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1、河床式水电站土建工程灌浆施工方案及技术措施1.1 概述1.1.1 工程项目本工程灌浆施工包括水闸、重力坝基础、以及厂房部位的固结与灌浆、帷幕灌浆等工作项目。同时包括业主和监理工程师指示的其他灌浆作业及相关的配合工作。1.1.2 坝址处地质条件坝址出露地层为寒武系中统茅坪组（2m）及第四系冲积层（Q4al）、第四系残坡崩积层（Q4el+dl+coD第四系人工堆积层（Q4r）o茅坪组（2m）:为灰黄灰色次生灰岩、泥质灰岩、泥质白云岩互层，中部夹有薄层长石石英砂岩。次生灰岩呈灰色，喀斯特化后呈黄灰色，主要矿物成分为次生方解石，含量约95%,自生石英含量少于5%,褐铁矿与硬石膏含量微。细晶结构，蜂窝状
2、喀斯特孔中厚层状构造，钙质胶结。原岩为膏岩层，喀斯特崩塌由次生方解石重新胶结形成膏溶角砾岩层，角砾主要为白云岩，经后期继续喀斯特后，使白云岩角砾大部分被喀斯特化呈残留孔。溶液中SiCh在酸性环境中自生长成自生石英，呈脉状集合体和单晶体分布。晶内有少量硬石膏包体。钻探时岩芯以短柱状为主，少见长柱状，采取率略为偏低，RQD平均指标66%。泥质灰岩呈含褐色斑点灰白色，主要矿物成分方解石75%,碎屑石英20%,菱铁矿、硬石膏及绿泥石约5%。鲍粒结构，含喀斯特孔中厚层状构造，钙质（他形粒状方解石）胶结。岩石由碎屑石英、放射状蹦粒经亮晶方解石胶结组成。钻探时，岩芯主要为短柱状，采取率偏低，RQD平均指标7
3、1%。泥质白云岩呈灰色，风化后呈黄灰色，碎裂结构，薄层状构造为主，少量中层状，泥质胶结。由角砾状白云岩经泥质胶结后形成。钻探时岩芯大部分为角砾，采取率很低，RQD平均指标不足20%。钻孔电视表明，岩芯采取率低的原因并非岩体非常破碎，而是泥质白云岩胶结物力学强度过低，经过普通钻探的机械扰动破坏使角砾与胶结物大部份分离所致。长石石英砂岩呈灰白色，主要矿物成分为石英、方解石及长石，细粒结构,中层状构造（呈透镜状产出），钙质胶结。钻探时岩芯以中柱状为主，采取率大于90%,RQD平均指标87%。第四系冲积层（Q4al）为灰色卵石，主要物质成分灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、页岩、粉砂岩及石英岩。主要粒
4、径510mm,含量约65%,含少量漂石及砂。稍湿，稍密。分布于河床及漫滩，厚度0.005.00m0第四系残坡崩积层（Q4el+dl+col）呈黄褐色，为含块石粘土，主要由粘土夹碎块石组成，粘土含量约85%。稍湿，一般为可塑硬塑，雨季时表层呈软塑。分布于右岸坡脚，厚度213m0第四系人工堆积层（Q4r）呈灰黄灰色，为角砾状碎块石，属于修建公路时人工弃渣。分布于左岸坡脚，一般厚度59m,最大厚度17.09m（CZK4）,总体说来，上坝址区地表左岸主要分布第四系人工堆积物；河床与漫滩主要分布第四系冲积层，但偶有基岩露头；右岸坡脚多为第四系残坡崩积层；基岩为寒武系中统茅坪组次生灰岩、泥质灰岩、泥质白云
5、岩互层。1.1.3 主要工程本工程钻孔、灌浆与排水主要工程量见表13-1：表1-1灌浆工程量表部位项目单位工程量备注水闸段固结灌浆m4536帷幕灌浆m4253重力坝、溢流坝固结灌浆m818帷幕灌浆m1956厂房固结灌浆m4277帷幕灌浆m38781.2 施工原则1.2.1 施工依据（1） DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范;（2） SL31-2003水利水电工程钻孔压水试验规程；（3） DL/T5100-1999水工混凝土外加剂技术规程；（4） DL/T5150-2001水工混凝土试验规程；（5） SL264-2001水利水电工程岩石试验规程；（6） DL/T5123-2
