固結灌漿專項施工方案設計

某水電站導流隧洞Ⅰ標工程施工1#導流洞塌方區(qū)固結灌漿專項施工方案批準:審核:編制：中國水利水電第五工程局2015年01月目錄一、塌方區(qū)情況簡介31.1塌方區(qū)情況簡介31.2固結灌漿原則31.3固結灌漿孔位布置31.4固結灌漿試驗4二、主要施工措施52.1固結灌漿施工工藝52.1.1施工工藝流程52.1.2、施工方法52.1.3、沖洗及壓水實驗52.1.4、灌漿72.1.5、固結灌漿質量檢查8三、質量保證措施83.1鉆孔質量保證83.2灌漿質量保證9四、安全保證措施104.1鉆機安全防護104.2施工作業(yè)安全措施104.3供電與電氣設備安全措施10五、人員設備投入情況115.1人員投入情況115.2設備投入情況111#導流洞塌方區(qū)固結灌漿專項施工方案塌方區(qū)情況簡介1.1塌方區(qū)情況簡介2014年10月7日、10月14日、10月23日分別發(fā)生三次不同程度的塌方，本次塌方發(fā)生于1-1#施工支洞與1#導流隧洞交叉口處往下游方向洞頂，樁號圍為：1#導0+273.75～1#導0+299.8，塌方體約有3800m3，塌方空腔高度約超過導流洞設計洞頂高度16.6m，塌方區(qū)域相對位置見下圖1-1。圖1-1塌方位置示意圖（圖中橢圓圍為塌方相對區(qū)域）1.2固結灌漿原則此塌方段固結灌漿總體施工原則：根據(jù)設計發(fā)放的塌方區(qū)處理的工作聯(lián)系單（DG-[2014]-11）：要求斷層F1及影響帶部位增設固結灌漿，固結灌漿入巖6m，間排距以2m×2m進行施工，固結灌漿待系統(tǒng)錨桿支護完成后進行。1.3固結灌漿孔位布置本次塌方段固結灌漿現(xiàn)場指定總共三個單元（如圖1-2）：第一個單元為靠近掌子面左肩處，共三排，每排三個，共計9個固結灌漿孔。此處01單元，做為實驗區(qū)，固結灌漿間排距為2m×2m，垂直巖面進行施工；第二個單元為靠近掌子面右肩處，共三排，每排三個，共計9個固結灌漿孔，此處為02單元，固結灌漿孔間排距為2.5m×2.5m，垂直巖面進行施工；第三個單元為塌方區(qū)F1斷層帶6m圍帶，每排3個孔，從上游一直延伸至掌子面上方，此處為03單元，總孔數(shù)以實際布孔為準。每排左邊側孔往左邊傾30°進行造孔，每排右邊側孔往右邊傾30°進行造孔，每排中間垂直造孔。其中奇數(shù)排為I序排，偶數(shù)排為II序排，且I序孔與II序孔間隔布置。圖1-2固結灌漿單元劃分示意圖1.4固結灌漿試驗固結灌漿先對實驗區(qū)選擇3個孔以單點法進行壓水試驗后，再以1:1及0.5:1兩個比級對實驗區(qū)9孔進行固結灌漿。本次固結灌漿灌漿順序為：先以01單元實驗區(qū)9個孔做實驗，根據(jù)孔序布置。根據(jù)現(xiàn)場設計代表及監(jiān)理工程師要求，先進行I序孔灌漿，灌漿壓力控制在0.15～0.2MPa之間，耗灰量250kg/m，每個孔平均耗灰量為1.5t，并且控制5個I序孔總耗灰量7.5t。若灌7.5t之后仍未灌滿，則灌完7.5t之后進行緩凝，再繼續(xù)進行灌漿。隨后根據(jù)I序孔的壓力及耗灰量適當調整后進行II序孔的固結灌漿。待實驗區(qū)固結灌漿完成后，由施工單位根據(jù)實驗區(qū)9個孔的固結灌漿的各項數(shù)據(jù)編制實驗報告上報監(jiān)理單位，監(jiān)理單位根據(jù)實驗區(qū)的各項數(shù)據(jù)確定整個塌方區(qū)固結灌漿的各項參數(shù)，并及時通知施工單位進行施工。主要施工措施2.1固結灌漿施工工藝2.1.1施工工藝流程巖基固結灌漿施工工藝：測量定位→鉆設抬動觀測孔并安裝抬動觀測裝置→鉆孔→鉆孔（裂隙）沖洗→（灌前壓水試驗）→灌漿→封孔→移下一孔。