枢纽大坝固结灌浆施工技术措施

***水库电站工程拱坝固结灌浆施工技术措施 编制: 审核: 审批: ***有限公司 大坝工程项目部 2009年12月 1

***大坝枢纽固结灌浆土施工技术措施 一 、工程概述 1.1、工程概况

本工程的灌浆施工主要项目包括:大坝固结灌浆、帷幕灌浆、接缝灌浆及灌浆平洞和排水平洞的回填灌浆等。

1.2、水文气象及地质条件 1.2.1气象特征 *****************。 1.2.2 水文特征 (1)径流

******************. (2)洪水

**************1。 1.2.3坝址区工程地质 坝*******************育。

1.2.4水文地质

坝址水文地质条件较简单。按赋存条件，坝址地下水主要为第四系孔隙水与基岩裂隙水二类。

第四系孔隙水:赋存于河床、两岸第四系地层内，埋藏较浅，一般含水量有限，受大气降水、地表水体补给， 向地表低洼沟谷及河床排泄。

基岩裂隙水:赋存于基岩节理裂隙、挤压破碎带中， 受大气降水补给， 以小泉或小水滴形成溢出于沟谷底部或低洼处。

1.3、合同范围内主要工程量

合同内灌浆项目主要工程量见下表1-1

合同内灌浆项目主要工程量表 表1-1 序号 项目名称 单位 工程量 备注 3 坝基固结灌浆 m 3970 4 平洞固结灌浆 m 650 二、编制依据及编制原则

2.1、编制依据 2

1)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001; 2)《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31—2003; 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》DL/T5150—2001; 5)《水利水电工程岩石试验规程》(试行)DLJ204—81; 6)《水利水电工程岩石试验规程》(补充部分)DL5006—92; 8)《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123-20。 )招标文件及相关施工技术规范。 9 10)拱坝灌浆施工技术要求。 11)水工灰浆试验规程。 2.2、编制原则

(1)根据本工程的特点，合理安排施工程序及施工进度，采用先进的施工方案，合理的资源配置，全面有序地进行本工程施工，安全、优质、高效确保工期目标顺利实现。

(2)严格按合同技术规范和施工图纸施工，所采用的施工技术措施均要符合现行施工规程、规范和技术标准要求，保证合同工程施工质量达合格标准。

(3)施工技术措施的制定均以合同工期和合同总工期为基础，并保障各阶段工程形象进度如期顺利实现，满足总体工序合理搭接，协调平衡。统筹安排，科学组织，做好人力、物力综合平衡，体现均衡生产;根据实际情况调整施工进度计划，合理组织施工。

(4)坚持“安全第一，质量为本”的方针，加快施工进度。 三、施工布置 3.1、施工风、水、电

施工用风、水、电均利用开挖和混凝土施工形成的主管线系统进行接入，由二次铺设的管线分引至施工面。风管采用2″胶管，长度200m;水管采用1″单层钢丝胶管，长度200m;

2施工用电采用25mm电缆线，长约3000m。 3.2、钻孔、灌浆系统

分别在大坝左岸EL994高程和右岸EL930高程布置一座制浆站，制浆以能够满足灌浆连续作业为标准，搭设具备5t水泥储存能力的制浆平台，平台大小为4×3m，其前端设置高速搅拌机和灌浆泵。制浆系统安排在进出水口外，适宜位置，制浆由灌浆泵泵送至工作面灌浆系统的搅拌槽内，然后二次泵送至施工面。

3.3、排污系统 3

施工前，在各施工面附近下游临时修建沉淀池，在进行施工时，钻孔、灌浆的污水经此处沉淀后由排污泵排到下游河道，沉淀池内沉淀的岩粉和弃浆随时装袋，清理至弃渣场。 五、主要项目施工技术措施

5.1 原材料检验

1)水泥采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。水泥细度要求为通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。

2) 灌浆用水泥必须符合质量标准，不得使用过期或受潮结块的水泥，出厂超过三个月的水泥，在使用前应经复查试验。

3)灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求，一般凡符合国家标准的饮用水均可用于浆液拌制。

) 根据灌浆需要，可在水泥浆液中加入一定的外加剂，所有外加剂在添加前要根据要4

求配成水溶液并拌制均匀。

5)所有外加剂品种及掺入量应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。 5.2固结灌浆施工技术措施

