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1、海丰县公平水库除险加固工程高压摆喷灌浆施工方案批准校核编制中国安能建设总公司海丰公平水库工程项目部O一一年三月1、说明1.1 编制依据海丰县公平水库除险加固工程招标文件、设计报告、施工图纸及技术要求；水电水利工程高压喷射灌浆技术规范 (DL/T5200 2004)；水工混凝土外加剂技术规程 (DL/T51001999)；4)混凝土拌合用水标准 (JGJ63 89)；5)6)建筑地基处理技术规范 (JGJ792002)； 水利水电工程钻孔压水试验规程 ( SL312003)；相关水利水电工程施工技术规范； 类似工程的施工实践经验。1.2 适用范围本施工方案适用于公平水库除险加固工程高压摆喷灌浆施
2、工。1.3 编制原则1) 确保技术方案针对性、操作性强，施工方案经济、合理；坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合；根据工程地质、水文地质、周 边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。2) 技术可靠性原则根据本工程施工特点，依据施工规范和类似工程的施工实践经验，选择可靠 性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。3) 经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则选择施工方案，施工过 程实施动态管理，从而使高压摆喷灌浆施工达到既经济又优质的目的。4) 环保原则施工前充分了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护要求进行施工。施工 中认真作好文明施工，减
3、少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀后排放到指 定位臵。2、工程概况2.1工程位臵及设计概况317kn2。水库2.1.1工程位臵公平水库位于海丰县最大的河流黄江河上游，水库集雨面积西连公平镇，东邻平东镇，北接黄羌镇，南距海丰县城13 km汕尾市区40 km距国道广汕公路10 km,是一座综合利用水资源的国家大（n）型水利工程。2.1.2设计概况公平水库工程始建于1959年10月25 日，竣工于1960年2月10 日，历时百天，依靠人工填筑而成。水库建成以后经多次扩建与加固，1988年加固后形成现有工程规模。水库先后建成电站2座，总装机容量2900kw,其中渠首电站2X 200kw,归河电站
4、2X 1250kw。公平水库大坝于2008年12月完成了安全鉴定工作，被评定为“三类坝” 需尽快进行除险加固。高压摆喷灌浆施工部位包括主坝（1720m）和副坝I （1720m）,摆喷采用折接形式；其中主坝高压摆喷灌浆孔间距分别为1.20m和1.30m,副坝I为1.40m；具体情况见图2-01高压摆喷灌浆平面布臵图及表2-01高压摆喷灌浆工程量统计表。1.20m1.20m1.30m1.30m1.40m/、1.40m0 . 冷厂1 1.20m11 / 111.30m11 11.40ma=30工 1X坝轴线/I 1.20m3 =25 1.30m1.40mI 1.20m II 1.30m1.40m图2
5、-01高压摆喷灌浆平面布臵图2.2工程地质和水文地质条件2.2.1工程地质公平水库坝体以厚层粉质粘土夹细砂及粘土等组成，地层主要为人工堆积层、第四系冲积层和燕山三期黑云母花岗岩层； 按地层和物理力学性质，各地层特征自上而下依次为人工填土、粘性土、砂层、泥质砂卵砾石层、全风化层、强 风化层和弱风化层等。2.2.1水文地质大坝主要坐落在第四系地层上，两岸均与山丘相连接，其地下水位略高于库水位，为地下水补给库水。坝基表层大多分布有3n7m粘性土层，在主坝和副坝I其下为强透水的砂层，属典型的二元结构。地下水以孔隙潜水为主，主要赋 存于沉积砂层中，局部有微承压现象，地下水活动与库水位、大气降水关系较为
6、密切。主坝老河床部位砂层的含泥量较少，坝基渗透性较大，其中主坝Z0+475Z1+045 Z1+280 Z1+875等四处坝脚下游见有冒水点，出露高程为5m-6m左右。副坝I为古河床，坝基下伏砂层较厚，2.1m10.5m，含泥质较多，透水性 相对稍差，目前坝脚下游未见有管涌现象。2.3主要工程量高压摆喷灌浆工程量统计表序号工程部位工程项目孔数（个）工程量（备注1主坝高压摆喷灌浆1355348672副坝I高压摆喷灌浆122928223合计258463090备注：本表工程量为估算值。3、施工总体安排3.1总体施工方法3.1.1施工方法本工程高压摆喷灌浆采用三管法施工，为防止在摆喷施工过程中相邻两孔串
7、 浆，将采取分序施工的方法，即将摆喷灌浆孔分为I序和n序，先施工I序孔, 再施工n序孔。3.1.2施工安排根据主坝Z0+00旷Z0+500施工段（孔距1.20m）试验完成及现场施工条件, 采用4台地质钻机钻孔和2台高喷机进行摆喷灌浆施工。主坝 Z0+500- Z1+720施工段待试验完成后，用主坝现有的高喷设备继续进行施工。 副坝I施工段待进 行试验后安排4台地质钻机钻孔和2台高喷机进行摆喷灌浆施工。3.2施工进度计划及强度分析高压摆喷灌浆施工准备投入4台套钻孔设备，2台套灌浆设备；每台套钻孔设备生产效率为80m/天，每台套灌浆设备生产效率为150m/天0(1)主坝Z0+00旷Z0+500施工
