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1、钻孔灌浆及排水孔工程施工方案1.1 概况1.1.1 工程项目和主要工程量本章钻孔、灌浆及排水孔工程指本标施工图纸所示各建筑物以及因施工需要自行布置并经监理批准的钻孔、灌浆和排水孔工程的施工，其内容主要包括：1、钻孔：包括灌浆孔、压水检查孔、抬动变形观测孔、物探测试孔、排水孔及其它由监理指示的各类孔的钻孔，以及需进行的钻取芯样、钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验（包括岩石和混凝土）、灌浆前孔口加塞保护和灌浆导管埋设等全部钻孔作业。2、灌浆：包括水泥灌浆及特种材料灌浆。其中，水泥灌浆适用的范围为固结灌浆、帷幕灌浆、回填灌浆、接触灌浆；特种材料灌浆适用于帷幕灌浆。3、排水孔：包括坝基排水孔、坝体排水孔、消
2、力池底板排水孔及其它由监理指示的排水孔。本标范围内钻孔、灌浆及排水孔工程的主要工程项目及工程量见表20-1。表20-1 主要工程项目及工程量表序号项目名称单位工 程 量表孔坝段表孔消力池右非坝段合计1坝体排水孔110mmm481848181162107982陡坡接触灌浆m2125412543主帷幕先导孔基岩钻孔m497101315104主帷幕先导孔基岩灌浆m497101315105主帷幕常规灌浆孔基岩钻孔m543713265187026主帷幕常规灌浆孔基岩灌浆m543713265187027封闭帷幕先导孔砼钻孔m52611138封闭帷幕先导孔基岩钻孔m1812143959封闭帷幕先导孔基岩灌浆
3、m18121439510封闭帷幕常规灌浆砼钻孔m832983181511封闭帷幕常规灌浆基岩钻孔m22202621484112封闭帷幕常规灌浆基岩灌浆m22202621484113化学灌浆基岩钻孔m5931428202114化学灌浆基岩灌浆m5931428202115灌铸孔口管（L20m）套139614519帷幕灌浆抬动观测装置安装套2011255620帷幕灌浆抬动观测孔砼钻孔m243665436321帷幕灌浆抬动观测孔基岩钻孔m27011042580522排水孔砼钻孔m34001089587507623排水孔基岩钻孔m6501383124201275224排水孔孔口装置套4013198180
4、125排水孔孔内保护m22761341847446426坝基固结灌浆砼钻孔m48081138594627坝基固结灌浆基岩钻孔m1627544072068228坝基固结灌浆基岩灌浆m1627544072068229固结灌浆抬动观测装置安装套2793630固结灌浆抬动观测砼钻孔m54187231固结灌浆抬动观测基岩钻孔m21618940532围岩固结灌浆砼钻孔m81481433围岩固结灌浆基岩钻孔m6548654834围岩固结灌浆基岩灌浆m6548654835回填灌浆m2294729471.1.2 工程地质坝区地层为白垩系下统苍溪组（K1c）砂岩、粉砂岩、粘土岩，总厚度480m，为软硬相间不等厚的
5、层状岩层。主要的砂岩层位有K1c6-1、K1c4-2、K1c3-2、K1c2-3、K1c2-1等5层，除K1c4-2层为长石石英砂岩结构较疏松，为软岩外，其余4层均为较坚硬的岩屑砂岩，其中河床坝基下K1c2-1层砂岩厚2328m。坝区第四系分布较广，主要为河流冲积与崩滑堆积。河床冲积砂砾石厚613.50m。坝址处于九龙山背斜东南翼，岩层走向3060，微倾下游偏左岸，倾角15，未见断层。砂岩中两组陡倾角裂隙较发育，一组走向350360，倾向东或西，倾角7090；一组走向7590，倾向南或北，倾角7090。坝址地下水按赋存介质可分为孔隙水、裂隙水和孔隙裂隙水。地下水主要以井、泉形式排泄于地表，流量