6、000水电站基本建设工程验收规程；（7） DL/T5144-2001水工混凝土施工规范；（8）本工程招标文件、答疑文件、设计图册、业主和监理工程师指示等。（8） .2施工程序（1）固结灌浆拟定在混凝土盖重达50%的设计强度后进行施工，灌浆盖重23n特殊部位采用无盖重灌浆时，以专题报告的形式征得监理同意方可进行。（2）在需要从岩石表面进行灌浆的区域，在灌浆前将漏浆或漏水的裂隙进行清理，并将松动岩石移走，以便堵漏。（3）同一部位，按先固结灌浆再帷幕灌浆的施工顺序进行。（4）蓄水前完成相应蓄水位以下帷幕灌浆的施工及单项工程验收。（5）在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m以内不得进行爆破作业。（6）
7、在排水孔周边30m范围内（或监理工程师指示范围内）的灌浆孔尚未灌浆之前不得钻进排水孔。1.3 施工布置1.3.1 施工用风、水、电（1）施工用风灌浆钻孔用风时，采用专用管路自总布置形成的系统主风管接至各施工部位，采用移动式柴油空压机补充供风，其他部位根据施工实际情况，自系统中接引。（2）施工用水采用专用管线自总布置形成的总供水管网中接至各施工部位。（3）施工用电采用专用管线自总布置提供的接线点接至各施工部位。1.3.2 制浆系统浆液供应采用集中供浆和分散供浆相结合的方式。大坝厂房基础帷幕灌浆与固结灌浆采用集中制浆站供浆，其他灌浆工程量分散的部位，采用移动式灌浆站灌浆。1.3.2.1 集中制浆站
8、在一期右岸水闸段纵向围堰内侧布置1个集中制浆站为水闸基础灌浆提供施工用浆，制浆站内配2台ZJ-800型高速搅拌机制浆，2台1m3贮浆桶储浆,2台BW250/50型输浆泵输浆。制浆站采用轻型钢结构，面积为IoOm2,制浆站内采用48mm架子管搭设水泥平台结构。制浆站拌制水灰比为0.5:1的标准浆液，然后通过输浆泵送至各中继站，中继站布置一台1m3储浆桶和1台BW250/50输浆泵，中继站至各灌浆部位铺设50mm输浆管路，并在各灌浆部位安装出浆阀门，各个灌浆施工机组用浆从输浆管出浆阀取用。制浆站与中继站及中继站与灌浆机组之间采用电话或指示信号联系。采用高速搅拌机搅制普通浆液，搅拌时间不少于30so
9、输浆流速控制在1.4-2.0ms,各灌浆地点测量来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调制使用。浆液在使用前均过滤，浆液自制备至用完的时间小于4h；拌制细水泥浆液和稳定浆液，采用高速搅拌机和掺入减水剂，浆液自制备至用完时间小于2ho浆液温度保持在540C.制浆站对每次拌制的浆液进行检测，各中继站和灌浆机组对每次送来的浆液进行检测，检测内容主要包括浆液比重、温度和粘度，分别采用比重称、温度计、马氏漏斗，每间隔一定时间进行检测，以杜绝使用不合格浆液。每个制浆站分别设一个约2m3废浆沉淀池，并设排水排污沟，废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后，采用专用汽车把固相物弃至监理工程师指定的地点，废水经过排污系统排
10、至监理工程师指定的地点。1.3.2.2 移动式灌浆站对于灌浆平洞、地面厂房等部位，其灌浆工作量不大且分散，根据现场实际情况在灌浆工作面附近设移动式灌浆站，每个灌浆站设1台ZJ800高速搅拌机、1台1m3贮浆桶、1台2X20OL双桶搅拌桶和1台BW250/50型输浆泵。1.3.3 施工平台根据各部位钻孔与灌浆布置，灌浆工程施工需布置施工平台。对于灌浆平洞等小型洞室，制作轮胎式可移动施工平台，平台下部采用型钢制作，上部采用钢管制作，各层面铺5cm厚脚手板，平台高23.0m,宽23.0m,平台下部安装胶轮以利行走。其它部位根据实际情况，采用脚手架钢管和脚手板布置施工平台。1.3.4 废渣废水处理坝前
11、帷幕灌浆以及固结灌浆施工产生的废水、废浆和岩粉等通过地表排水沟引至集水坑，经沉淀后，排至监理工程师指定地方，废渣清理后运至指定堆渣场,同时为防止固结灌浆对其他工作面的污染，在工作面四周设置挡水坎。其他钻灌作业部位的废渣废水处理参照上述规定执行。1.4 灌浆原材料和灌浆试验1.4.1 灌浆材料（1）根据施工图纸或监理人指示，选用灌浆用的水泥品种。用于回填灌浆、固结灌浆的水泥标号不低于P.O32.5；用于帷幕灌浆、接触灌浆的水泥标号不低于P.O42.5,所用水泥的细度为通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。用于固结灌浆、帷幕灌浆的水泥为抗硫酸盐水泥，其它灌浆用水泥为普通硅酸盐水泥。（2）灌浆用的水泥
