红星帷幕灌浆施工方案-(1)

潜山县红星水库除险加固工程帷幕灌浆专项施工方案编制人：审核人：审批人：安徽中驰工程建设有限公司二0一三年五月-2-一、工程概况1.1工程概况红星水库位于水吼镇风光村和五庙乡程冲村交界处，集水面积0.4km2，总库容22.51万m3。是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。灌溉面积1000亩，保护下游耕地5000亩，保护人口6500人。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。大坝为粘土心墙砂壳坝，现状坝顶高程为498.12～498.31m坝顶宽8.4～9.0m，坝长63m，最大坝高20.2m。溢洪道位于大坝左坝端，沿山体开挖而成，为开敞式宽顶堰接陡坡泄槽，堰顶高程为495.5m，堰宽4.0m。放水涵洞位于大坝右侧，洞身长63m，放水涵老竖井前为钢筋砼箱涵，其后为48m砌石圬工涵，断面尺寸0.4m×0.5m（宽×高），进口底高程为486.7m，采用5吨螺杆式启闭机控制。主要建设内容：1)大坝防渗加固，背水坡整治工程；2)封堵坝下圬工放水涵，新建放水隧洞工程；3)溢洪道加固工程；4)坝顶及进库防汛道路工程。。1.2对外交通条件施工对外交通可利用现有的交通条件，水泥等灌浆材料和施工设备依靠新建进库道路运输。1.3施工用水、电水、电供应条件：施工生产用水可直接从库区中抽取，生活用水可直接利用当地居民供水设施。施工用电采用50kw柴油发电机发电，下接配电箱。二、施工方法2.1基岩帷幕灌浆施工方案（1）先导孔及压水试验水库大坝长约70米，布置3个先导孔，首先钻入强风化层长度2米（接触段）,进行压水试验，若透水率q大于10LU,则再第二段-3-下钻长度5米，若透水率q还大于10LU,则第三段再下钻长度2米。找出10LU线，以确定灌浆底限。（2）基岩帷幕灌浆基岩帷幕灌浆采用水泥灌浆,在正式施工前应先进行灌浆压水试验,确定浆液水灰比。帷幕灌浆工艺流程图（3）施工措施计划根据施工规范以及技术条款的规定和业主、监理单位的指示，我项目部拟定以下钻孔和灌浆施工措施计划，其内容包括：1）布孔：依大坝轴线布孔，孔距2.4m；2）技术参数：灌浆采用自上而下分段进行，根据勘测及先导孔资料反应；每段在灌浆前进行简易压水试验，以灌浆孔底伸入相对不定位放线钻机就位测孔斜钻进、下套管；基岩清水取芯钻进Φ76mm下阻塞器、冲洗、压水拌浆灌浆移钻机至新孔位-4-透水层10Lu线以下1m为终孔指标；灌浆压力初定为0.3～0.5MPa，并根据灌浆试验适当修正；3）钻孔灌浆的材料和设备（附后）；4）钻孔和灌浆的程序和工艺（附后）；5）钻孔和灌浆的质量保证措施（附后）；6）钻孔和灌浆的施工人员配备（附后）；7）施工进度计划等（附后）。（4）施工记录和质量报表在施工过程中，提交钻孔和灌浆的各项施工记录和质量报表，其内容包括：1）钻孔和灌浆工程各项目完成工程量和累计工程量；2）灌浆工程原材料试验和质量检验成果；3）钻孔岩芯取样试验成果；4）质量检查记录；5)质量事故处理记录。（5）完工验收资料为钻孔和灌浆工程的完工验收提交以下资料：1）灌浆工程的竣工图；2）钻孔和灌浆的各项试验成果；3）钻孔岩芯取样试验的岩芯实物、柱状图和摄影资料；4）质量检查和质量事故处理报告；5）监理人要求提供的其它完工验收资料。（6）执行标准和规程规范1）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62—94；2）《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25—92；3）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999；4）《水工混凝土试验规程》SD105—82；-5-5）《水利水电工程岩石试验规程》（试行）SDJ204—81；6）《水利水电工程岩石试验规程》（补充部分）DL5006—92；7)《混凝土拌和用水标准》JGJ63—89。(7)材料说明：负责采购、运输、储存、保管钻孔和灌浆所需的全部材料。每批采购的水泥、外加剂和掺合料等，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂的质量证明书。每批材料入库前均应按规定进行检验验收。并请监理见证取样检验。1）灌浆用的水泥选用普通硅酸盐。水泥标号P.O.42.5级普硅水泥作为灌浆水泥。2）帷幕灌浆的水泥细度要求通过80µm方孔筛，其筛余量不大于5%。3）灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不得存放过久，出厂期超过三个月的水泥不得使用。4）水灌浆用水符合JGJ63—89第3.0.4条的规定，抽取水库内水用作制浆。拌浆水的温度不得高于40℃。5）掺合料经监理人批准，可在水泥浆液中掺粘性土、水玻璃等掺合料。各种掺合料质量应符合SL62—94第2.1.6条规定，其掺入量通过试验确定。6）外加剂经监理人批准，可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量应符合SL62—94第2.1.7条规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。（8）设备-6-钻孔设备1)帷幕灌浆和钻孔采用XY—2C型、基岩部位用Ф76mm金刚石及合金钻头。2)取岩芯的灌浆孔、检查孔等的钻孔采用XY—2C型回转式钻机，采用Ф76mm金刚石钻双管单动钻具,基础采用清水钻进。3)钻孔冲洗和压水试验用灌浆泵进行。灌浆设备1)灌浆泵使用BW—150型浆泵；该泵最大压力4Mpa，排量150升/分。2)配置JJS—2A浆液搅拌机，搅拌桶容量为200L。3)灌浆泵和灌浆孔口处进浆处均安装压力表，压力表在使用前应进行标定，使用过程中应经常检查核对，不合格和已损坏的压力表严禁使用。压力表和管路之间设有隔浆装置。4)灌浆塞采用Ф76mm挤压式灌浆塞。5)所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并应配有备用设备。电器设备接地良好保证施工安全。(9)钻孔说明1)钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求执行。2）钻孔结束，会同监理人进行检查验收，检查合格，并经监理人签认后，方可进行下一步操作。（10）灌浆孔的钻孔1)灌浆孔的开孔孔位应符合施工图纸要求，帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不大于3cm。2)钻机安装应平整稳固，钻机主轴方向正确；钻孔时必须保证孔向准确。-7-3)灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分序分段进行。