化學灌漿施工方案

吉勒布拉克水電站化學灌漿施工方案1.工程概述吉勒布拉克水電站位于新疆阿勒泰地區(qū)哈巴河縣境內的哈巴河上，壩址位于吉勒布拉克溝附近，控制流域面積6056km2，電站距哈巴河出山口以上9.1km，距哈巴河縣縣城35km，距哈巴河匯入額爾齊斯河河口70km，地理坐標為東經86°24′，北緯48°14′，是額爾齊斯河一級支流—哈巴河規(guī)劃的第三個梯級水電站。吉勒布拉克水電站主要任務是發(fā)電，正常蓄水位752m，總庫容2.32億m3，調節(jié)庫容1.43億m3，裝機140MW，電站保證出力19.22MW，年平均發(fā)電量4.95億kW?h，屬大（2）型Ⅱ等工程。由攔河大壩、泄洪、引水建筑物及地面廠房等主要建筑物組成；大壩為混凝土面板堆石壩，攔河壩為1級建筑物，溢洪洞、深孔泄洪洞為2級建筑物，發(fā)電洞及電站廠房為3級建筑物。2.工程地質壩址區(qū)出露的地層為石炭系（C1k）灰綠石英斑巖，主要分布于壩址右岸。華力西中期侵入的細粒斜長花崗巖巖體，塊狀，分布于壩址左岸，與石炭系地層在壩址河床部位偏右側呈斷層接觸。壩址區(qū)發(fā)育的主要構造有斷層和節(jié)理裂隙，左岸裂隙較少，右岸裂隙發(fā)育。巖體中除陡傾角裂隙外，還有少部分緩傾角裂隙。3化學灌漿施工范圍、灌漿布置以及工程量3.1施工范圍化學灌漿布置在F85、F98斷層以及黃鐵礦富集區(qū)，趾板樁號趾0+238.000~0+298.000、趾0+356.082~趾0+447.092范圍兩排帷幕灌漿孔之間。3.2灌漿布置①趾0+238.000~趾0+298.000設置化學灌漿孔一排，孔距1m，孔深深入巖石20m；②趾0+356.282~趾0+447.092設置化學灌漿孔一排，孔距1m，孔深深入巖石30m?；瘜W灌漿按照分序加密的原則進行，分三序施工。單元劃分按相鄰10～20孔為一個單元，孔號按自然數字以此類推，如下圖：1表示第1單元，H表示化學灌漿，1、2、3、4、5表示該單元的第1、2、3、4、5號孔，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示孔序。3.3化學灌漿工程量化學灌漿工程量約為4170.0m。4施工依據、規(guī)程規(guī)范（1）混凝土面板堆石壩趾板基礎灌漿縱剖面圖（圖號JBK.S-BG.3-05）（2）趾板基礎處理圖（1/3～3/3）（圖號JBK.S-BG.3-06、07、08）（3）吉勒布拉克水電站大壩工程壩基灌漿設計說明及技術要求（4）《水工建筑物化學灌漿施工規(guī)范》DL/T5046-2010（5）《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》SL31-2003（6）《混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料規(guī)范》（JC/T1041-2007）（7）設計變更以及通知聯(lián)系單5施工計劃計劃2012年8月1日～6施工準備及主要臨建設施6.1施工用水施工供水可采用潛水泵直接自圍堰上游哈巴河內抽取使用，施工現場配備2個5m3水箱儲水，施工設備用水采用水管自水箱內接取使用。6.2施工用電利用帷幕灌漿施工時形成的系統(tǒng)電源，在各用電地點設配電柜，配電柜內安裝必要的觸電保護裝置，鉆孔、灌漿設備的用電直接在配電柜上接取。6.3施工用風在上游圍堰適宜位置設備一個空壓機站，采用￠108鋼管鋪設至施工作業(yè)面，每20m設置一個閘閥，施工用風直接在閘閥上接取。7化學灌漿試驗在主體化學灌漿作業(yè)施工前，按照監(jiān)理單位的指示和具體要求編制詳細的化學灌漿試驗大綱，報送監(jiān)理單位批準，按照批準后的試驗大綱在監(jiān)理單位指示區(qū)域內進行灌漿試驗，以驗證化學灌漿施工工藝以及灌漿孔布置方式、孔深、灌漿段長度、各灌漿段的壓水及灌漿壓力等參數。