PAGE8-導流洞灌漿工程施工組織設(shè)計1.施工特性及工程量1.1概述江坪河水電站位于溇水上游河段，湖北省鶴峰縣走馬鎮(zhèn)，工程規(guī)模為大(1)型。工程樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸泄水建筑物(包括隧洞式溢洪道和泄洪洞)、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)等建筑物組成。電站裝機2臺，總裝機容量450MW。江坪河水電站導流隧洞土建工程的基礎(chǔ)處理，包括導流洞洞身段的頂拱回填灌漿和圍巖固結(jié)灌漿、堵頭段帷幕灌漿。1.2主要工程量主要工程量見表1-1。表1-1灌漿工程主要工程量表項目單位工程量備注帷幕灌漿m3249堵頭段帷幕灌漿回填灌漿m218408固結(jié)灌漿m16414φ42mm固結(jié)灌漿鉆孔m16414φ42mm2.施工布置2.1風、水、電系統(tǒng)1、鉆孔供風：在3#號施工支洞內(nèi)，變壓器附近布置2臺9m3/min電動空壓機，風壓大于0.5～0.8Mpa，另配1臺12m32、施工用水：利用已布置的供水系統(tǒng)供水，接Ф50水管到各施工部位。3、施工用電：采用3#號施工支洞內(nèi)已布置的供電線路供電。2.2水泥漿制、供漿系統(tǒng)1、在洞內(nèi)堵頭附近建一集中制漿站，制漿站配備30t水泥平臺、NJ-600型高速制漿機2臺、1m3漿桶2臺、BW250/50供漿泵2臺。在導流洞下游渣場黑灣溝渣場布置水泥臨時倉庫，建筑面積82、集中制漿站制備水灰比為0.5∶1的純水泥漿液（原漿）。3、水泥采用32.5級、42.5級普通硅酸鹽水泥。2.3鉆灌排架及臺車布置隧洞內(nèi)的回填灌漿、固結(jié)灌漿的施工，擬搭設(shè)鉆灌施工臺車，支洞及堵頭搭設(shè)施工作業(yè)平臺，采用φ40mm鋼管臨時搭設(shè)。3.灌漿試驗3.1概述現(xiàn)場生產(chǎn)性灌漿試驗包括帷幕灌漿、回填灌漿、固結(jié)灌漿。灌漿試驗包括漿液試驗和現(xiàn)場灌漿試驗，通過對不同水灰比、材料、施工程序和方法進行灌漿試驗，檢查灌漿效果，確定灌漿參數(shù)，指導灌漿施工，灌漿試驗的參數(shù)按技術(shù)規(guī)范及監(jiān)理工程師的批示執(zhí)行。3.2灌漿材料灌漿所用的材料如水泥、摻和劑、外加劑和水等均滿足招標文件要求和規(guī)范規(guī)定，灌漿試驗所使用的設(shè)備與實際施工時準備使用的設(shè)備相同，使試驗成果有可比性。3.3灌漿試驗內(nèi)容現(xiàn)場生產(chǎn)性灌漿試驗包括漿液試驗和現(xiàn)場灌漿試驗。通過對不同水灰比、材料、施工程序和方法進行灌漿試驗，檢查灌漿效果，確定灌漿參數(shù)，指導灌漿施工，灌漿試驗的參數(shù)按規(guī)范及監(jiān)理工程師批示執(zhí)行。1、漿液試驗按監(jiān)理工程師指示對不同水灰比、不同摻合料和不同外加劑的漿液進行試驗，其內(nèi)容包括：漿液配制程序及拌制時間；漿液密度或比重測定；漿液流動性或流變參數(shù)；漿液的沉淀穩(wěn)定性；漿液的凝結(jié)時間，包括初凝或終凝時間；漿液結(jié)石的容重、強度、彈性模量和滲透性；監(jiān)理工程師指示的其它試驗內(nèi)容。2、現(xiàn)場生產(chǎn)性灌漿試驗生產(chǎn)性灌漿試驗擬選擇場地的地質(zhì)條件應(yīng)與實際灌漿區(qū)相似。試驗孔應(yīng)嚴格按照業(yè)主提供的灌漿工程施工圖紙要求或監(jiān)理工程師指示布孔，孔深、灌漿分段、灌漿壓力等試驗參數(shù)應(yīng)按監(jiān)理工程師要求和相關(guān)施工技術(shù)嚴格進行選擇。在生產(chǎn)性試驗區(qū)，嚴格按批準的生產(chǎn)性試驗大綱擬定的施工程序和方法進行施工，檢查灌漿效果，整理分析各序孔和檢查孔的單位吸水率、單位耗漿量等試驗資料，并將試驗成果和試驗記錄提交監(jiān)理工程師。