先进行Ⅰ序孔再施工Ⅱ序孔。4)垂直的帷幕灌浆孔，其孔底偏差值不大于表规定的数值：帷幕孔孔底偏差值孔深（m）2030405060最大允许偏差值（m）0.250.450.701.001.305)帷幕灌浆孔应测斜。采取可靠的防斜措施，如开孔轻压慢转，钻进使用长钻具，弯曲变形钻杆钻具不得使用，扒杆中心、立轴中心、孔位中心严格对准，如发现钻孔偏斜超过规定时，应及时纠偏，或采取其它补救措施。(11)钻孔冲洗和压水试验对所有灌浆孔（段）进行裂隙冲洗和压水试验。冲洗1)灌浆孔均应进行冲洗。用阻塞器阻塞后通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。2)冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。3)裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束，且总的时间不少于30min。孔底残存的沉积物厚度不得超过20cm。4)当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。5）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。6）压水试验压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用“简易压水”进行压水试验。简易压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；压水20min，每5min-8-测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。对帷幕灌浆，先导孔应自上而下分段卡塞进行压水试验，并按施工图纸要求采用五点法或单点法。其它各次序孔的各灌浆段，可进行简易压水试验。检查孔应采用五点法压水试验。7）灌浆制浆材料必须计量，称量误差应小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。制浆处水泥台配备磅称。浆液搅拌⑴各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和黏滞度等参数，并作好记录。⑵纯水泥浆液的搅拌时间：不少于3min，浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。⑶拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌转速应大于1200r/min，搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间应小于2h。（12）基岩帷幕灌浆1）一般要求在灌浆过程中出现灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况时，采用扫孔、冲洗、恢复灌浆，并灌低压浓浆，限流限量，屏浆等方法处理。2）灌浆压力和灌浆方法①灌浆压力应按施工图纸确定，灌浆压力应尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段应分段升压。②灌浆应按分序加密的原则进行，按分序、分段施工。先施工Ⅰ序孔，再Ⅱ序孔。③本工程灌浆孔的基岩采用分段灌浆法。-9-④采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌；在断层、破碎带等地质条件复杂地区宜待凝。⑤采用自下而上分段灌浆法时，灌浆段的长度因故超过10m，对该段宜采取补救措施。3）浆液水灰比和变浆标准①应按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级。灌浆浆液应由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。②当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。4）灌浆中断灌浆中断工作必须连续进行，若因故中断，按照下述原则进行处理。①应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌浆。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓，继续灌浆。③恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。5）灌浆结束标准在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注时间应减少为30min和60min，灌浆即可结束。-10-6）灌浆孔封孔①每个孔帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，会同监理人及时进行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔。②帷幕灌浆封孔采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。③预留孔内的灌浆孔用浓水泥浆或水泥砂浆回填。7）灌浆质量检查会同监理人进行岩基帷幕灌浆的质量检查，其检查内容和方法如下：帷幕灌浆质量检查应以分析检查孔压水试验成果为主，结合钻孔、取芯资料、灌浆记录和测试成果等评定其质量。按监理人指示布置检查孔，其钻孔位置应选在：①帷幕中心线上；②岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；③注入量大的孔段附近；④钻孔偏斜过大的部位；⑤灌浆情况不正常以及分析认为帷幕灌浆质量有问题的部位。⑥帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。在灌浆结束后7天或监理人指示的时间内，将有关资料提交监理人，以便拟定检查孔位置。⑦帷幕灌浆检查孔按规定提取岩芯。⑧帷幕灌浆的封孔质量逐孔进行检查。⑨帷幕灌浆压水试验合格标准：防渗墙与基岩接触段及其下一段的合格率达到100%；其余各段的合格率为不小于90%；当设计防渗标准为小于2lu时,不合格试段的透水率值不超过设计规定值的200%;当设计防渗标准为大于或等于2lu时,不合格试段的透水率值不超过设计规定值的150%;且不合格段的分布不集中，则灌浆质量可评为-11-合格。（13）灌浆工程验收1）灌浆工程施灌过程的验收在钻孔和灌浆作业过程中，按规定的各项施灌工艺标准，灌浆工程的质量检查项目和内容进行逐项验收，并将质量检查和验收记录报送监理人。本工程计划每10个孔为一个单元，每单元工程完成后及时做好自评，并报监理和质监机构核定。