大坝基础灌浆施工组织方案

涪陵区雪峰水库除险加固工程工程大坝灌浆施工方案批准：审核：校核：编写：1四川中成煤炭建设（集团）有限责任公司二OO八年七月二十九日目录一、施工方案编制依据二、灌浆工程基本情况三、施工准备、人员及设备四、灌浆施工试验五、施工现场布置六、施工程序七、灌浆施工八、质量控制及现场管理九、质量检查十、竣工资料和工程验收2一、施工方案编制依据1、1涪陵区雪峰水库除险加固整治工程施工项目的招标及合同文件。1、2、涪陵区雪峰水库除险加固整治工程施工设计图集和技术条款。1、3、国家及省市颁布的有关建筑施工验收规范、质量评定标准、安全法规、文明施工条例等。1、4、本队贯彻实施IS09001标准的质量管理体系。1、5、国家和行业现行的施工及验收规范、标准。相关规范、标准如下：《防洪标准》GB50201-92《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001《水利水电工程验收规范》SL223-19991．6本公司多年相应工程施工经验。1．7现场考察及技术交底、有关会议精神。二、灌浆工程基本情况灌浆基本情况沿上游坝坡高程1007．60m平台平行坝轴线布置1排帷幕灌浆孔，于两端沿坝面与两侧基岩交线上升至两坝顶端，再向左右坝肩各延伸90.0m和56.0m，孔距1007.6m高程平台段为帷幕2.0m、充填1.5m，其余各段为2.0m，灌浆深度至基岩相对不透水层以下3-5m(按5Lu控制)，灌浆材料采用水泥浆；对1007.60m高程以下坝体，布置2排充填灌浆，其中A排共用坝基帷幕灌浆钻孔，B排充填灌浆孔距1.5m，灌浆材料采用粘土水泥浆。三、施工准备、人员及设备3.1灌浆施工准备工作计划自2009年11月15日开始着手进行灌浆先导孔施工准备工作，至12月10日完成灌浆先导孔试验施工。3.2施工人员的组织人员组织情况见表3.13表3.1灌浆施工人员组织机构序号项目人数备注技管技工普工合计1管理人员552技术人员333钻孔灌浆268根据需要调整4制浆站224根据需要调整6其他辅助人员44根据需要调整合计243.3机械设备组织机械设备是制约工程质量和进度的主要因素，设备的到位率和完好率直接影响着工程的进展情况，合理组织调配设备，是保证工期的前提。进场的主要机械设备见表3.2。表3.2灌浆主要机械设备表序号设备名称规格型号单位用量备注1回转式地质钻机XU-300-2台2根据需要调整2灌浆泵BW-200台1根据需要调整3搅拌机200L台1根据需要调整4氧焊套15清水泵台46电焊机台17离心抽水泵台1四、灌浆施工试验根据设计资料要求,进场后先进行帷幕灌浆先导孔试验的施工，帷幕灌浆完成先导孔灌浆试验对基岩进行压水、灌浆试验施工。先导孔灌浆试验灌浆压力根据设计压力要求施工，4在施工中如有异常情况则根据实际情况现场调整压力等参数并做好记录。帷幕灌浆先导孔对基岩分段阻塞分级升压压水、灌浆。在百分之百保证坝体、基岩安全运行的情况下进行灌浆试验施工区的灌浆孔深、灌浆压力等技术参数。A排充填灌浆段采用注水试验，灌浆压力一般不超过0.03Mpa，土坝接触段压力压力一般不超过0.1Mpa。孔深：根据设计和先导孔（灌浆试验孔）压水试验资料确定孔深。接触段在灌浆升压过程中应设专人观察以确保大坝的安全。检查孔各段压水压力根据（DL/T5148-2001）确定。作压水试验。五、施工现场布置本工程灌浆施工中采用循环灌浆系统，根据施工现场的情况及进度安排，施工现场分3期，即灌浆试验阶段；帷幕灌浆施工阶段；充填灌浆阶段。帷幕灌浆先施工坝体段再施工左右岸坡。1.供水在水库内抽水至施工现场用水点。2.供电施工设备由甲方变压器引三相电至工作面附近，并设置分流器，使用铜芯电缆向各施工设备供电。4.制浆站及送浆管路根据施工现场及施工进度的需要，在岸坡修建水泥仓库，附近修建集中制浆站，每个制浆站安设搅拌机用于搅浆；送浆管路采用Φ25的硬质塑料管，用灌浆泵送至各灌浆点。六、施工工艺及流程6.1帷幕灌浆依据设计要求，帷幕灌浆孔分1排布置施工，灌浆孔分为三序，按分序原则逐次序进行施工，先施工Ⅰ序孔，然后施工Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ序孔，灌浆施工工艺及流程如下图。6.2充填灌浆坝体充填灌浆施工工艺流程：定孔位→制粘土浆→分段钻孔→注水试验→灌浆→套管钻机定位钻孔下栓塞、冲洗、简易压水洗孔壁灌浆封孔5封闭→再钻下段→依次类推→封孔。