3.4灌漿試驗實施1、灌漿試驗的時間和地點根據(jù)現(xiàn)場施工情況和監(jiān)理工程師的指示選定，灌漿試驗的項目及內(nèi)容嚴格按照監(jiān)理工程師批準的“灌漿試驗大綱”進行。2、灌漿試驗的施工工藝嚴格按照招標文件技術(shù)要求、監(jiān)理工程師指示及規(guī)范規(guī)定進行。3.5試驗成果整理1、做好灌漿試驗過程中的施工原始記錄，包括制漿記錄表、鉆孔記錄表、洗孔記錄表、壓水記錄表、灌漿記錄表、封孔記錄表、抬動變形觀測記錄等。2、灌漿試驗過程中和結(jié)束后，及時整理試驗成果及分析報告，報監(jiān)理工程師批準后用于指導灌漿施工。4.回填灌漿4.1施工程序回填灌漿分區(qū)段進行。分區(qū)端必須封堵嚴密，灌漿分兩個次序，施工時自較低的一端開始，向較高的一端推進。同一區(qū)段內(nèi)的同一次序孔全部或部分鉆孔完成后進行灌漿。施工工藝流程見圖1-1。測量放樣測量放樣定位埋管造孔沖洗灌漿封孔檢查孔抹平驗收不合格合格襯砌砼測砼厚和巖腔回填灌漿工藝流程圖回填灌漿分序序數(shù)和分序方法根據(jù)地質(zhì)情況和工程要求確定，報送監(jiān)理工程師審批。4.2施工方法1、鉆孔:在隧洞襯砌頂拱90°～120°范圍，采用YT-28氣腿鉆在預留φ50㎜PVC管中鉆孔，孔徑φ42㎜，孔深入基巖10cm。2、埋管:埋設(shè)φ25～40mm鋼管作為灌漿孔口管并進入巖石5～8cm。3、灌漿:待相應(yīng)混凝土襯砌達到70%設(shè)計強度時，按劃分的灌漿區(qū)段分序加密進行。回填灌漿采用3SNS砂漿泵、JJS-2B攪拌桶、GJY-Ⅲ型灌漿自動記錄儀配套使用，純壓式灌漿法施工。水灰比為：Ⅰ序孔0.6（或0.5）:1，Ⅱ序孔1:1和0.6（或0.5）:1，空隙大的部位灌砂漿。結(jié)束標準為：在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，并繼續(xù)灌注5min，即可結(jié)束。4、封孔:采用扎管法。待漿液凝固后，割除管頭，采用水泥砂漿進行補封并將表面壓抹平整。4.3質(zhì)量檢查灌漿結(jié)束7天后進行鉆孔壓漿檢查。鉆孔采用YT-28氣腿鉆鉆孔，壓漿采用3SNS灌漿機純壓式壓漿法，漿液配比為2:1。檢查孔數(shù)量為灌漿孔總數(shù)的5%，單孔合格標準為初始10min內(nèi)注入量≤10L。灌漿結(jié)束后，排出鉆孔內(nèi)積水和污物，露出襯砌混凝土表面的埋管割除。灌漿孔灌漿和檢查孔鉆孔注漿結(jié)束后，采用水泥砂漿將鉆孔封填密實，并將孔口壓抹平整。5.固結(jié)灌漿5.1施工程序固結(jié)灌漿采取全孔一次鉆進，終孔后全孔一次灌漿法。單孔段灌漿施工工藝程序為:鉆孔→沖洗→洗縫→壓水→灌漿→封孔。固結(jié)灌漿工藝流程見圖1-2。測量放樣測量放樣定位埋管混凝土澆筑后造孔沖洗壓水試驗灌漿檢查孔圖1-2固結(jié)灌漿工藝流程圖質(zhì)量檢查鉆機定位驗收5.2施工方法1、單元和孔段劃分固結(jié)灌漿施工時，按每一混凝土襯砌段12m劃為一個灌漿單元，按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的方法施工。圍巖固結(jié)灌漿按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則進行，環(huán)間分為兩個次序，地質(zhì)不良地段分三個次序。2、鉆孔采用YT-28汽腿鉆鉆機造孔，孔徑φ42mm，孔深入基巖6m。3、沖洗各孔段鉆孔完成后，進行鉆孔沖洗。沖洗采用孔口敞開式孔底導水法，即采用導管（鉆桿）通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗，沖洗沖至回水澄清后10min結(jié)束。