2.1.2、施工方法本工程固結灌漿孔深均為6m，鉆孔采用100B潛孔鉆，孔徑φ50mm。在錨桿施工同時進行鉆孔，在鋼拱架副拱施工時進行灌漿。鉆孔過程中應采取可靠的防斜措施，保證孔向準確。2.1.3、沖洗及壓水實驗（1）鉆孔沖洗巖基地層鉆孔沖洗方法及結束標準為：在鉆孔結束后灌漿前，根據(jù)監(jiān)理人的指示進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗，沖洗水壓力為80%的灌漿壓力，壓力超過1MPa時，采用1Mpa；沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5Mpa時，采用0.5Mpa。裂隙沖洗至回清水時止，且單孔沖洗時間不少于30min，串通孔不少于2h。對回水達不到澄清要求的孔段，要繼續(xù)進行沖洗，孔殘存的沉積厚度不得超過20cm；當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近孔灌漿結束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。灌漿孔（段）裂隙沖洗后要立即進行灌漿作業(yè)，因故中斷時間間隔超過24h時，在灌漿前要重新進行裂隙沖洗。串通孔裂隙沖洗可采用單孔裂隙沖洗方法，效果不佳時可改用風、水輪換方式進行。沖洗時應每次選l～2孔進水、進風，余下串通孔排水、排風，達單孔裂隙沖洗結束標準后，再更換進、排水（風〕孔按前述方式及要求進行裂隙沖洗，待所有串通孔全部輪換沖洗達單孔裂隙結束標準且總的沖洗時間不少于2h后，可結束沖洗作業(yè)。裂隙沖洗應注意事項：當鄰近的灌漿孔正在灌漿或灌漿結束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。同一孔段的裂隙沖洗和灌漿作業(yè)應連續(xù)進行，因故中斷超過24h，灌前應重新進行裂隙沖洗。裂隙沖洗用風必須經過油水分離器后方可使用。（2）壓水試驗應在鉆孔裂隙沖洗結束24h以進行壓水試驗，并分段進行。壓水試驗方法為：固結灌漿孔灌前每個單元灌漿區(qū)域選擇有代表性的孔段進行單點法壓水試驗。1）壓水試驗的壓力固結灌漿孔灌前壓水試驗壓力一般采用相應灌漿孔段灌漿壓力的80％，該值若大于1Mpa時，采用1Mpa；灌后質量檢查孔壓水壓力一律采用相應灌漿孔段最大灌漿壓力的80％。2）壓水試驗的穩(wěn)定標準單點法壓水試驗穩(wěn)定標準：在穩(wěn)定壓力下，每5min測讀一次壓入流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10％，或最大值與最小值之差小于1L/min時，即可結束，取最終值作為計算巖體透水率q值的計算值。3）簡易壓水試驗：在穩(wěn)定壓力下，壓水20min，每5min測讀一次壓入流量，取最終值作為計算巖體透水率q值的計算值。壓水試驗成果計算①壓水試驗成果以透水率（q）表示，單位為呂容（Lu），計算公式為：q=Q／PL式中：q——透水率（Lu）Q——壓水流量（L/min）L——試段長度（m）P——作用于試段的全壓力（MPa）。②壓水試驗全壓力的計算公式為：P=p1+p2式中：p——作用于試段的全壓力（Mpa）p1——安裝在回水管路上的壓力表指示壓力（Mpa）p2——壓力表中心至壓力起算零線的水柱壓力（Mpa）。③壓力起算零線的確定：a.當?shù)叵滤辉谠嚩我韵聲r；壓力起算零線為通過試段中點的水平線；b.地下水位在試段以時；壓力起算零線為通過地下水位線以上試段中點的水平線；c.當?shù)叵滤辉谠嚩我陨蠒r，壓力起算零線為地下水位線，注意孔口有涌水孔段，壓力起算零線應計入涌水壓力水柱高（為負值）。