1、广东水电二局股份有限公司安江工程处安江水电站一期帷幕灌浆及排水孔施工方案文 件 审 核： 文 件 编 制： 2011 年 1 月 4 日1目 录1.工程概述 12.灌浆材料及制浆 12.1 灌浆材料 12.2 制浆 23.帷幕灌浆施工程序 23.1 施工依据、原则 23.2 施工工艺流程 34. 抬动变形观测 .45.帷幕灌浆施工方法 45.1 布孔 45.2 钻孔 45.3 洗孔 55.4 压水试验 55.5 灌浆 65.6 水灰比 65.7 浆液变换 65.8 灌浆结束标准及封孔 76. 灌浆特殊情况的处理 .77. 帷幕灌浆质量检查 .88. 坝基排水孔施工 .89. 施工布置 .810
2、. 施工质量管理与技术管理 810.1 施工质量管理 .810.2 施工技术管理 .911. 安全施工措施 912. 文明施工措施 .1013. 计划安排 .1013.1 工期安排 1013.2 设备及人员投入 1111.工程概述安江水电站工程位于沅水干流中游、湖南省洪江市境内的安江镇，是湖南省境内沅水干流梯级电站开发的第四级，其上游为洪江水电站，下游为铜湾水电站。工程坝址位于安江镇上游约 8.5km 的铜鼓洲，枢纽建筑物主要有由溢流闸坝、电站厂房、船闸、左右岸及铜鼓洲连接土坝等组成，枢纽工程属等大（2）型工程，是一座以发电为主，兼顾航运、旅游等综合利用效益的水利水电工程。水库正常蓄水位 16
3、5m，相应库容为 0.77 亿 m3。灌 浆 区 基 础 岩 性 主 要 为 厚 层 状 砾 岩 含 砾 泥 质 粉 砂 岩 ， 薄 层 状 含 砾 泥 质 粉 砂 岩 ， 岩 体呈 层 状 结 构 ， 多 空 隙 式 胶 结 。 各 主 要 建 筑 物 基 础 持 力 层 为 第 三 系 红 层 ， 岩 性 软 弱 ， 力 学 强度 低 ， 具 遇 水 易 软 化 ， 失 水 易 干 裂 的 特 征 。 岩 层 倾 向 上 游 偏 离 左 岸 ， 倾 角 3 7， 存在 倾 向 上 游 的 缓 倾 角 软 弱 夹 层 ， 坝 区 断 层 破 碎 带 及 节 理 裂 隙 不 发 育 。帷幕灌浆
4、的目的是通过灌浆，提高坝基岩石的防渗性，以最大限度减小库区水沿坝基的渗漏及减小坝基扬压力，确保大坝的稳定性。安江电站一期工程的厂房、闸坝、船闸等基础帷幕灌浆设计为单排布置，孔距 2.0m，分三序施工。帷幕的防渗标准为透水率 q5Lu。2.灌浆材料及制浆2.1 灌浆材料对灌浆所需的全部材料，每批运到现场的水泥、外加剂、掺和料等均符合有关的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书。每批材料入库前均按规定进行检验验收，并及时将检验成果报送监理工程师。（1） 灌浆水泥 帷幕灌浆的水泥强度等级采用 42.5 或以上的普通硅酸盐水泥。 帷幕灌浆的水泥细度要求通过 80m 方孔筛，其筛余量不大于 5%；施工
5、过程中，按设计技术要求或监理工程师指示采用细水泥或超细水泥等特种水泥。灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不使用受潮结块的水泥。水泥不存放过久，不使用出厂超过三个月的水泥。（2）灌浆用水：符合 JGJ63-2006 的规定，拌浆水的温度不高于 40C。（3）掺合料：在灌浆浆液中如果要掺入砂、黏性土、粉煤灰等掺合料，先经监理工程师批准，各种掺合料质量符合 JGJ63-2006 的规定，其掺入量通过试验确定，试验成果报监理工程师审批。2（4）外加剂：在水泥浆液中掺入的速凝剂、减水剂、稳定剂等外加剂必须经监理工程师指示或批准，各种外加剂的质量符合水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （DL/T5148-2
6、001）的规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果报送监理工程师审批。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。2.2 制浆（1）材料必须称量，称量误差应小于 5%，水泥等固相材料采用重量称量法。（2）水泥浆液搅拌时间：使用普通搅拌机时不少于 3min，使用高速搅拌机时不小于30S。浆液在使用前用筛过滤。从制备至用完的时间应小于 4h。（3）各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。（4）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，搅拌时间通过试验确定。细水泥浆液从制备至用完的时间宜小于 2h。（5）集中制浆站制备水灰比为 0.5:1 的纯水泥浆，输送浆液流速为 1.42.
