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1、贵州蒙江冗各水电站(330MW)厂房工程合同编号:GZ-MJ-RG-04引尾水隧洞固结灌浆施工方案引尾水隧洞固结灌浆施工方案批准:批准: 审核:审核: 编制:编制: 葛洲坝集团第一工程有限公司贵州蒙江流域冗各水电站厂房工程施工项目部二零一四年九月目目 录录1 概况.11.1 工程地质条件及评价.11.2 主要工程量.12 编制依据.23 施工布置.24 主要施工要求.35 固结灌浆施工.56 施工进度计划.117 主要施工资源配置.118 质量保证措施.129 安全、环保措施.1210 关于灌浆生产性试验的说明.131 概况概况冗各电站主要任务是发电,坝后式开发,正常蓄水位 495m,相应库容
2、 3290 万 m3,为周调节水库,电站装机容量 90MW,多年平均发电量 3.357 亿 kWh,保证出力 21.19MW,装机利用小时数 3730h,工程规模属中型,工程等别为三等。引水发电系统布置于左岸,采用单元引水和出水的布置方式。由岸塔式取水口、引水隧洞、压力钢管、地下厂房及尾水洞等组成。取水进水口底板高程 473.0m,设拦污栅和 4.54.5m 的平板检修闸门、工作门各 3 扇。引水隧洞分别为 132.65m、164.65m、196.65m,内径均为 4.5m。隧洞末端设等直径的地下埋管,长 12m。1.1 工程地质条件及评价工程地质条件及评价引水隧洞隧洞进口为逆向边坡,地形坡度
3、 3450,地表主要为基岩裸露,残坡积及岸坡崩塌堆积零星分布,厚 01.5m。岩性为中至厚层状灰岩,强风化层厚 68.5m。边坡卸荷裂隙发育较弱,自然边坡及开挖边坡稳定性均较好。N75E/SE70与 N35W/NE85两组裂隙与层面形成楔体,洞脸边坡开挖时强风化带局部岩块有沿走向 N75E 裂隙面倾倒的可能,需加强护坡。引水隧洞围岩为 T2L 灰、深灰色中至厚层层状灰岩,隧洞最大埋深 120m,岩体新鲜且完整性较好,局部存在溶蚀风华裂隙,洞室主体属类围岩,隧洞进、出口为 IV 类围岩。尾水隧洞洞室围岩为 T2L 灰、深灰色中至厚层层状灰岩、灰至白云岩,隧洞埋深较大,隧洞进口(尾水隧洞出口)穿公
4、路段存在裂隙溶蚀风华,岩体完整性差,须按类围岩加强支护。后段岩体新鲜且完整性较好,局部存在溶蚀风华裂隙,洞室主体属类围岩,成洞条件较好。1.2 主要工程量主要工程量引水隧洞固结灌浆工程量详见下表 1-2-1表 1-2-1 引水隧洞施工工程量表序号项目单位1#引水隧洞2#引水隧洞3#引水隧洞13#引水隧洞合计备注1固结灌浆m1200153018604590孔深 5m,排距 3m每排 6 孔尾水隧洞固结灌浆工程量详见下表 1-2-2表 1-2-2 尾水隧洞施工工程量表序号项目单位1#尾水隧洞2#尾水隧洞3#尾水隧洞13#尾水隧洞合计备注1固结灌浆m1925220524856615孔深 5m,排距
5、3m注:尾水隧洞固结灌浆设计工程量与典型断面所给出的工程量有出入,设计工程量 1#尾水隧洞为 1340m,2#尾水隧洞为 1610m,3#尾水隧洞为 1760m,合计 4710m。施工时按设计蓝图典型断面施工。2 编制依据编制依据(1) 1#3#发电引水隧洞开挖及衬砌结构图(1/44/4),图号:(蒙冗-S-水工-引水系统-0306)(2) 1#3#尾水洞结构及开挖设计图(1/77/7),图号:(蒙冗-S-水工-引水系统-0713)(3) 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T 5148-2012)(4) 其他相关规程规范(5) 招标文件3 施工布置施工布置1、施工通风施工通风的主要作用为稀
6、释和排出岩体涌出的有害气体、粉尘,保持良好的空气条件,向工作面送入新鲜风流,稀释和排除污浊空气,以保证作业人员安全和改善施工环境。引水隧洞固结灌浆施工通风在灌浆的部位,布置一台 CZR 型单相鼓风机往灌浆工作面供风,即可满足施工用风要求。尾水隧洞固结灌浆施工通风利用尾水开挖时布置的通风系统即可满足灌浆通风要求。2、施工用电施工用电主要包括用于灌浆所需空压机、钻机、搅拌机、注浆机等设备用电及施工照明用电。引水隧洞固结灌浆施工用电从取水口临时变压器接出后以满足灌浆用电需要。尾水隧洞固结灌浆施工用电利用交通洞口临时变压器及开挖时已搭设好的线路即可满足灌浆用电需要。3、施工供水及排水系统施工供水主要包