裂隙采用壓水法脈動式?jīng)_洗，且單孔不少于30min，串通孔不少于2h。對回水達不到澄清要求的孔段，繼續(xù)進行沖洗，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過20cm。沖洗水壓采用80%的灌漿壓力，沖洗風采用50%的灌漿壓力。4、壓水試驗各孔段灌漿前均進行壓水試驗，壓水試驗采用“簡易壓水”。簡易壓水試驗在裂隙沖洗后或結(jié)合裂隙沖洗進行，壓力為灌漿壓力的80%，壓水20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率表示。檢查孔壓水試驗采用“單點法”，壓力為灌漿壓力的80％。5、灌漿灌漿壓力0.3～0.5Mpa。接觸段和注入率大的孔段分級升壓。固結(jié)灌漿原則上一泵灌一孔。當相互串漿時，采取群孔并聯(lián)灌注，但并聯(lián)孔數(shù)不宜多于2個，控制灌漿壓力。灌漿時先對第一序孔輪灌，采用“少灌多復”的方法，待第一孔灌漿結(jié)束后，再進行第二序孔，以次數(shù)推。6、漿液變換當某一級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，換濃一級水灰比漿液灌注；當注入率大于30L/min時，根據(jù)施工具體情況，可越級變濃。7、結(jié)束與封孔固結(jié)灌漿在規(guī)定壓力下，當灌入率不大于0.4L/min，繼續(xù)灌注30min，灌漿即結(jié)束。當長期達不到結(jié)束標準時，報請監(jiān)理工程師共同研究處理措施。固結(jié)灌封孔采用“壓力灌漿封孔法”。8、質(zhì)量檢查固結(jié)灌漿質(zhì)量壓水檢查在該部位灌漿結(jié)束后7天后進行，檢查孔的數(shù)量不少于灌漿孔總數(shù)的5%，孔段合格率在80%以上，不合格孔段的透水率于設(shè)計規(guī)定值的50%，且不集中，灌漿質(zhì)量可認為合格。否則，按監(jiān)理工程師的指示或批準的措施進行處理。6.帷幕灌漿6.1主要施工項目及工程量主要施工項目為導流隧洞堵頭段帷幕灌漿施工。主要工程量見表1-2。表1-2帷幕灌漿主要工程量表項目單位工程量備注帷幕灌漿M3543φ42mm帷幕檢查M10%φ42mm6.2施工程序1、帷幕灌漿施工程序施工準備→測量放樣→抬動孔鉆孔及觀測裝置安裝→下游排先導孔鉆孔、壓水、灌漿及封孔→下游排I序孔施工→下游排II序孔施工→下游排Ⅲ序孔施工→上游排I序孔施工→上游排II序孔施工→上游排Ⅲ序孔施工→檢查孔施工。2、鉆、灌施工工藝流程施工準備→孔位放樣→鉆機定位→第一段鉆孔、沖孔→洗縫→壓水→灌漿→埋管、待凝→第二段鉆、灌→第三段鉆、灌→……→終孔段鉆、灌→全孔封孔→移機至下一孔施工。6.3施工方法1、鉆孔取芯主要采用XY-2回轉(zhuǎn)式鉆機和金鋼石鉆頭鉆進。無孔口管的帷幕灌漿孔孔徑為φ76mm；有孔口管的帷幕灌漿孔的第1段孔徑為φ91mm，以下段為φ60mm；壓水檢查孔孔徑為φ76mm。頂拱垂直孔采用YG-30潛孔鉆機造孔。鉆孔施工要點：(1)鉆孔時盡可能地使用了較長鉆具，以保證鉆孔孔斜；鉆孔前將鉆機固定，保證鉆機水平，立軸鉛直；檢查孔鉆孔限制了單回次鉆進長度不大于5m，以保證巖芯采取率。灌漿孔位偏差不得大于10cm。⑵按施工圖紙和監(jiān)理工程師的指示，對監(jiān)理工程師指示的鉆孔，應(yīng)予鉆取巖芯，按取芯次序統(tǒng)一編號，填牌裝箱。(3)芯樣的最大長度應(yīng)限制在3m以內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)芯樣卡鉆或被磨損，應(yīng)立即取出。除監(jiān)理人另有指示，對于1m或大于1m的鉆進循環(huán)，若芯樣獲得率小于80%，則下一次應(yīng)減少循環(huán)深度50％，以后依次減少50％，直至50cm為止。