7、0m/s，各灌浆点按来浆密度，根据各灌浆点的不同需要进行浓改稀后使用。（6）当气温过低时，应注意施工浆液温度应保持在 5以上。3.帷幕灌浆施工程序闸坝、厂房、船闸等基础帷幕灌浆施工在混凝土达到设计要求的强度，同时在相同部位固结灌浆施工完成且经检查合格后进行，先施工先导孔，然后各次序孔按分序加密的原则进行钻灌。3.1 施工依据、原则（1）闸坝、厂房、船闸等基础帷幕灌浆属隐蔽性工程，施工严格按招标文件、合同文件、设计图纸及招标文件指定的施工技术规程、水泥灌浆规范（DL/T5148-2001）进行施工。（2）严格按照监理工程师的指令或设计设计技术要求及设计修改通知单进行施工。（3）根据监理工程师批准
8、并由灌浆试验确定优化的灌浆参数、灌浆施工工艺进行施工。（4）精心组织施工，严格执行工艺措施，文明生产，确保工程质量和施工安全。33.2 施工工艺流程（1）施工工艺流程施工工艺流程见图 3.2-1。帷 幕 灌 浆 施 工 流 程 图 3.2-1 （2）帷幕灌浆方式：采用循环式。灌浆施工工艺见图 3.2-2 所示。图 3.2-2 灌浆施工工艺图 机印 灌 浆 自 动 记 录 仪输浆管自 集 中 制 浆 站储 浆 筒闸 阀储 浆 筒 灌 浆 机流 量 计 进 浆 管 高 压 阀灌 浆 孔 压 力 表 压 力 传 感 器回 浆 管回 浆 管 p打 键 盘开 关测量定位 钻孔洗孔压水试验 封孔 下一灌浆
9、段循环水泥浆拌制 废浆处理灌浆终灌压重混凝土浇筑44. 抬动变形观测为了防止在灌浆压力作用下产生砼的抬动变形而使砼盖板产生破坏，在灌浆前安装抬动观测装置，如图 4-1 所示。图 4-1 抬 动 观 测 装 置 示 意 图 （1）抬动观测孔布置：抬动观测孔布置在每个帷幕灌浆单元内，偏离帷幕中心线0.50m，必要时可增加观测孔的布置。（2）造孔完成后下 25 钢管，且管底加居中装置，底部浇筑水泥砂浆 100cm，20 水管距孔底 20cm，待水泥砂浆初凝后，安装橡胶柱和 50 保护管，在内管与混凝土板之间安装千分表，人工记录进行抬动变形观测。（3）在裂隙冲洗、压水试验和灌浆施工过程中均由专人进行抬
10、动监测并记录，观测成果报送监理人。当抬动变形值超过设计值时立即停止施工，并报请监理人共同研究处理措施。5.帷幕灌浆施工方法5.1 布孔根据设计图纸(HNDD079S-412-03)要求布置。布孔采用全站仪进行钻孔控制点整体放样，然后根据控制点，逐孔定好孔位，孔位偏差10cm。施工时，用钢卷尺重新校测，逐孔复核孔位。因故变更孔位事先征求监理或设计同意，并记录实际孔位。5.2 钻孔麻 丝 堵 塞衬 砌 砼砂 浆 (厚 10cm)内 管 （ 25m)圆 形 铁 板水 泥 浆 锚 固橡 胶 柱钻 孔 （ 91细 砂保 护 管 （ 0千 分 表5（1）闸坝、厂房、船闸等基础帷幕灌浆孔采用 HGY-300
11、 气动潜孔钻机用孔径 75 钻头一次性造孔。（2）帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法，灌浆栓塞位于各灌浆段段顶处。除第一段段长（坝体砼与基岩接触段）为 2.0 米外，其余各灌浆段为 5.06.0m，终孔段段长不超过8.0m。钻孔的终孔深度应满足设计要求，孔内沉渣不得超过 20cm。（3）钻灌分三序施工，钻孔和灌浆必须按分序加密的原则进行，相邻两个次序孔之间，岩石中的钻灌间隔高差应15m 后，方可开始后次序孔的岩石钻灌施工。（4）钻孔应按设计图纸统一编号，并按规定的施工次序分段进行施工。孔位偏差不得大于 10cm，因故变更孔位时，应征得监理、设计同意。（5）钻机安装必须平正稳固，有可靠的防斜措施，确
12、保孔壁多的（6）钻孔过程中，应对岩层以及孔内情况（混凝土厚度、涌水、漏水、断层、破碎带、塌孔、掉块、掉钻、岩层变化等部位的深度及有关地质现象）作详细记录，查明原因，经处理后再继续钻进。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均加木塞妥善保护，以防其他杂物和污水掉入孔内。（7）钻孔终孔深度按设计计算的孔深进行控制，另外结合各单元设置的先导孔压水试验情况以及揭露的地质情况对本单元灌浆孔终孔深度加以调整，先导孔孔深应低于帷幕底线5.0m；当遇断层、破碎带等不良地质情况时，可与设计、监理商定是否在此局部区域加设（或加深）帷幕灌浆孔；增减工程量按实际发生计量。5.3 洗孔（1）帷幕灌浆孔各灌段在钻孔完