5.2.1、固结灌浆施工工艺流程 固结灌浆施工工艺流程如下图: 孔位放样 钻机定位

冲击造孔 钻机移至下一孔段 钻孔冲洗 安装灌浆设备 拌制水泥浆液 抬动观测 灌 浆

扫 孔 灌浆结束 非正常结束 正常结束 4 移至下一孔段准备 固结灌浆施工工艺流程图 5.2.2、固结灌浆施工方法

固结灌浆采用回转式钻机和金刚石或复合片钻头造孔，循环式栓塞自上而下分段灌浆方法施工。

1)钻孔放样

根据大坝固结灌平面布置图进行测放钻孔孔位，孔位误差应控制在设计要求范围内，并用红油漆标示。固结灌浆孔基本排距为3.0m，基本孔距为3.0m，对节理密集处可视具体情况(或监理工程师通知)加密、加深布孔。采用各式合宜的钻机和钻头钻进。

2)钻孔分序

大坝固结灌浆分二序，按先?序后?序的次序原则施工;固结灌浆的灌浆压力:接触段(2m)的灌浆压力值为:?序孔0.3Mpa，?序孔0.4Mpa;第二段(3m)的灌浆压力值为:?序孔0.4Mpa，?序孔0.5Mpa;第三段(5m)及以下各段的灌浆压力值为:?序孔0.5Mpa，?序孔0.7Mpa。灌浆压力在施工过程中根据抬动观测可作适当调整，各段灌浆压力最大采用2.0Mpa)。

固结灌浆应设抬动观测，当抬动观测孔钻孔完毕时，向孔底注入0.5:l的水泥浆液约0.5m深后，及时下φ20mm内管至孔底，再下入φ50mm外管罩护，外管与孔壁之间冲黄油，在地面安装千分表，内管与混凝土盖板相对值的变化可及时地反映岩体抬动变形的大小。固结灌浆抬动值应小于0.2mm。

3)钻机定位

钻机就位钻孔要进行垂直调整，保证钻孔的垂直度或设计要求的角度。 4)造孔

采用回转式钻机和复合片钻头或金钢石钻头钻进，孔径为Ф65mm。 5)钻孔冲洗

钻孔结束后，采用压力水进行孔壁冲洗，冲洗水压力为灌浆压力的80%，当冲洗压力超过1Mpa时采用1Mpa进行，裂隙冲洗应冲洗至回清水后10min结束，且单孔冲洗时间不少于30min，串孔冲洗不少于2h;对于回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残余的沉淀物厚度不得超过20cm;当临近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时，不得

5

进行裂隙冲洗;裂隙冲洗结束24h后没有灌浆时，灌浆前应重新进行裂隙冲洗。

6)灌前压水

选择基本孔的5%在裂隙冲洗结束后进行灌前压水，灌前压水采用单点法，压水压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用1Mpa;每5min测读一次流量，当连续四个读数值之差小于1L时，即可结束压水，取最后流量值作为计算流量，其结果以透水率表示

7)安装灌浆设备

灌浆选用SGB6-10 型灌浆泵，固结灌浆采用循环式栓塞封闭灌浆法，安装示意图如下:

射浆管出浆口距孔底不大于50cm。 循环式栓塞安装示意图 7)灌浆分段及方法

第一段(接触段)深2米，其余为第二段。

?序孔均采用自上而下分段灌浆法施工;?序孔接触段钻灌后可根据?序孔单位注入量大小确定自上而下或自下而上的方法分段灌注，且接触段在岩石中的长度不得大于2.0m。

8)浆液拌制

大坝固结灌浆采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

采用高速搅拌机拌制浆液，搅拌时间不少于30s。一般水泥浆自制备至用完宜小于4h，超时浆液应予废弃。

9)浆液配比:

采用5?1、3:1、2?1、1?1、0.5?1五种水灰比比级 开灌水灰比为3?1 6

10)抬动观测施工

抬动观测孔孔入岩5m，钻孔采用ø75合金钻头或复合片钻头钻进，然后在孔内下置ø10mm、长度为外露20cm的钢筋，然后在钢筋上套ø25、L=10cm的钢管，钢管和钢筋之间冲黄油，钢管和钢筋底部1m用水灰比为0.5:1的水泥浆封填固定，待凝24h后在ø25钢管与孔壁之间填入粉细沙至孔口，在孔口浇10*10*10cm的混凝土墩一个，并将10*10cm的钢板固定在上面，用于安装千分表，抬动观测施工如下图所示:

