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1、八章 钻孔与灌浆工程8.1 概述本标段钻孔与灌浆工程包括岩基固结灌浆、岩基帷幕灌浆、地勘洞回填灌浆、边坡排水孔及反渗排水管灌浆封堵等项目。岩基帷幕灌浆布置在大坝趾板和右岸灌浆洞内，单孔最大孔深78m，在1819m高程以下为双排帷幕（即主、副帷幕），其它部位及右岸灌浆洞内为单排帷幕，孔距2 m，排距1.5m，均为竖直孔；岩基固结灌浆布置在趾板帷幕线的上下游侧，在1796m高程以下为三排（上游一排，下游两排），其它部位为两排（上、下游各一排），孔距3 m，排距1.5m，钻孔垂直岩基面布置，在1819m高程以上深入岩石5 m，其它部位深入岩石8 m。坝址区出露岩基主要为白垩系下统河口群，分布于坝址区
2、河床及两岸较低部位以及木场村一带为紫红色中细砂岩，砖红色泥质粉砂岩，砖红色泥铁质粉砂岩，灰色砾岩，该岩层岩性软弱，力学强度较低，软弱夹层及裂隙较发育；分布于坝址区两岸为紫红色、青灰色中细砂岩夹紫红色砾岩，紫红色、紫灰色砾岩，局部夹泥质粉砂岩，单层厚2540cm，该岩层强度中等，软弱夹层及裂隙中等发育。坝址区地震基本烈度为7度。地下水主要为氯化物-硫酸-钾纳钙水，PH值为8.28.6，矿化度0.2290.331g/l，属弱碱性，对普通水泥不具侵蚀性。趾板基础相对隔水层顶板埋深（单位吸水率w 3Lu）为：左岸在岩基面下4050m，局部达70m；河床在岩基面下4050m，局部达95m；右岸在砾砂岩底
3、板下4050m，局部达75m。钻孔与灌浆工程计划从2008年8月开始，2009年10月31日结束，具备验收条件，灌浆试验拟在2008年4月16日7月31日完成。主要项目工程量见表8-1。8.2 施工方案及工艺流程8.2.1施工总体布置总体布置包括灌浆站、水路、电路、通信线路、灌浆管路、灌浆数据采集及处理系统、施工交通及排水系统等，见第三卷图册钻孔与灌浆工程施工平面布置图（JSX5-TB-8-1）。表8-1 主要项目工程量表项目名称单位数量备注1、趾板固结灌浆钻混凝土孔m298.1钻岩石m2792深入岩石5m和8m灌浆t209.4预埋钢管m73.4埋深0.2m、892、固结灌浆试验钻混凝土孔m2
4、0钻岩石m150深入岩石8m灌浆t13预埋灌浆管m4埋深0.2m、893、趾板及右岸帷幕灌浆钻混凝土孔m244.9其中洞内12m钻岩石m16150其中洞内1347m灌浆t2753.2其中洞内354.5t预埋钢管m211.8894、帷幕灌浆试验钻混凝土孔m20钻岩石m1190灌浆t180预埋灌浆管m5895、回填灌浆m25006、断层处理固结灌浆m22152钻混凝土孔m200钻岩石m1000深入岩石8m灌浆t757、边坡处理排水孔钻孔m5828孔口PVC管m583508、地质钻孔封堵m50009、反渗排水管封堵m100灌浆站设置现场调度室、计算机房、集中制浆站和值班室等设施，拟在施工现场布置两处
5、，第一处（1#站）拟在上游下基坑道路路边1790m高程，利用石渣回填形成平台进行布置，占地面积300m2，建筑面积204 m2，控制灌浆范围为1819m高程以下，使用时间2008年8月2009年10月31日。第二处（2#站）拟在右岸灌浆洞洞口，靠下游坡使用钢管搭设平台布置，站内主要设集中制浆站、现场调度室和值班室，计算机房和1#站共用，占地面积100m2，建筑面积70m2，控制灌浆范围为1819m高程以上，使用时间2009年8月2009年10月31日，见第三卷图册灌浆站平面布置图（JSX5-TB-8-2）。两个站均遵循交通便利、视线开阔、联络方便的原则合理布置。水路、电路、通讯线路等根据施工区