13、成后先进行钻孔冲洗，再进行裂隙冲洗，孔内残存的沉积物厚度应小于 20cm。裂隙冲洗采用压力水进行冲洗，直至回水清净时止；若孔口无回水，则洗孔时间应不少于 15min。对于破碎带、断层夹泥的灌段，采用脉冲法或风水联合冲洗。（2）冲洗压力为灌浆压力的 80%，并不大于 1Mpa。（3）灌浆孔冲洗完后即进行灌浆作业，若因故中断时间间隔超过 24h，在灌浆前重新进行冲洗。5.4 压水试验（1）为便于了解相应部位的地质条件和岩层分布情况，在帷幕灌浆开始前，按灌浆孔数的 10%选择先导孔，先导孔应为序孔，原则上每单元设置 1 个先导孔。（2）先导孔各孔段钻孔完成后，除接触段外，其余各孔段均采用孔内栓塞法自
14、上而下6分段进行压水试验。序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前进行压水试验，序、序灌浆孔的各灌浆段的易压水结合裂隙冲洗进行。（3）序灌浆孔压水试验在裂隙冲洗后，采用单点法进行。试验压力为灌浆压力的 80%，并不大于 1Mpa。（4）压入流量的稳定标准：在达到设计的稳定压力下每 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，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值，其成果用透水率 q 表示。5.5 灌浆（1）灌浆方法与方式：采用止浆塞在各灌浆段顶部封闭、自下而上分段灌浆法，孔内循环式灌注。射浆管管口距孔底不得大于 0.5m。（2
15、）接触段灌浆后需待凝 24h 后方可进行下一工序的施工。除遇断层、破碎带等不良地质情况、孔口出现涌水或灌入量超过 200kg/m 的灌段，灌后需待凝 8h 外，其余各灌段灌后不待凝。（3）灌浆压力：根据设计要求，各灌段灌浆压力暂定如下表 5.5-1 所示，实际施工时通过帷幕灌浆试验确定。灌浆压力值表 5.5-1段次（段长/m） 洗孔压力 （MPa） 压水压力 （MPa） 灌浆压力 （MPa） 备注1（2.0m） 0.24 0.24 0.32（6.0m） 0.48 0.48 0.63（5.0m） 0.64 0.64 0.8 先导孔加深 5m5.6 水灰比（1）灌浆浆液浓度按由稀到浓、逐级变换的原
16、则进行。浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.5:1 四个比级。开灌水灰比采用 3:1。（2）在灌浆施工过程中定时监测浆液比重，以判断配比的准确和浆液变浓的程度。5.7 浆液变换（1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，灌浆工作持续下去，不得改变水灰比。7（2）当某一比级的注入量已达到 300L 以上或灌注时间已达 1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级灌注。（3）当注入率大于 30L/min 时，可根据具体情况适当越级变浓。（4）灌浆时，当改变浆液后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，立即查明原因，采取相应的措施进行处理。5.8 灌浆
17、结束标准及封孔（1）采用自下而上分段灌浆法时，在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于1L/min，继续灌注 30min 灌浆即可结束。（2）特殊情况当长时间达不到结束标准时，报监理工程师共同研究处理措施。（3）封孔：采用“置换和压力灌浆封孔法”进行封孔，即终孔段灌浆结束后，利用原灌浆管灌入水灰比为 0.5:1 的浓浆，置换孔内稀浆，直至孔口返出浓浆时止，之后提升灌浆工作管，待灌浆工作管全部提出后，向孔内补入 0.5:1 的浓浆，最后在终孔灌浆压力值下，进行纯压式封孔灌浆 1h。待孔内水泥浆凝固后，灌浆孔上部空余部分，使用水泥砂浆人工封填密实。6. 灌浆特殊情况的处理（1）灌浆过程中，发现冒浆