如果芯樣的回收率很低，應(yīng)更換鉆孔機具或改進鉆進方法。(4)在鉆孔過程中，應(yīng)對鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映巖石或混凝土特性的因素進行監(jiān)測和記錄，并提監(jiān)理工程師。(5)作好鉆孔操作的詳細記錄，一并提交監(jiān)理工程師。(6)監(jiān)理工程師2、孔口管采用孔口管時，灌漿孔當鉆灌完第一段（2m）后鑲嵌孔口管，孔口管采用φ89mm地質(zhì)管，比以下段孔徑大2級，有利于孔內(nèi)事故的處理。孔口管的鑲嵌采用水泥砂漿人工埋管法，其方向必須與鉆孔垂直，長度為深入基巖不小于2m，并待凝72小時；孔口管管口采用了法蘭盤結(jié)構(gòu)，比絲扣結(jié)構(gòu)更安全可靠。3、沖洗與壓水試驗（1）鉆孔沖洗帷幕灌漿孔各孔段鉆孔完成后均進行沖洗。沖洗采用孔口敞開式、孔底導水法，即采用導管（鉆桿）通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗，沖洗沖至回水澄清后10min結(jié)束。（2）壓水試驗帷幕灌漿孔各孔段灌漿前均進行了壓水試驗，壓水試驗采用“簡易壓水”；壓力為灌漿壓力的80％，該值若大于1MPa時，采用1MPa；壓水20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以呂容表示。先導孔、帷幕常規(guī)檢查孔壓水試驗采用“單點法”，壓力為灌漿壓力的80％，該值若大于1MPa時，采用1MPa。4、灌漿（1）原材料水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥，且水泥存放期不超過三個月，符合質(zhì)量標準，不受潮結(jié)塊。水利用混凝土施工供水糸統(tǒng)供水，符合JGJ63-89第3.0.4條的規(guī)定，拌漿用水的水溫不高于40℃；（2）灌漿方法第一段采用常規(guī)阻塞孔內(nèi)循環(huán)灌漿法；以下各段采用自上而下分段、小口徑孔口封閉孔內(nèi)循環(huán)灌漿法；壓水、灌漿選用3SNS三缸高壓灌漿機；射漿管采用φ50mm鉆桿，距孔底距離≤50cm。（3）漿液變換灌漿采用水泥漿液的水灰比(重量比)為五級：3：1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1；開灌水灰比為3：1。漿液變換為當滿足=1\*GB3①灌入量大于300L，且壓力與灌入率變化不大時；=2\*GB3②灌注時間大于1h，且壓力和灌入率變化不大時。其中一條時，可變濃一級水灰比灌注；改變水灰比后如壓力突增或吸漿率突減，則回原級水灰比灌注；一般不進行越級變漿。（4）結(jié)束標準在灌段最大設(shè)計壓力下，孔段注入率≤0L/min，延灌90min?；蛟诠喽巫畲笤O(shè)計壓力下，孔段注入率≤0.4L/min，延灌60min。（5）孔斜控制鉆孔開孔前嚴格校正鉆機立軸角度，保證開孔角度滿足設(shè)計要求?？卓诠苈裨O(shè)要求按設(shè)計角度采用角度尺和羅盤校驗埋設(shè)。鉆孔孔深20m以內(nèi)嚴格控制鉆進參數(shù)，保證鉆孔豎直。（6）終孔驗收與封孔鉆孔終孔后，必須進行驗收；終孔驗收后進行終孔段灌漿，灌漿結(jié)束后進行“置換—壓力灌漿法”封孔，全孔灌漿結(jié)束后,用配合比為0.5:1漿液按10-15m的段長做一次自下而上復灌,灌漿壓力按原灌漿壓力,待水泥漿干硬后,對未被填滿部分排除孔內(nèi)集水,再直接用干硬性水泥砂漿封填。5、質(zhì)量檢查(1)質(zhì)量檢查以檢查孔壓水試驗成果為主，結(jié)合對施工記錄、成果資料和檢驗測試資料的分析，進行綜合評定。(2)帷幕灌漿檢查孔應(yīng)在分析施工資料的基礎(chǔ)上在下述部位布置：1)帷幕中心線；2)斷層、巖體破碎、裂隙發(fā)育等地質(zhì)條件復雜的部位；3)末序孔注入量大的孔段附近；4)鉆孔偏斜過大、灌漿過程不正常等經(jīng)分析資料認為可能對帷幕質(zhì)量有影響的部位。