千分表

混凝土趾板0.5m水泥浆φ75mm钻孔壁外径φ25mm钢管 粉细砂

内径φ10mm钢筋 基岩

粉细砂 2.0m水泥浆

抬动观测装置结构示意图

千分表校核后即可进行抬动观测，在压水实验或灌浆过程中，每隔5min观测一次千分表的读数，并做好记录。每次观测的读数与起始读数之差即为抬动值。当抬动值大于100um时，侧安排一人专门观测千分表;当抬动值达到或超过200um时，立即通知灌浆操作人员降压，直至抬动值回至100-150um之间，并继续进行压水实验，观测结束后进行封孔处理。

11)灌浆压力

固结灌浆压力根据设计要求和抬动试验观测确定。 固结灌浆施工压力需进行灌浆试验后再作调整。 12)浆液变换原则

?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，不得改变水灰比。

?当某一比级浆液的注入量已达300L以上(除去管路和孔内占浆)或灌注时间已达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。

?当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。 13)灌浆结束标准

在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可以结束灌浆。

7

14)固结灌浆封孔

采用全孔灌注压力封孔法进行封孔。在钻孔最后一灌浆段结束灌浆后，则继续按该孔段

1的浆液再灌注，当注入率小于1L/min时，持续30min便可结束本孔灌浆灌浆压力用0.5?

工作。如果最后一段已经是用0.5?1的浆液结束灌浆则可直接结束该孔灌浆。 最后用水泥砂浆对孔口进行找平处理。

15)资料收集

a、钻孔、钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验和简易压水、灌浆记录等; 、抬动或变形观测记录等; b

c、灌浆成果一览表; 、灌浆分序统计表; d e、各次序灌浆成果表; f、固结灌浆完成情况表; g、固结灌浆孔平面位置图; h、固结灌浆平面成果图;

i、各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线图; j、各次序孔单位注灰量频率曲线和频率累计曲线图; k、固结灌浆工程检查孔压水试验成果一览表; l、检查孔岩芯柱状图; m、灌浆材料检验资料; n、工程照片和岩芯实物; o、地震波法物探测试成果。 16) 工程质量检查

(1)固结灌浆质量检查以测量岩体波速为主，以检查孔压水试验为辅，并结合竣工资

料和测试成果的分析，综合评定，岩体波速测量在灌浆结束14d后进行。 (2)钻孔压水试验在灌浆结束3d后进行。检查孔数按灌浆孔总数的5%计，试验采用

单点法，

(3) 检查压水试验结束后，按灌浆技术要求进行灌浆和封孔。 (4)检查孔应采取岩芯，并计算岩芯采取率，对岩芯加以描述。 (5) 固结灌浆质量检查合格标准为:

固结灌浆质量检查以测量岩体波速为主，以检查孔压水试验为辅，并结合竣工资料和测

8

试成果的分析，综合评定。

a、在每一垫层段完成全部固结灌浆施工3天后用压水试验检测法检查灌浆效果。检查孔的数量为该垫层段固结灌浆总孔数的5%。采用单点法压水试验，压水压力为同深度灌浆段压力的80%。每段垫层固结灌浆的合格标准:1、压水试验检测法:q?3Lu，合格率达85%以上;不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应根据情况由业主单位会同监理、设计、施工单位商定具体处理方案。

b、纵波波速Vp要求灌后标准为:Vp,4300m/s。

检查孔检查结束后，检查孔应按灌浆技术要求进行灌浆和封孔。 5.3特殊情况的处理

1)灌浆过程中，发现冒浆、漏浆时，应根据具体开发部进行嵌缝、表面封堵、低压、(

浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。出现串浆时，如串浆孔具备灌浆浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵一孔。否则应将灌浆孔用塞塞住，待灌浆孔结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗、而后继续钻进灌浆。

(2)出现特大耗浆情况时，一般采用下列处理措施:

?降低灌浆压力，使吸浆率不超过1,2L/min.m灌注。在此情况下若灌注的干料已达限定数量后吃浆率仍不减小，可采用间歇灌浆。

?浆液中掺速凝剂灌注，速凝剂的掺量应根据速凝剂的品种由试验确定。 ?灌注水泥砂浆。如果采用上述三种处措施后，而该孔段吸浆量仍无明显变化，待凝12h后扫孔重灌。

(3)灌浆工程必须连续进行，若固故中断，宜按下列原则进行处理，若中断时间超过30min，应设法冲洗钻孔，如冲孔无效，则应扫孔重灌。恢复灌浆时，开始应使用中断前的水灰比，如吸浆量相似有减少，则可逐渐加浓浆液，直至灌浆结束，如吸浆量中断前减少很多，且在很短时间内停止吸浆，则认为该灌浆段不合格，应采取补救措施。