7、括浆液的拌制、灌浆孔的冲洗,左岸灌浆利用已修建的蓄水池内的蓄水以满足灌浆用水需要,水源为蒙江江水。排水主要为施工过程中冲洗所用的弃水,采取修建临时沉淀池将弃水引管排至大坝标上游围堰以上或下游围堰以下,防止弃水流入大坝标基坑。4、灌浆作业平台引尾水隧洞钻孔、灌浆作业在专用钻孔、灌浆台车上进行,各洞投入 1 部台车。台车采用钢结构或下部钢桁架上部管架结构,利用两侧安设的台车轮子进行移动。5、制浆站、水泥库房布置制浆站、灌浆记录房根据现场实际情况设置在合适位置。灌浆所需材料堆放在现场合适位置,用彩钢瓦、排架钢管搭设临时水泥堆放场并离地一定高度,防止水泥受潮,具体根据现场实际情况设置。4 主要施工要求
8、主要施工要求1、施工程序在主洞内选择有代表性地质条件 1015 延米洞段,先完成回填灌浆及检查后进行生产性固结灌浆试验,用以验证灌浆工艺及施工参数能否适合该区域地质条件。回填灌浆在衬砌混凝土达到 70%设计强度后进行,固结灌浆在该部位的回填灌浆检查孔施工完后进行。灌浆施工程序为:回填灌浆及质量检查固结灌浆及质量检查2、造孔1)固结灌浆孔深 5.0 米,采用 YT28 凿岩机钻进成孔。2)对于渐变段,如因顶拱混凝土厚度大,当混凝土浇筑时在灌浆孔位埋设预埋管,灌浆钻孔时从预埋管中钻进成孔。预埋管在安装时必须将其牢固定位,以防止发生偏移。3、洗孔固结灌浆孔钻孔完成后应进行钻孔冲洗,采用压力水或风水联
9、合冲洗。4、压水试验固结灌浆每单元按施工总孔数的 5%采用单点法进行灌前压水试验。5、灌浆1)浆液配制采用“集中制原(浓)浆,灌浆点配浆”的方法。2)固结灌浆方式主要采用孔内循环式,现场实际情况需要时可采用纯压式。固结灌浆孔的基岩段长不大于 6m 时,可全孔一次灌浆;大于 6m 时,可根据实际情况采用一次性成孔,自下而上灌浆。3)灌浆采用 3SNS 灌浆泵进行灌注。6、灌浆记录仪灌浆过程中使用灌浆记录仪测记灌浆压力、注入率、水灰比等参数。7、灌浆材料1)水泥水泥:固结灌浆所用的水泥应符合国家标准的 P.O 42.5 级普通硅酸盐水泥。灌浆用水泥必须符合质量标准,不得使用受潮结块的水泥。水泥存放
10、过久,出厂期超过三个月的水泥不使用。在灌浆施工过程中,对水泥的强度、细度、凝结时间等进行抽样检查。同部位的灌浆水泥尽量使用同一品种水泥。在遇到特殊地质条件下,根据现场灌浆试验论证,可使用细水泥浆液。细水泥浆液要进行细度检测,细度检测频率度为每10t 水泥检测一次,细度合格标准:95%以上的水泥颗粒最大粒径小于40m,细度不合格者不得用于灌浆。2)水符合砼拌制用水,利用蒙江河水,拌浆水的温度不得高于 400C。3)掺合料掺合料:在水泥浆液中掺如砂、水玻璃等掺合料时需经监理批准。各种掺合料质量符合 DL/5148-2012 的规定,其掺入量通过试验确定,试验成果报送监理人审批。4)外加剂外加剂:在
11、水泥浆液中参入速凝剂、减水剂、稳定剂以及其他外加剂时需经监理批准。各种外加剂的质量符合 DL/5148-2012 的规定,其最优参加量通过实验室内试验和现场试验确定,试验成果报送监理。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。8、变形观测灌浆过程中,应注意观测混凝土的变形,若发现异常,应即降压,报告有关人员,并作详细记录。是否设置变形观测装置,按监理人指示进行。5 固结灌浆施工固结灌浆施工1、固结灌浆工艺流程固结灌浆工艺流程如下:测放孔位造孔洗孔压水试验灌浆封孔检查2、单元划分固结灌浆分区段(单元)进行,每区段(单元)长度不大于 3 个衬砌段,一般控制在 50m 以内。3、灌浆孔布置引尾水隧洞固结