18、、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。（2）灌浆工作必须连续进行，若因故中断，按照下述原则进行处理：应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，应进行扫孔，再恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。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注。恢复灌浆后，如注入率较中断前较少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。（3）孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水流量，根据涌水情况选择缩短段长、提高灌浆压力、浓浆结束、屏浆、闭
19、浆、纯压式灌注、待凝以及适时加入水玻璃等速凝剂、压力灌浆封孔等措施综合处理。（4）遇灌浆段注入量大，灌浆难于结束的，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注，适时在浆液中掺加速凝剂等措施处理。8该段经处理后需待凝后扫孔，重新依照技术要求进行复灌，直至结束。（5）灌浆过程中如遇回浆变浓，须宜换成相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，采用该孔段的灌浆压力延续灌注 30min，即可停止灌注，也不再进行复灌。（6）钻孔过程中注意地层变化，遇有断层、破碎带、地下涌水及其它异常现象，及时向工程师汇报。由监理、设计和施工单位共同商定处理办法。7. 帷幕灌浆质量检查（1）帷幕灌浆的质量检查以分析检查孔压水试验
20、成果为主，结合钻孔、灌浆记录和测试成果等评定其质量。（2）帷幕灌浆检查孔的位置由监理工程师指定，在相应部位灌浆结束 14 天后进行，检查孔孔数不少于灌浆总孔数的 10%，且一个坝段（或每个单元）至少有一个检查孔。（3）帷幕检查孔压水试验应在该部位灌浆结束 14d 后进行。自上而下分段卡塞进行压水试验，采用单点法，按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （DL/T5148-2001）附录 A 执行。（4）帷幕灌浆检查孔要求取芯，绘制钻孔柱状图。8. 坝基排水孔施工左汊泄水闸的坝基排水孔总进尺约 1932m，预埋的软式透水管 1932m。（1）在相应部位的帷幕灌浆和固结灌浆完成并验收合格后，排水孔再进行
21、施工。（2）排水孔钻孔采用 HGY-300 气动潜孔钻机施工，孔径110mm，钻孔一次性终孔。钻孔开孔位置与设计位置的偏差不得大于 10cm，钻孔须控制孔斜要求，同时孔由沉渣不得超过 20cm。钻孔的终孔深度应满足设计要求。（3）排水孔钻孔施工并洗孔完成后，按设计要求在孔内预埋孔径80 的软式透水管，并经监理签证。9. 施工布置施工用电：利用左右岸变压器牵引足够负荷的电缆供电；施工用水：自现场附近的系统水管及大坝上游水源，用 100 的镀锌铁管引水至水泥制浆平台；施工位置：在不影响大坝混凝土浇筑的前提下，布置在离施工平台最近的位置。10. 施工质量管理与技术管理10.1 施工质量管理9（1）帷
22、幕灌浆工程严格按照工序控制原则进行，认真熟读图纸，掌握各项技术参数要求，做好每个岗位的技术交底。（2） 配置先进的钻孔、灌浆设备，所用灌浆自动记录仪、压力表、测斜仪都应进行标定，确保钻孔定位准确，孔深、孔径、孔斜以及制浆浆液、灌浆压力应符合设计要求。（3） 灌浆采用符合设计和技术规范要求的水泥、水、掺合料、外加剂，认真做好灌浆的配合比设计参数，并报监理审批。（4） 严格实行质量检查制度，施工记录要求做到及时、认真、详细、真实、准确。作业班组实行三检制度，上道工序经检查不合格，不得进行下道工序施工。班组检查有自检记录，在整个施工过程中，积极主动地接受监理工程师的监督和指导。质量控制流程如下：（5
23、）在灌浆过程中若出现混凝土坝体观测孔异常变化以及灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况时，严格按照水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （DL/T5148-2001）中的有关规定处理。10.2 施工技术管理（1）钻孔按设计要求控制终孔深度，孔深偏差20cm，孔位偏差10cm。孔口管应下正、埋设牢固，保证孔口管足够长度。钻机就位后，必须整平、稳固，保证成孔的垂直度。（2）洗孔：裂隙冲洗前应先进行钻孔冲洗，排出孔内岩粉，再进行裂隙冲洗，以防止岩粉进入裂隙内而影响灌浆质量。（3）灌浆灌浆工作管必须下至规范要求的深度。灌浆过程中灌浆段长、灌浆压力、水泥浆比重必须符合设计要求，由专人观察记录，不