(4)孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用下列措施综合处理。?缩短段长?提高灌浆压力?进行纯压式灌浆?灌注浓浆?灌注速凝浆液?屏浆?闭浆?待凝。

5.4 灌浆结束标准

在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可以结束灌浆;灌浆过程中，如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌浆。

9

5.5 固结灌浆封孔

采用全孔灌浆封孔法。当全孔灌浆结束后，先用导管注浆法将孔内余浆置换成为水灰比0.5的浓浆，而后将灌浆塞塞在孔口，继续使用这种浆液进行纯压式灌浆封孔。封孔压力不小于1MPa。采用上述方法封孔，待孔内水泥浆液凝固后，对灌

浆孔上部空余部分，大于3m时，应继续采用导管注浆法进行封孔，小于3m时，可使用干硬性水泥砂浆人工封填捣实。

已完成灌浆或正在灌浆的地区，其附近30m以内不得进行爆破作业。如果必须进行爆破作业，应采取减震措施，并应征得设计、建设和监理部门同意后方可进行。 六、施工进度计划

大坝固结灌浆施工预计2009年12月17日开始进行，详细进度计划详见《汛前施工进度计划》。

七、人力、机械设备资源投入 7.1 人力资源投入 人力资源投入详见下表 人力资源投入计划表 序号 工种 单位 数量 1 技术、管理 人 12 2 各类司机 人 6 3 安全员 人 2

4 钻探灌浆工 人 24(三班作业) 5 电工 人 2 6 水泵工 人 4 7 架立工 人 6 8 普工 人 10

合计 人 66 7.2、机械设备资源投入 机械设备资源投入详见下表 钻孔灌浆工程主要施工设备表 名 称 规格型号 单位 数量 备 注

地质钻机 Xy-2pc 台 3 灌浆泵 ZG6310 台 2 BW250/50 灌浆泵 台 1 搅拌机 NJ-600 台 2 10

双层搅拌桶 JJS-2B 台 2 3储浆桶 1m 台 2 自动记录仪 台 2 测斜仪 KXP-1 台 1 千分表 个 2 对讲机 部 5

卷扬机 5t 台 1 八、施工质量保证技术措施 8.1、质量控制措施 1)孔位控制

根据已给定的控制点严格按施工图纸进行施工放样，确定设计孔位位置，施工中严格孔位及孔向，使孔位偏差控制在设计要求以内。

2)孔深控制

终孔时测量孔深，孔深偏差不得大于设计要求，特殊预埋件部位根据现场监理工程师指定进行调整。

3)浆液控制

施工中计量器械配备齐全，钢卷尺、泥浆比重计、流量计、压力表及自动记录仪等，在施工前需经过有资质的检定机构进行检验率定合格后方可使用。对制浆材料必须称量，称量误差小于5%。对浆液的比重定时检测，使用的比重称必须经过强检。控制浆液的搅拌时间，保证浆液的质量。

4)压力的控制

灌浆前对压力表及灌浆泵进行调试，保证灌浆压力的准确性。所选用的压力表应灵敏且能满足灌浆压力要求，在使用前进行强检。灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

5)严格把好材质关。工程上使用的原材料、半成品和各种加工预制品要坚持检验制度。一是要有建筑产品认可证;二是要有质量证明书和试验报告;三是成品或产品要进行标识。从而杜绝不合格产品用在工程上。必要时对已有合格材质证明的材料进行复检，根据使用部位及时转抄材质证明资料，便于追查。这是一项重要工作，必须常抓不懈，贯穿工程施工的全过程。

11

6)产品的检验

(1)在每道施工工序、单元(分项)、分部、单位工程施工结束后，通过“三检制”方式对工程质量进行检验，认真填写检验记录，并有质检人员的签字，接受建单位、监理单位及主管部门的监督及签认。