6、较小，季节性变化大，砂岩层间裂隙水局部微具承压性，地下水水力联系差。地表水、地下水水质属HCO3-Ca型，对混凝土均无侵蚀性。岩体透水性具有较明显的层状特征与不均一性，两岸砂岩中等透水；K1c4-2长石石英砂岩中强透水，粘土岩、粉砂岩和河床分布的砂岩为弱透水或微透水。岩体风化受岩性和环境制约，不同部位表现不同的风化特点。河床及漫滩基本上是微风化带，厚度小于3m；谷坡地带全强风化带厚度多小于2.0m，弱风化带厚度328m；左岸崩滑体平台下伏基岩全强风化带厚度小于1.0m，弱风化带约4m左右。岩体卸荷与岩性、微地貌相关。江边岩体卸荷水平宽度较小，卸荷水平宽度一般小于20m，最大可达37m（平硐PD
7、5）；两岸岸坡中部（460m平台以下）卸荷带水平宽度2566m，460m平台以上岸坡卸荷带水平宽度左岸较大，卸荷水平宽度6985m，右岸卸荷水平宽度4352m；砂岩的卸荷宽度大于粉砂岩或粘土岩的卸荷宽度。1.1.3 控制性工期要求根据招标文件要求，本标钻孔、灌浆及排水孔工程控制性工期为：1、2011年9月底，完成表孔坝段及消力池帷幕灌浆；2、2012年5月底，完成帷幕灌浆。1.1.4 施工特点、难点及对策1.1.4.1 施工特点及难点1、施工特点（1）坝基、平洞等部位的固结灌浆施工由于受混凝土浇筑的制约，而且往往在同一工作面，既有灌浆施工，又有排水孔施工，以及主体土建施工，施工干扰较大，工期紧
8、，施工强度大。（2）帷幕灌浆大部分工程量在廊道和平洞内，钻孔深度最大达82m，钻孔设备受到空间限制效率较低，同时施工通道较狭窄，材料设备到达工作面及转移困难。（3）临建工程量大，布置困难：施工部位分散，施工项目多，既有在平地，也有在边坡施工，以及在洞室内施工；受坝内条件限制，浆液供应全部采用集中制浆站拌制后通过输浆管路送至廊道或洞内工作面；坝外施工场面较大，但可用的场地不多，受其它施工干扰也较大，制浆站设立位置距工作面都较远，同时施工水源、电源需要另外敷设，故浆、水、电供应线路较长，维护困难。2、施工难点（1）坝基地质条件复杂，坝基固结灌浆处理工程量大，工期紧，固结灌浆与大坝混凝土浇筑之间的矛
9、盾尤为突出，坝基固结灌浆能否快速、高效的施工，直接关系到大坝工程总进度目标的实现。（2）根据招标文件技术条款“建基面固结灌浆应在相应部位的陡坡接触灌浆完成7天后方能进行”的规定，本标段存在陡坡接触灌浆的部位的坝基固结灌浆，均须在该部位陡坡接触灌浆完成7天后才能进行。而陡坡接触灌浆施工由于受灌区侧坝块混凝土龄期、温度及缝面张开度等因素的制约，往往在混凝土浇筑至少6个月后才能进行，混凝土通水冷却效果不理想时，甚至更长。为此，陡坡部位的坝基固结灌浆是本工程的一大难点。（3）由于K1c2-2层主要由砂质粘土岩与粉砂岩组成，中泥化夹层比较发育，属于可灌性较差地层，加固或防渗处理的难度较高。1.1.4.2