充填灌浆按分序加密的原则进行，分为三序施工，按分序原则逐次序进行施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，最后施工III序孔，充填灌浆施工工艺及流程如下图。七、灌浆施工7.1帷幕灌浆7.1.1钻孔施工7.1.1.1钻孔帷幕灌浆孔采用潜孔冲击回转钻机和空心钻头钻孔，成孔过程中采用水作为循环介质；取芯的帷幕先导孔和取芯的质量检查孔则以清水为循环介质，采用金刚石钻头取芯。7.1.1.2孔径各灌浆孔、帷幕先导孔和质量检查孔钻孔孔径不小于Φ75mm。7.1.1.3孔深孔深根据先导孔质料确定，应进入相对不透水层以下3-5m。7.1.1.4钻孔记录对在钻进过程中出现的各种情况(如孔口、孔底、砼厚度及基岩高程；掉块、串浆等)及地质现象（如漏水、断层、破碎、地层变化等）需进行详细记录。7.1.1.5钻孔注意事项：⑴帷幕灌浆孔按Ⅲ序施工，按分序原则逐次序进行施工，先施工Ⅰ序孔，然后施工Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ序孔。⑵钻孔前钻机安装必须平整牢固、机身保持水平，并校正；钻机运转时不能摇摆晃动，钻机立轴必须校正垂直，在钻进过程中要随时检查校正；采用铅直、丝扣完好的钻杆，粗径长的钻具。⑶钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，预埋套管再进行钻进。⑷灌浆孔段在钻进结束后，应进行钻孔冲洗，孔底沉积厚度不得超过20cm。⑸当施工作业暂时中止时，孔口应妥加保护，防止污水流入和异物落入。7.1.2钻孔冲洗灌浆孔（段）在灌浆压水前均采用压力水冲洗孔内岩粉，洗孔压力为80%灌浆压力，并不大于1MPa。帷幕灌浆孔洗孔时间以回水清净时止，冲洗后孔底残留物厚度应小于20cm。67.1.3压水试验压水试验分段进行，压水压力根据先导孔确定。本工程中除帷幕先导孔（灌浆试验孔）和质量检查孔采用五点法压水(即在稳定压力下，每3min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，即可结束，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值)外，其它各灌浆孔均采用简易压水法(即在稳定压力下，压水20min，每5min读测一次压入流量，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值)。7.1.4灌浆帷幕灌浆孔设计要求为“自上而下”施工。根据施工情况在监理人同意后可采用先导孔“自上而下”分段压水、灌浆施工，常规灌浆孔可采取分段阻塞、自下而上、孔内循环”及综合灌浆法施工。段长5.0m，不超过10.0m，接触段灌浆在基岩面以上0.5m总段长不大于2m。采用预埋套管于阻塞灌浆。浆液同回填灌浆用浆要求。7.1.4.1.灌浆材料⑴灌浆使用的水泥品种为普通硅酸盐水泥，PO.32.5；灌浆用水泥应抽样送检。水泥细度通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。灌浆用水泥经过物理和力学性能试验（主要测定水泥强度、细度、初凝和终凝时间以及2小时的析水沉淀率等），应符合灌浆要求。⑵灌浆用水从坝内抽取，均符合水工用水要求。7.1.4.2浆液供应⑴本工程施工采用200L搅拌机拌制所需水灰比的纯水泥浆液后，用高压泵送至灌浆点使用。⑵使用搅拌机拌制纯水泥浆液的搅拌时间均不少于3min，浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间控制在4h以内。7.1.4.3施工顺序同钻孔的施工顺序。7.1.4.4灌浆方法帷幕灌浆孔设计要求为“自上而下”施工。根据施工情况在监理人同意后可采用先导孔“自上而下”分段压水、灌浆施工，常规灌浆孔可采取分段阻塞、自下而上、孔内循环”及综合灌浆法施工。7.1.4.5浆液水灰比7灌浆浆液应由稀到浓逐级变换，帷幕灌浆浆液水灰比（重量比）采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、（0.6：1）0.5：1五个比级，开灌水灰比采用5：1；封孔采用0.5：1水灰比、充填灌浆采用1：1水灰比封孔。7.1.4.6浆液变换⑴在灌浆过程中，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。