12、灌浆孔布置详见引尾水隧洞固结灌浆展开图。4、测放孔位固结灌浆孔根据现场测量放孔位,并以红油漆做好标记。5、造孔(1)固结灌浆孔基本技术参数1)引水隧洞 孔径:38mm。 孔深:按施工图纸或监理工程师要求施工,按不同部位图纸所示孔深进行造孔,具体造孔深度按设计图纸要求,引水隧洞固结灌浆排距3m,每排 6 孔,深入围岩 5m。 孔向:按施工图纸指示方向施工。2)尾水隧洞 孔径:38mm。 孔深:按施工图纸或监理工程师要求施工,按不同部位图纸所示孔深进行造孔,具体造孔深度按设计图纸要求,尾水隧洞固结灌浆排距3m,每排 9-10 孔,深入围岩 5m。 孔向:按施工图纸指示方向施工。(2)造孔设备固结灌
13、浆造孔采取 TY28 气腿钻。(3)造孔顺序造孔顺序设计图纸没有具体要求,施工时按顺序依次造孔,具体操作按相关规范或监理工程师指示执行。(4)钻孔段长划分灌浆孔围岩段长不大于 6m 时,可全孔一次灌浆;当地质条件不良或有特殊要求时,可分段灌浆。(5)造孔注意事项1)钻孔开孔对准孔位点,按照设计角度调校好钻机角度。2)钻孔班报准确记录衬砌砼厚度和钻孔深度等。3)造孔过程中如遇结构钢筋可在 10cm 范围内移动,不得损伤钢筋截面。6、洗孔1)固结灌浆孔造孔结束后进行孔壁冲洗和裂隙冲洗,冲洗时间不大于 15min 或至回水清净为止。2)冲洗水压力为 80%最大灌浆压力,且不大于 1MPa。3)地质条
14、件复杂或有特殊要求时,是否需要冲洗以及如何冲洗,通过现场试验确定。7、压水试验(1)可在各序孔中选取约 5%的灌浆孔进行灌前简易压水试验,简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。(2)压水试验按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2012)附录 B(灌浆工程压水试验)执行。(3)压水试验压力值表 6-7-1。表 6-7-1 引水隧洞固结灌浆孔单点法压水试验压力灌浆压力(MPa)压水压力(MPa)备 注1311灌浆压力的 80%灌浆工程类别为洞室固结灌浆(4)压入流量稳定标准:在稳定的压力下,每 35min 测读一次压入流量。连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的 10%,或最大值与
15、最小值之差小于 1L/min 时,本段试验即可结束,取最终值作为计算值。(5)压水试验成果以透水率 q 表示。其计算公式见式 1。 (公式 1)LPQq式中:q试段透水率,Lu;Q压入流量,L/min;P作用在试段内的全压力,MPa;L试段长度,m。(6)简易压水试验压力为灌浆压力的 80%,并不大于 1MPa,压水 20min,每 5min 测读一次压入流量。取最后的流量值作为计算流量,其成果以透水率 q 表示,按公式 1 进行计算。8、灌浆(1)灌浆材料使用如 4.7 所述符合设计要求的灌浆材料。(2)灌浆前准备工作灌浆前必须由初检、复检和终检人员对下列几项进行检查。 灌浆设备及器材的准备
16、 灌浆泵采用双缸或多缸活塞式灌浆泵,其允许工作压力大于最大设计灌浆压力的 1.5 倍。灌浆前操作人员必须检查其排量及工作性能的稳定性,不符合要求时,不能使用。检查和校核灌浆自动记录仪。检查压力表及密度计是否正常,压力表的量程是否适当 (压力表量程是设计灌浆压力的 1.5 倍)。压力表与灌浆管路间是否设隔浆装置。 孔深和冲洗情况等,是否达到设计技术要求。 检验设备(比重计、比重称、粘度计等)是否正常。 灌浆设备根据灌浆孔所在的部位及地层情况,合理选择钻孔机具,以保证进度和工作效率。(3)制浆1)制浆模式集中制浆、现场配浆,使用送浆泵将原浆输送到灌浆现场。在灌浆现场,严格按照设计配比进行按需配浆。2)浆液自制备至用完的时间不大于 4h。3)灌浆结束后,立即清洗好设备及管路,以保持后续灌浆时的畅通性。(4)灌浆方法1)固结灌浆方式主要采用孔内循环式,现场实际情况需要时可采用纯压式,按环间分序、环内加密的原则进行。固结灌浆宜采用单孔灌浆的方法,但在注入量较小地段,同一环同一序上的灌浆孔可并联灌浆。并联灌浆的孔数不宜多余 3 个,孔位宜保持对称。2)灌浆孔围岩段长度不大于 6m 时,可采用全孔一