6、统一规划从主线路接支路至工作面。施工区内沿趾板面布置了施工用水主管路，各工作面用水从主水管上每24m设置的闸阀用50胶管接引，系统临时停水后进行管路冲洗等工作，使用右岸设置的1875m高位水池(备用水源)。趾板用电主线路布置了两条，第一条主线路从上游右堰头配电箱接引，控制趾板河床段和左岸岸坡段施工区；第二条主线路从右坝头接引，控制趾板右岸岸坡段和右岸灌浆洞施工区，各工作面动力用电从主线路上每24m设置的配电箱用316mm226mm2电缆接引。各工作面照明用电从主线路上每24m设置的配电箱内设置的照明专用开关用4mm2电缆接引，与动力线路按规程分开架设。工作面通讯设施主要使用对讲机，保证灌浆站与
7、现场调度室及灌浆站与各施工点之间的通讯畅通，拟投入12部3km对讲机。灌浆管路布置，1#灌浆站送浆管路分两条布置，规格为DN75钢管，第一条控制右岸1800高程以下至左岸1809m高程，管路走向为：沿右岸趾板开挖边坡外侧下至河床段，后沿左岸1780m马道进入趾板，顺趾板面向上至1890m高程；第二条控制右岸1800m高程以上至1819m高程，管路走向为：沿右岸1802m马道进入趾板，顺趾板面向上至1819m高程；每条管路在最低端设一条放空管防止管路堵塞，放空管就近接入集水坑内；支管布置沿送浆主管道每20m设一条，垂直边坡接至趾板面给各工作面送浆，规格为DN50钢管。2#灌浆站送浆管路分两条布置
8、，规格为DN75钢管，第一条控制右岸1819m高程以上至灌浆洞口（1857m平台），管路沿趾板面布置；第二条控制灌浆洞内，在下游洞壁0.5m高设支架布置；支管布置沿送浆主管道每20m设一条，规格为DN50钢管。各条送浆管路每班用清水冲洗一次，保证管路通畅。送浆管道外涂黑色进行标识。灌浆数据采集及处理系统布置，在两个灌浆站分别布置计算机房，从机房向各个施工点布设数据传输线路，线路平行于输送浆管线，采用108PVC管作为线管，外涂蓝色进行标识。施工对外交通主要利用上游下基坑道路及左右岸对外道路，保证人员和物资的正常进出。河床段和岸坡段场内交通主要利用制作的钢爬梯。施工排水设施的布置：在河床段趾板上
9、游侧，靠两岸坡脚各设1个直径1m、深1.5m临时集水坑，配4LP80/50型污水泵抽排。在两岸岸坡趾板面上游侧紧靠坡脚用浆砌石砌成矩形（4040cm）排水沟，使污水流至趾板前临时集水坑内，岸坡随钻灌台车移动，选合适位置用砂浆筑横向截流坎，使水排至排水沟内。1#灌浆站内布置临时集水坑，其结构型式为浆砌石池子，容积为12 m3，尺寸为322m，坑内配4LP80/50型污水泵抽排至污水站内，并在四周设（4040cm）排水沟。右岸灌浆洞临时集水坑布置在洞口处，其结构型式为钢板水箱，容积为5 m3，尺寸为2.521m，坑内配4LP80/50型污水泵抽排至1#灌浆站集水坑内。以上临时集水坑中的污水及时抽排
10、至上游围堰下游坡脚外1780m高程处污水站内，排水系统布置见第三卷图册钻孔与灌浆工程施工平面布置图（JSX5-TB-8-1），处理后清水排至堰前黄河内，沉淀物拉运至指定渣场堆放，污水站设计详见8.5.2.2（4）。8.2.2施工方案本标段拟组建基础处理队负责钻孔与灌浆工程施工。依据趾板伸缩缝的设置计划把趾板划分为20个单元工程，其中河床段4个，左岸岸坡段5个，右岸岸坡段11个。右岸灌浆洞计划划分为一个单元工程。趾板段拟在趾板混凝土全部浇筑完成后开始施工，右岸灌浆洞计划在坝体填筑至1857m高程后开始施工。趾板段计划分四个工作面平行作业，即：左岸岸坡段、河床水平段、右岸1796m高程以下缓坡段及