12、必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥，水泥不存放过久，不使用出厂期超过三个月的水泥。1.4.1.1 水灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ63-89第3.0.4条的规定，拌浆用水的温度不得高于30。1.4.1.2 掺合料经监理人批准，在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各种掺合料质量应符合DUT5148-2001第5.1.6条规定，其掺入量通过试验确定，试验成果报送监理工程师，经监理工程师批准后使用。考虑到江水对混凝土有溶出型和一般酸性型中等腐蚀，要求在帷幕灌浆、固结灌浆等灌浆中，掺入一定数量的粉煤灰，粉煤灰细度为通过45Dm方孔筛筛余应W12.0%。其掺入种类和
13、数量应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理工程师，并经监理工程师批准后方可使用。1.4.1.3 外加剂各种外加剂（速凝剂、减水剂或其它外加剂）的质量应符合DlT5148-2001第5.1.7条规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理人，并经监理工程师批准后方可使用。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。1.4.2 浆液试验（1）按监理工程师指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：1）浆液配制程序及拌制时间；2）浆液密度或比重测定；3）浆液流动性或流变参数；4）浆液的沉淀稳定性；5）浆液的初凝或终凝时间；6）浆液结石的容重
14、、强度、弹性模量和渗透性；7）监理工程师指示的其它试验内容。（2）用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量通过浆液试验选择，并将试验成果报送监理工程师。1.4.3 现场灌浆试验（1）为了保证灌浆工程达到设计要求，在正式灌浆开始前，与业主、设计、共同商定或监理工程师指定，选取与坝基地质条件相似且有代表性地段进行灌浆试验，但不在帷幕灌浆线上进行灌浆试验。（2）试验按照水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）和设计图纸的技术要求及监理人指示进行，每一试验区内灌浆试验完毕，及时整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料，并将试验的详细记录和试验
15、分析成果报送监理人。通过试验取得可靠的灌浆技术参数及施工经验，为全面展开灌浆工作打下良好的基础。1.5 固结灌浆包括大坝基础、厂房基础等部位均布置了固结灌浆孔，点多面广，须进行科学的施工组织。1.5.1 钻孔（1）钻孔孔位、孔向及孔斜严格按设计文件和设计图纸的要求进行施工，开孔孔位偏差不大于10cm,孔底偏差不大于1/40孔深或按设计要求执行，在钻孔过程中，进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜。若发现孔斜超过允许值，及时采取措施纠偏。（2）钻孔次序、段长与灌浆次序、段长一致。固结灌浆施工顺序为：抬动观测孔、固结灌浆I序孔、固结灌浆H序孔、压水检查孔，固结灌浆孔孔径为不小于46mr11o（3）固结孔采用YQ1OOB潜孔钻和YG40.YG80型导轨式风钻以及XY-2PC钻机等进行钻孔，钻孔方法为冲击回转钻进、液压冲击钻进及回转钻进，钻孔孔径为46mm80mm,钢筋混凝土衬砌段和基础混凝土有钢筋的部位采用在险内预埋管内钻孔的方法；检查孔采用XY-2PC型地质钻机配金刚石钻头回转钻进。1.5.2 取芯及芯样试验检查孔以及监理工程师指示的其它钻孔，钻取岩芯，检查孔采用XY-2PC型地质钻机配双管钻具、金刚石钻