(3)帷幕灌漿檢查孔的數(shù)量可為灌漿孔總數(shù)的10%左右，1個單元工程內(nèi)，至少應(yīng)布置1個檢查孔。(4)帷幕灌漿檢查孔采取巖芯，繪制鉆孔柱狀圖。(5)帷幕灌漿檢查孔壓水試驗應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14d后進行，自上而下分段卡塞進行壓水試驗，采用單點法。(6)質(zhì)量檢查標準：經(jīng)檢查孔壓水試驗檢查，混凝土與基巖接觸段及其下一段的透水率的合格率為100%；其余各段的合格率不小于90%。6.4施工質(zhì)量與技術(shù)措施1、鉆孔質(zhì)量控制（1）鉆孔孔位按設(shè)計圖紙測量放樣，鉆孔孔位與設(shè)計位置的偏差不得大于10cm。（2）鉆孔每段鉆孔達到設(shè)計深度后，報請監(jiān)理工程師進行孔深、孔徑等驗收，驗收合格后方能進入下一道工序。（3）鉆孔過程中出現(xiàn)尋常情況，及時報告設(shè)計及監(jiān)理工程師，共同研究解決方案。2、灌漿質(zhì)量控制（1）灌漿所用水泥須有廠家質(zhì)保書，且按規(guī)定復檢合格，水泥要保持新鮮無結(jié)塊，出廠期超過三個月的水泥不得使用。（2）孔壁沖洗和脈動裂縫沖洗工作直接影響灌漿質(zhì)量，沖洗和脈動裂縫沖洗結(jié)束標準符合設(shè)計標準。（3）灌漿時要盡快達到設(shè)計壓力，并專人控制灌漿壓力，以免灌漿壓力過大產(chǎn)生抬動造成事故或灌漿壓力過小而影響灌漿質(zhì)量。（4）壓水試驗認真檢查有無鄰孔，特別是在鉆進的孔段，如果發(fā)現(xiàn)串通，正在施工的鉆孔停鉆，沖洗、下管阻塞。（5）灌漿時，易產(chǎn)生外漏，壓水灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿（水）、漏漿（水），根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。必要時漿液中摻加速凝劑。（6）嚴格按照灌漿要求的水灰比進行，對水泥、水進行稱量并測量漿液比重。（7）保持灌漿連續(xù)進行。若因中斷，必須馬上處理，盡早恢復灌漿。（8）灌漿各工序嚴格遵守有關(guān)技術(shù)條款和DL/T5148-2001灌漿規(guī)范要求和按監(jiān)理工程師指示，以確保灌漿質(zhì)量。（9）遇到特殊情況時，及時將情況和處理措施與結(jié)果上報業(yè)主和監(jiān)理工程師。7.施工進度與強度分析7.1、施工進度計劃按本標段工程總體施工安排，灌漿原則上根據(jù)混凝土進度采取分區(qū)段施工。施工準備期從2006年8月中旬開始，至8月底具備施工條件；回填灌漿2006年8月25日開始灌漿，至10月10日全面完成，工期1.5個月。固結(jié)灌漿2006年9月15日開始灌漿，至11月15日全面完成，工期2個月。帷幕灌漿2006年10月10日開始灌漿，至2006年12月15日全面完成，工期約2個月。7.2施工強度分析帷幕灌漿施工工期約2個月，平均強度為1500m/月，最高強度1600m月；施工中共配置4個標準施工機組，一個機組配備XY-2型鉆機2臺、3SNS型灌漿機系統(tǒng)1臺套，共8鉆4灌，最大生產(chǎn)能力1600m/月，可確保帷幕施工進度計劃的完成。8.資源配置8.1勞動組合回填、固結(jié)及帷幕灌漿等均按自鉆自灌進行勞動組合，集中制漿機組單獨配備。生產(chǎn)人員46人，普工10人。8.2灌漿主要材料計劃灌漿主要材料為普通硅酸鹽32.5級、42.5級水泥，備用一定量的外加劑和砂。準備一定量的鋼材、木材、鋼管等。8.3施工機械設(shè)備6.5主要機械設(shè)備配置帷幕灌漿主要施工設(shè)備配置見表1-3。表1-3