2.1.4、灌漿（1）灌漿設備3SNS型灌漿泵，JS-200型雙層立式攪拌槽（200L），ZSQ-42型灌漿塞、GYZ-2000型三參數(shù)一流量灌漿自動記錄儀。（2）灌漿方法和方式本塌方段固結灌漿孔號采用自下而上、孔循環(huán)法灌漿，根據(jù)排序與孔序進行分序灌注。固結灌漿施工時，應加強抬動變形監(jiān)測，防止基巖或混凝土發(fā)生抬動破壞，單元灌漿區(qū)域同時進行鉆孔沖洗、壓水試驗、灌漿作業(yè)的孔數(shù)不超過3個。（3）固結灌漿壓力實驗區(qū)灌漿壓力I序孔按0.15～0.2MPa進行控制，II序孔固結灌漿壓力根據(jù)I序孔灌漿數(shù)據(jù)進行調整。其他單元的固結灌漿壓力根據(jù)實驗區(qū)所得數(shù)據(jù)，按監(jiān)理人指示確定，灌漿壓力盡快達到設計值，接觸段和注入率大的孔段逐級分段升壓。灌漿壓力值以安裝在孔口回漿管路上的壓力表讀數(shù)為準，壓力讀數(shù)為指針擺動的中值，壓力表指針擺動圍不大于灌漿壓力的10%。固結灌漿特別是灌漿升壓過程中，嚴格按規(guī)允許變形值控制抬動。當變形值已接近允許值時，不得繼續(xù)升壓。如升壓灌漿后，變形值上升較快或已接近允許值時，立即恢復到升壓前的壓力灌注。抬動觀測記錄儀采用自動報警裝置。串通孔（組）灌漿或多孔并聯(lián)漿時，應分別控制灌漿壓力，同時應加強抬動監(jiān)測，防止混凝土發(fā)生抬動破壞。（4）固結灌漿漿液及變漿標準固結灌漿孔采用P.O42.5級純水泥漿液灌注，一般不摻任何外加劑。純水泥漿液水灰比（重量比），實驗區(qū)以1:1及0.5:1兩個比級進行固結灌漿，待實驗區(qū)固結灌漿完成后，監(jiān)理人根據(jù)實驗區(qū)固結灌漿效果及數(shù)據(jù)確定其他兩個單元的固結灌漿比級。灌漿過程中，如灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減小，或當注入率不變而灌漿壓力持續(xù)升高，不得改變漿液水灰比。當某一級水灰比漿液的單孔注入量達300L以上、或灌注時問己達1h，而灌漿壓力或注入率均無改變或改變不顯著時，應改濃一級水灰比的漿液灌注。當注入率大于30L／min時，視具體惰況可越級變濃漿液水灰比。灌漿前、漿液變換時、灌漿結束時均應測量漿液密度，灌漿過程中亦應每隔15～30min測量一次漿液密度。（5）固結灌漿結束標準在設計灌漿壓力下，當灌漿孔段注入率不大于0.4L/min時，群孔灌漿不大于1L/min時，延續(xù)灌注30min，即可結束灌漿作業(yè)。灌漿過程中，如發(fā)現(xiàn)回漿變濃，應改變回濃前的水灰比的新漿進行灌注，若繼續(xù)回濃，延續(xù)灌注30min后可結束灌漿作業(yè)。其回濃情況反映在灌漿綜合成果表中，并報告設計、監(jiān)理人。（6）固結灌漿封孔所有固結灌漿孔及其配套進行的檢查孔等均嚴格進行封孔處理。所有固結灌漿孔與檢查孔灌漿（或壓水）結束后應立即進行灌漿封孔。灌漿封孔采用“壓力灌漿封孔法”，漿液水灰比為0.5:1。漿液凝固后及時清除孔口淺部的浮漿和污水，用M30水泥砂漿回填密實并抹平。為了確保封孔質量，所有封孔施工宜在監(jiān)理工程師的現(xiàn)場指導下進行。2.1.5、固結灌漿質量檢查（1）由于此段屬于塌方區(qū)，因此固結灌漿質量檢查采用壓水試驗為主的方法進行固結灌漿質量的綜合評定。（2）固結灌漿質量也可采用單點壓水試驗方法進行檢查，其檢查孔的數(shù)量不少于灌漿孔總數(shù)的5%，檢查結束后進行灌漿和封孔，可經監(jiān)理人同意后進行。（3）固結灌漿采用壓水試驗進行質量檢查，檢查分別在該部位混凝土襯砌結束后7天進行。