24、允许超长、超欠压、超稀浓，并经常检查压力传感器，发现有误及时修正。（3）封孔：终孔灌浆结束后，灌浆孔 应按规范要求进行灌浆封孔，确保封孔质量。测放孔位自检+监理检查钻机就位自 检造 孔自检+监理抽查洗 孔自检+监理巡查压水试验自检+监理检查制 浆自检+监理抽查灌 浆自检+监理签认封 孔自检+监理签认1011. 安全施工措施在施工中贯彻执行“安全第一，预防为主”和坚持“管生产必须管安全”的原则，根据本工程特点，结合实际情况，制定安全生产措施。（1）建立健全安全管理机构和安全管理制度，工程设有专职安全员，施工班组有安全管理员，充分发挥各级安全组织和安全员监督作用，做好安全交底，发现事故隐患及时消除
25、，杜绝各类事故的发生。（2）加强对火源、电源的管理，要按消防要求配置灭火器具；对施工现场危险区域、重点布置，安设警示牌等明显标志，强化安全意识；经常进行安全检查，如电器的接地装置，照明采用 12-36 伏的低压安全电源，电缆电线必须架设维护，避免受潮浸湿，钢管脚手架上不得直接拉扯电源线。（4）施工机具性能完好，按期维护，机具清洁，安全可靠，定点安放，确保现场使用的施工机械设备符合有关施工机具安全操作规程及安全用电要求，施工机械设备不得带故障作业。（5）施工作业区必须合理安排，构件材料堆放和机具等应有规划放置，设置足够的安全通道。（6）做好防洪防汛工作，及时掌握和分析雨情水情，做好排水等切实可行
26、的防护措施，确保工程安全渡汛。12. 文明施工措施（1）现场环境确保文明，做到场地工作面安排井然有序，各种材料堆放整齐，制浆站和施工现场的废水、废浆经排污沟排至污水处理池，最后排至下游的排水沟，岩粉、岩渣，人工清除出作业面，倒至指定渣场，灌浆后剩余浆液由制浆站稀释后弃至指定地点，不对其他工作面造成污染。（2）定期组织文明施工综合检查，杜绝野蛮施工行为。13. 计划安排根据工程的总体施工进度计划，在满足工期的前提下，考虑实用、合理、方便、节约的原则进行施工机械和人员的投入配置，积极组织充足的机械设备、材料、人员进场施工，确保帷幕灌浆项目的顺利进行，按期，保质地完成施工任务。1113.1 工期安排
27、根据坝体砼的施工情况及进度计划，左汊泄水闸坝基帷幕灌浆的工期安排计划如下。坝块 闸坝砼到145 高程完成时间 帷幕灌浆开始时间 帷幕灌浆完成时间 工期1# 2011 年 1 月 3 日 2011 年 1 月 14 日 2011 年 1 月 16 日 3 天2# 2011 年 1 月 2 日 2011 年 1 月 12 日 2011 年 1 月 14 日 3 天3# 2010 年 12 月 31 日 2011 年 1 月 9 日 2011 年 1 月 11 日 3 天4# 2010 年 12 月 25 日 2011 年 1 月 3 日 2011 年 1 月 5 日 3 天5# 2010 年 12
28、 月 17 日 2010 年 12 月 31 日 2011 年 1 月 2 日 3 天6# 2010 年 12 月 20 日 2011 年 1 月 6 日 2011 年 1 月 8 日 3 天7# 2011 年 1 月 6 日 2011 年 1 月 17 日 2011 年 1 月 19 日 3 天厂房及船闸的帷幕灌浆工期视施工情况而定。坝基排水孔施工时间以闸坝砼及消力池的施工进度跟进施工。13.2 设备及人员投入根据帷幕灌浆设计的总工程量和施工工期计划，暂定如下设备及人员投入。施工过程中，根据实际施工情况，可适当增加钻灌设备及施工人员。设备配置表 表 13.2-1序号设备名称 规格型号 单 位数 量 备 注1 气动潜孔钻机 HGY-300 台 套32 灌浆机 BW-150 台 套33 双层搅拌机 YJ-340 台 套34 高速制浆机 ZJ-400 台 套15 潜水泵 4.0KW 台 套26 灌浆自动记录仪 LJ 型 台 37 泥浆比重称 ANB-1 套 1人员配置表 表 13.2-2工种 管理人员 技术人员 技术工人 普通工人 总人数人数 2 2 6 12 22