11、右岸1796m高程以上陡坡段，见第三卷图册钻孔与灌浆工程施工布置图（JSX5-TB-8-3），右岸灌浆洞设一个工作面作业；趾板水平段及右岸灌浆洞内铺设轻轨并在轻轨上固定钻灌设备，趾板岸坡段全部铺设轻轨并设计钻灌台车固定钻灌设备。单元工程内先固结灌浆，检查合格后进行帷幕灌浆；固结灌浆先施工边排孔，再完成中间排孔，排内分两序加密，采用150型地质钻机钻孔，灌浆方式为孔内循环式灌注；帷幕灌浆先灌注下游排孔，后灌注上游排孔，排内分三序加密，采用300型地质钻机钻孔，灌浆方式为自上而下分段孔内循环式灌注，采用GMS-2006灌浆数据采集及处理系统对裂隙冲洗、压水试验及灌浆全过程进行抬动观测，并对灌浆质量
12、实时监控和记录。 8.2.3 施工工艺流程8. 2.3.1单元工程施工工艺流程施工准备测量放孔钻灌设备就位抬动观测孔施工固结灌浆序孔施工固结灌浆序孔施工检查孔施工资料整理完工验收帷幕灌浆序孔施工帷幕灌浆序孔施工帷幕灌浆序孔施工检查孔施工资料整理完工验收8.2.3.2 岩基帷幕灌浆施工工艺流程测量放孔铺设轨道钻机就位孔口段钻孔钻孔冲洗裂隙冲洗灌前压水试验制浆灌浆待凝自上而下分段钻、洗、压、灌至终孔封孔结束8.2.3.3 岩基固结灌浆孔施工工艺流程测量放孔钻机就位钻孔钻孔冲洗裂隙冲洗灌前压水试验制浆灌浆（第二段钻、洗、压、灌）封孔结束8.2.3.4 检查孔施工工艺流程钻机就位孔口段钻孔提取岩芯钻孔
13、冲洗压水试验（压浆试验）自上而下分段钻、取芯、洗、压至终孔全孔灌浆封孔8.2.3.5 预埋钢管施工工艺预埋钢管包括孔口管和灌浆管，预埋时按设计要求在每层或每块混凝土浇筑前固定安装。8.3 施工方法8.3.1 施工准备8.3.1.1 技术准备组织技术人员熟悉图纸，测量复核图纸尺寸、工程量等参数，归纳整理提出质疑。在由监理、设计组织的技术交底会上澄清质疑、领会设计意图，编写施工组织设计及作业指导书，编制各分项工程施工计划网络图，报监理部审批。组织施工人员和技术人员进行技术培训，请项目部专业工程师授课，采取考试及技术人员互相讲课的方法综合评定。8.3.1.2 物资准备物资准备主要包括材料和设备两项，
14、材料主要有水泥、水、外加剂、掺合料等；设备主要有钻孔设备和灌浆设备两种，钻孔设备包括钻机、钻杆、钻具、钻头、压力软管、供水管及阀门等，灌浆设备包括灌浆泵、搅拌机、灌浆管、流量计、压力表、灌浆塞、自动灌浆记录仪等。以上物资中水泥由业主负责供应至项目部工地仓库，其他物资均由项目部自行采购。依据施工计划网络图编制物资需求计划表，报物资机电部统一采购，水泥、外加剂、掺合料、压力表、流量计、钻头、钻具等物资按季备货，其它物资按半年备货。8.3.2 灌浆试验依据岩基固结灌浆和帷幕灌浆的灌浆试验技术要求，编制详细的试验大纲，报监理部审批。8.3.2.1 浆液试验由试验室组织对岩基固结灌浆和帷幕灌浆拟定的不同
15、水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：浆液配制程序及拌制时间；浆液密度或比重测定；浆液流动性或流变参数；浆液的沉淀稳定性；浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；其它试验内容。完成以上试验内容后编写试验报告，报监理部审批。8.3.2.2 现场灌浆试验灌浆试验区的选择：根据建筑物布置情况和地质条件，选择有代表性的部位作为试验区，本标拟选在坝基开挖区坝0-130、坝右0+164处1760m高程平台上（见第三卷图册钻孔与灌浆工程施工平面布置图（JSX5-TB-8-1），布置灌浆试验孔，分为两块，平行坝轴线方向长24m，垂直坝轴线方向长8m，面积192m2，盖板混凝土厚度为0.8m，见图8-1。灌浆