2)固结灌浆工程质量检查以检查孔压水试验为主，压水试验采用单点法，设计防渗合(

格标准为3Lu 。

(3)每个单元工程结束后，进行单元工程质量等级评定，并及时填写等级评定记录，记录须经质检人员签字。

(4)工程竣工后组织相关人员进行竣工验收,提交合同文件规定的竣工资料。 )不合格品控制 7

在施工过程中，如出现不合格品时，首先调查不合格品产生的原因、确定不合格品类型及处置措施，根据不合格品的类型，处置包括退货、返工、返修、降级使用、报废及适用时经顾客或授权人员批准可让步使用或放行等。做好与内部、外部

的沟通，报工程科或建设单位、监理单位，填写不合格品评审、处置及处置验收记录。

8.2 施工质量体系保证措施

1)加强对全体人员的质量意识教育，增强其质量意识，从事钻探作业的人员必须经过培训、考试，考试合格后，方可上岗。

2)施工全过程始终按监理工程师批准签发的设计图纸、文件、指示，依据标书所列的各种规范、质量标准组织施工，编制施工做作业指导书，施工前重视技术交底，使施工人员了解工程特点、操作规程及施工方法，做到施工中有检查，严禁违章指挥，严禁违章施工;施工后有验收，有质量等级评定。

3)严明工艺纪律，加强工序控制手段，全面推行三检制，用全面质量管理的统计分析方法，认真总结质量经验，严格分析质量事故原因，合理制定质量改进措施，把工程施工的全过程控制在全面 质量管理的各道环节中。

4)建立健全各种质量规章制度，质检员、技术员、施工队长、班组长等所有施工人员均要明确质量责任。

5)重视各工序之间的衔接，上道工序未完成，下道工序不得施工，保证每道工序符合质量要求。凡达不到质量标准的工序，必须进行处理，直至达到业主、监理工程师满意为止。

6)质量管理工作和全体施工人员的经济挂钩，将施工人员月收入的5,作为质量保证金。当工程完工后，方可返还。

12

7)灌浆材料要满足灌浆质量要求，各种水泥必须具有出厂合格证和检验报告单。灌浆用水泥要求新鲜，受潮结块的水泥不准使用;出厂时间超过三个月的水泥不予使用。

工用的机械进行需及时维修和保养，保证在施工过程中均处于良好的工作状态，避免因突然停机对工程质量的影响。

九、施工安全保证措施

1)职业健康安全方针:预防为先、控制风险、尊章守纪、保障安全。 2)职业健康安全目标:措施到位,加强岗位练兵;提高职工职业健康安全意识;降低职业健康安全事故发生率。

3)安全措施

1)认真贯彻“安全第一，预防为主”的原则。加强对所有施工人员的安全教育，提(

高其安全意识。所有上岗人员均应进行考试，考试合格后方可上岗。 (2)工作面设置安全员，安全员要持证上岗。

(3)本次灌浆施工设置安全领导小组，行政一把手任小组组长，安全员、施工班长等均明确安全责任。

(4)对现场施工机械进行修理时，必须与运转人员取得联系。

(5)施工用灌浆台车制作必须稳定牢固，并进行安全验收检查，并填写检查记录，方可投入使用。发现隐患，及时排除。

(6)所有灌浆管路、灌浆塞、压力表、阀门等材料均应通过耐压试验，各种设备及材料均能承受1.5倍的设计压力。

(7)参加施工人员，必须配带安全帽、安全带及与施工环境、条件相适应的其它劳保护具。操作工人必须严守岗位、履行职责，遵守安全生产操作规程;特种作业人员要持证上岗严禁违章施工。

十、.环境保护与职工健康安全

1)环境方针:预防污染、保护环境、规范施工、持续发展。

2)环境目标:建章、建制、强化管理;生产、生活污水达标排放;减少固体废弃物;促进资源再利用。

3)参加施工职工的全体职工需定期到指定医院(浠水县人民医院)进行体检，建立职工健康状况档案，做到对职工健康负责。

4)根据工程特点，由项目经理组织质检员、安全员、机长、班长等人员对施工现场危险源进行评估，确定重大危险源和一般危险源，并建立危险源台帐。

13

5)针对重大危险源和一般危险源，对可能发生的事故，制定紧急预案与预防措施，以确保人身健康。

)在整个施工及责任期内，遵守有关环境保护的法律、法规和规章，对于可能造成环6

境污染的废水、固体废弃物、噪声及粉尘，进行有效有处理与控制。 7)工程完工后及时对现场进行清理，做到工完场清、工完料清。 14