10、 拟采取的对策1、加快坝基固结灌浆施工进度的专项措施根据我公司在红水河龙滩水电站、北盘江光照水电站及乌江沙沱水电站碾压混凝土大坝工程中坝基固结灌浆的施工经验，拟采用以下应对措施：（1）组织措施1）配备足够的具有丰富施工经验的施工人员并制定和严格实行完善的项目管理制度。配备性能先进、质量可靠、数量足够的施工机械设备和质量检测设备，以满足工程施工的需要。施工现场抓好主要施工机械设备的管理、维修、保养和使用工作，提高设备的完好率和利用率。2）项目经理部对关键线路上的施工项目给予充分重视，指定1名项目副经理全面负责现场生产管理，配备经验丰富、有协调组织能力的工程管理人员加强现场协调。3）工程技术部对各
11、控制工期进行分解，明确各阶段工程目标，并根据各阶段目标制定合理的月、周生产计划。同时还需对工程各部位施工进行详细的施工进度计划编制，对施工方案进行精心研究，做好技术交底工作，避免出现不符合实际情况的盲目施工现象。每周定期召开生产会议，检查、落实该周生产完成情况，布置下一周生产任务；4）项目经理部充分发挥经济杠杆的作用，根据生产的完成情况，按相应制度进行奖惩，提高职工的劳动生产效率和工作积极性。5）物资供应部门根据生产计划，制定详细材料采购计划，严格按材料计划清单采购，按时提供材料，做到不能出现“让工程等材料”的现象；6）后勤服务部门必须树立一切为了工程的思想，制定并严格实行本部门的服务制度，落
12、实到具体的工作中，保证工程的顺利进行。（2）技术措施1）加强与业主、监理、设计等各方面的配合。加强与业主、监理、设计的合作，充分领会业主和监理单位的要求及设计意图，根据施工实际情况，及时向业主、监理、设计单位提供优化设计和施工的合理化建议，加快施工进度。2）技术部门的工作必须具有超前性，除提前做好施工图纸的会审工作，制定详细的施工措施和质量进度保证措施；还应进行技术方面的协调工作，作到事前必须与监理、设计进行沟通，技术措施经监理批准，施工过程中进行核实和检查。3）充分利用混凝土层间间歇，见缝插针、分期安排固结灌浆施工。坝基固结灌浆一般在23m混凝土盖重形成后进行，即在大坝混凝土浇筑23m后，以
13、坝段为灌浆施工单元，利用混凝土浇筑层间间歇期展开施工。工期较紧时，将固结灌浆的质量检查安排在后续的混凝土浇筑层间间歇期实施。4）采取快速高效的钻孔设备，提高固结灌浆施工工效。采用如ROC742液压冲击钻、CM351等大型的钻孔设备，提高固结灌浆造孔的速度，并辅之相称的灌浆设备，提高固结灌浆施工强度能力。2、陡坡部位坝基固结灌浆的施工陡坡部位的坝基固结灌浆若一味的采用在坝面上钻孔灌浆的方法施工，单孔混凝土钻孔量将大大增加，同时也加大了固结灌浆的施工难度。为此，施工中将根据实际情况进行调整：50#坝段陡坡部位比邻坝顶，仍然采用在465.0m高程上钻孔灌浆的方法施工，45#坝段陡坡部位已不宜在坝面上
14、进行钻孔灌浆，拟采用引管法施工，即：在坝体混凝土浇筑前，按自上而下分段原则进行固结灌浆孔的钻孔、冲洗和压水试验直至设计孔深，并分排（高程）、分序、分段埋设灌浆管路，就近引至廊道内或坝外，待陡坡接触灌浆完成后，通过引出的管路进行固结灌浆施工。引管法详细施工方案见“1.4.2.2 陡坡段基础固结灌浆”。3、特殊地质条件的灌浆措施对于砂质粘土岩与粉砂岩地层，可灌性较差，比较容易出现的“吃水不吃浆”的情况，灌浆过程中拟通过以下措施进行处理：（1）砂质粘土岩与粉砂岩主要分布在K1c2-2层中，灌浆施工前，利用钻取的芯样、灌前压水试验等成果，结合设计地质资料，判定K1c2-2层的深度及厚度。（2）利用灌浆试验，探讨最佳的裂隙冲洗和钻孔冲洗的方式，对于中泥化夹层等软弱性岩层，建议不进行裂隙冲洗，降低岩层裂隙被堵出现“吃水不吃浆”的几率。（3）灌浆达到结束标准