8、段(孔距1.20m),工程量约为12182m 于2011年4月初开始施工，考虑雨天等不利因素,估计本段施工需历时70天左右,在6月上旬可结束施工。(2)主坝Z0+500-Z1+720施工段(孔距1.30m),工程量约为22685m 计划于2011年6月中旬开始施工，考虑雨天等不利因素，估计本段施工需历时100 天左右，在9月下旬可结束施工。(3)副坝I施工段(孔距1.40m)，工程量约为28223m计划结合土方填筑施工情况，在2011年6月中旬进行灌浆试验，10月上旬正式施工，考虑雨天等 不利因素，估计本段施工需历时100天左右，在2012年1月上旬可结束施工。3.3资源配臵计划3.3.1劳动
9、力计划劳动力具体分工如表3-01所示，施工中采用两班制，在施工中各司其责,认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员做好先导孔钻孔记录工作，取得第一手地质资料，以便技术人员根据地质资料及时调整摆喷灌浆技术参数，记录人员 及时整理当班施工记录。表3-01劳动力计划表序号工种人数职责备注1泥浆泵、空压机操作手8负责送浆、送气2钻灌工8负责钻孔、喷射3搅浆工8负责浆液配臵4辅助生产人员1负责水、电、修理等5管理人员2负责施工管理合计27332主要施工机械设备表3-02主要机械设备配臵表序号设备名称规格型号单位数量备注1地质钻机XY-150台42高喷台车XO-30B台23空压机台24咼压泵XP B-90C
10、台25高速制浆机ZJ-400台26搅拌机YJ-800台27灌浆机HB-80台28泥浆泵BW-150台49潜水泵IS125-100-200台44施工方法4.1施工原理与工艺流程三管法摆喷灌浆是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法；即用三列喷射管使高压水和空气同时横向喷射， 切割地基土体，借空气的上升力把被破 碎的土向地表排除；与此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、 搅拌的地基中，使水泥浆与地基中各介质混合达到防渗、加固的目的。采用三管法摆喷灌浆，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气；喷射时达到预 定的喷射压力、喷浆量后，静喷 58分钟后开始提升喷管，喷管分段提升的搭接长度不小于0
11、.5m；当达到设计高程或地面出现溢浆现象时，立即停止摆喷工作，拔出喷管并清洗管路。三管法除可延长喷射距离、增大切削能力外，利用臵 换作用通过压缩空气把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体 积由灌入的浆液补入；此外还有充填、渗透、压密、固结等作用。摆喷灌浆施工 工艺流程见图4-01。图4-01摆喷灌浆施工工艺流程图4-01 04.2施工技术参数根据施工经验，我部初拟高压摆喷灌浆施工技术参数见表表4-01咼压摆喷灌浆施工技术参数表项目技术参数水灰比1.0:1.0高压水压力38MPa流量75L/min压缩空气压力0.75 MPa流量im3/min水泥浆压力0.5 0.7MPa流量60
12、80L/min提升速度土层18cm/min砂层14cm/min卵石层10cm/min气喷嘴直径6mm数目2个水喷嘴直径1.8mm数目2个喷嘴与轴线夹角30摆角25。高压摆喷灌浆施工前先进行灌浆试验， 根据试验结果调整浆液配合比、提升速度等各项技术参数。4.3高压摆喷灌浆施工方法4.3.1施工准备(1) 场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布臵施工机械、输送管路和电力线路位臵, 确保施工场地“三通一平”。(2) 桩位放样施工前用全站仪测定摆喷施工的控制点，埋杆标记，经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设孔位， 并用竹签钉紧
13、，一孔一签，保证孔位偏差小于 50mm。（ 3）修建排污和灰浆拌制系统高压摆喷灌浆施工中会产生 1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件进行无公害排放， 沉淀的泥土清理至指定地点； 沉淀 和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统设臵在水泥棚附近便于作业， 主要由灰浆拌制设备、 灰浆储存 设备、灰浆运送设备等组成。4.3.2 钻孔施工（1）钻孔施工工序为：放线布孔-钻机就位-钻机调整（采用水平仪）开孔-钻进-终孔-取钻杆-测斜-终孔验收。2）钻机就位、安放在设计的孔位上，管架定位准确、安装平稳，钻孔孔位偏差不大于5cm孔深偏差不大于10cm孔底沉淀不大于20cm孔斜
14、率小于（3）钻孔分两序施工，基本孔先施工I序孔，再施工n序孔。4）钻孔记录：钻孔过程中，先导孔详细准确记录钻孔时遇到的各种现象，根据获取岩芯情况判断地层分层深度情况，并确定孔深。4.3.3 摆喷灌浆施工（ 1 ）钻孔孔深、孔斜满足设计要求后进行高压摆喷灌浆。2）下喷管前在地面试喷， 满足设计、 施工要求并在设备运转正常后进行施 工。（3）泵压和风压达到要求且孔口返浆比重大于1.3g/cm3后，提升、摆动喷管，进行由下而上喷浆注浆作业，直至喷到设计高程。（4）当喷浆管提升接近桩顶时，从桩顶以下1.0m开始，慢速提升喷浆至桩顶。5）高喷作业完成后， 安排专人连续将冒浆回灌至孔口， 直到浆液面稳定为止，确保孔内浆液面在未凝之前的稳定和压实。（ 6）喷浆施工完毕， 用清水把泥浆泵和管路内的残留浆液全部喷射排出。 其 它