承包人按監(jiān)理人指示在規(guī)定的時間，將有關資料提交監(jiān)理人，以便擬定檢查孔的孔位。（4）固結灌漿質量的壓水試驗檢查，其孔段合格率在80％以上；不合格孔段的透水率值不超過設計規(guī)定值的50％，且不集中，灌漿質量可認為合格。若達不到上述合格標準的，按監(jiān)理人的指示或批準的措施進行處理。質量保證措施3.1鉆孔質量保證1、鉆孔前應測量定位，放出孔位，使用角度儀量測，保證孔位傾角正確。由于放線的準確與否直接影響固結灌漿孔的位置是否符合要求，孔位及角度這兩個工序的重要性不容易忽視；技術人員應該對已放好的孔位進行核對，逐孔核查，發(fā)現(xiàn)不符合要求的立即糾正。2、進場原材料需有產品合格證及復驗單。3、其他量具如壓力表等均須有規(guī)定的標定合格書。4、水泥除有出廠合格證外，還應有實驗室的復試報告。5、水泥漿液攪漿采用高速攪漿機，保證漿液攪拌均勻。6、水泥漿液制備嚴格按水灰比計量。7、進入工程現(xiàn)場的所有鉆孔、灌漿及其它設備的規(guī)格、型號、性能均應滿足本工程的要求。8、施工過程中遇到的問題應及時向設計單位和監(jiān)理單位報告，共同探討處治辦法，取得同意后方可繼續(xù)施工。

9、施工過程中對每一道工序應嚴格實行“三檢制”，對施工過程中發(fā)生的質量事故，堅持“三不放過”、重大質量事故及時報告的原則。

10、整個工程應做到現(xiàn)場及時記錄，容齊全，現(xiàn)場所出現(xiàn)的大小事情，也應及時向項目部現(xiàn)場生產負責人、技術負責人及當班監(jiān)理工程師匯報情況并及時解決問題，工程所發(fā)生的工程量也應及時交當班監(jiān)理工程師簽證驗收3.2灌漿質量保證灌漿工程屬于隱蔽性工程，在施工過程中，嚴格按照SL62-64規(guī)和設計要求施工，嚴把各道工序的質量關，確保該工程的施工質量。⑴進行施工前崗位培訓。在上崗之前，選有一定施工經驗和技術人員，熟練的操作工人，并進行施工規(guī)、規(guī)程以及設計要求的學習，考核持證上崗。⑵灌漿施工之前，要根據(jù)設計和監(jiān)理工程師要求在典型地段進行灌漿試驗，對設計提供的參數(shù)進行驗證，并報監(jiān)理工程師批準，按批準的工藝和參數(shù)進行施工。⑶進行壓力灌漿作業(yè)之前，根據(jù)施工需要埋設安裝抬動觀測裝置，以防壓力灌漿引起混凝土抬動和受力變形，在灌漿施工時派專人負責監(jiān)測。⑷選用性能適應施工要求的設備，并加強設備的檢修和保養(yǎng)，減少機械運轉故障。⑸加強質量檢測工作和原材料試驗,配備施工所需原材料漿液配比檢測和計量儀表。做到灌漿原材料符合設計要求、壓力表靈敏、準確，制漿各種材料有計量控制，確保漿液配比正確。⑹灌漿過程中，注意觀察是否有異?，F(xiàn)象發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題立即妥善處理，并做好詳細記錄，說明原因。⑺及時準確記錄施工各道工序的作業(yè)，并及時進行匯總，整理和分析，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正或補救。安全保證措施4.1鉆機安全防護1.施工人員進入現(xiàn)場后，進行入場安全教育，經考核合格后，方準上崗。2.施工前，應認真進行技術交底。施工中應明確分工，統(tǒng)一指揮。3.施工中，應定期檢查電源電路和鉆機的電器部件；鉆機應設接地、接零，并由持證人員操作，電纜、電線必須架空，嚴格遵守施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)，確保用電安全。4