⑵当某级浆液注入量达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比灌注。⑶当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。7.1.4.7.灌浆压力灌浆应尽快达到设计压力，灌浆压力根据先导孔资料确定。7.1.4.8灌浆结束标准帷幕灌浆结束标准：采用自上而下分段灌浆法时（一般为先导孔及质量检查孔），灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，可结束灌浆；采用自下而上分段灌浆法时，在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。7.1.4.9封孔每个灌浆孔全孔灌浆结束后，采用“直接灌浆封孔法”封孔，封孔浆液比级为0.5：1。7.1.4.10特殊情况处理⑴灌浆过程中，如发现冒浆、漏浆时，根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法处理。⑵灌浆应连续进行，若因故中断应尽早恢复灌浆，恢复灌浆时，使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近，可改用中断前水灰比的浆液继续灌注；否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆；若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆。⑶灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。否则，应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。⑷灌浆段注入量大而难以结束时，可选用下列措施处理：a.低压、浓浆、限量、间隙灌浆；b.灌注速凝浆液；c.灌注混合浆液或膏状浆液。⑸灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注830min，即可结束灌注，也不再进行复灌。并做好相关记录。7.1.4.11灌浆注意事项⑴灌浆时一般应尽快达到设计压力，但灌浆过程中注入率较大时，采用分级升压或间歇升压的灌浆方式。⑵材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5%，水泥等固态材料宜采用质量称量法计量。⑶灌浆过程中，每隔15~30min测定一次浆液密度，并做好记录。⑷压力表应安装在孔口回浆管路上，压力值宜读取压力表指针摆动的中值，指针摆动范围应小于灌浆压力的20%。⑸帷幕灌浆孔在灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，防止灌浆管在孔内被水泥浆凝住。⑹寒冷季节施工应做好灌浆设施及管路的防寒保暖工作。7.2充填灌浆施工7.2.1布孔、分序根据技施设计图纸，在坝前缘死水位以上（1007.6m高程处）布置一排坝体土充填灌浆孔，即B排。采用皮尺放样，孔距1.5m，与上游排（A排）帷幕灌浆孔间距为1.5m，由于B排充填灌浆孔分三序施工，同一排孔按分序加密的原则进行施工，施工顺序为：Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→最后施工质量检查孔。7.2.2造孔按设计孔位，孔位偏差不大于10cm。采用2PC钻机造孔，清水硬质合金回旋取芯钻进，坝体采用干钻或小水钻，开孔孔径φ91mm，终孔孔径φ91mm，当坝体塌孔时下管护壁。终孔深度进入基岩2.0m为准。灌浆孔均为铅直孔，孔壁平直完整，偏斜不得大于孔深的2%。7.2.3压（注）水试验先导孔坝体土段采用自上而下分段进行注水试验，基岩段采用压水试验，其压（注）水试验技术要求按压（注）水试验规程执行。7.2.4灌浆⑴灌浆方法：坝体充填灌浆应从上至下分段套管封闭分段灌浆。⑵灌浆段长：坝体充填灌浆若孔深大于10m者采用分段灌注，小于10m者可采用一次性灌注。9⑶灌浆压力：坝体充填灌浆压力利用浆液自重将粘土浆液注入坝体内，第一段控制在0.03～0.05Mpa，第2段（接触段）灌浆压力控制在0.1Mpa。⑷灌浆材料：原设计为纯粘土浆液。接触段为混合浆液，配合比为水泥：粘土=4：6。⑸浆液浓度：浆液浓度采用3:1、2:1、1.5:1、1:1及0.8