在灌漿試驗區(qū)內，按批準的灌漿試驗大綱擬定的施工程序和方法進行灌漿試驗，檢查灌漿的效果，并整理分析各序孔和檢查孔的單位吸水率、單位耗漿量等的試驗資料，并將試驗成果報送監(jiān)理單位，主體化學灌漿施工時按照監(jiān)理單位批準后的參數進行。8化學灌漿施工工藝流程及施工方法8.1施工工序以及工藝流程化學灌漿在相應部位的帷幕灌漿檢查孔驗收合格后進行，根據設計圖紙按分序加密的原則進行，共分為Ⅲ序，其施工先后順序為：Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→質量檢查孔。前次序孔與其相鄰后次序孔之間，鉆孔灌漿的高差不應小于15m?；瘜W灌漿施工工藝流程為：孔位布置→鉆孔→鉆孔沖洗→簡易壓水試驗→孔內排水→配漿→灌漿→孔內漿液置換→掃孔→下一段鉆進（第一段灌漿結束以后進行孔口管鑲鑄）→直至各孔段結束→封孔。8.2施工方法8.2.1鉆孔開孔前應用全站儀放出各控制點樁號，然后用鋼尺測出各具體灌漿孔位，并做好標識，鉆孔孔位偏差不大于10cm。鉆孔孔深為20~30m，除特殊要求外，所有帷幕灌漿鉆孔均為垂直孔。鉆孔采用XY-2型地質鉆機，金剛石鉆頭鉆進，接觸段孔徑φ110mm，第一段灌漿結束以后鑲注φ90的孔口管（待凝24h），其他各段孔徑為φ60mm左右，不得小于φ46mm。鉆孔過程中嚴格控制孔斜偏差，確保符合設計要求。8.2.2鉆孔鉆孔結束后及時用鉆進的清水進行鉆孔沖洗，直到孔口返清水為止，鉆孔沖洗后要求孔底殘留物不大于20cm。8.2.3用導管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗；要求至回水澄清后10min結束，或總的沖洗時間不少于20min；裂隙沖洗的水壓力采用80%灌漿壓力，并不大于1MPa。8.2.4壓水試驗按《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》SL31-2003執(zhí)行。壓水試驗壓力為灌漿壓力的80%，并不大于1MPa。單點法壓水試驗：在穩(wěn)定的壓力下，每5min測讀一次壓入流量。連續(xù)四次讀數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，本段試驗即可結束，取最終值作為計算值。簡易壓水試驗：在穩(wěn)定壓力下，壓水20min，每5min測讀一次壓力流量，取最終值計算總體透水率q值。壓水試驗成果以透水率q表示。其計算公式見下式。式中：q—試段透水率，Lu；Q—壓入流量，L/min；P—作用在試段內的全壓力，MPa；L—試段長度，m。對于質量檢查孔采用自上而下分段進行單點法壓水試驗，其他化學灌漿孔灌前采用簡易壓水試驗，結合裂隙沖洗進行。8.2.5孔內排水利用壓力風將孔內積水全部排出，保證孔內無積水。8.2.配漿嚴格按照室內試驗成果所提供的配比參數配制漿液。8.2.5灌漿（1）灌漿方法化學灌漿采用孔口封閉（接觸段采用孔內阻塞）、自上而下分段、純壓式灌漿法，并隨孔深的加深逐段增加灌漿壓力；選用3SNS泥漿泵進行灌注，灌漿時人工進行記錄。（2）化學灌漿材料材料采用低粘度環(huán)氧樹脂，技術指標符合《混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料規(guī)范》（JC/T1041-2007）。材料技術性能要求詳見下表：環(huán)氧樹脂灌漿材料漿液及固化物性能表1漿液密度（g/cm3）＞1.0灌漿材料漿液初始粘度/mpa.s＜30可操作時間（min）＞360抗拉強度（MPa）≥10固化物干粘結（MPa）≥3.0濕粘結（MPa）≥2.0抗?jié)B壓力（MPa）≥1.0抗?jié)B壓力比（%）≥300（2）灌漿分段及壓力化學灌漿第一段（接觸段）段長2m，以下各段段長在Ⅰ序孔中段長為3~4m，Ⅱ、Ⅲ序孔中段長為5m；地質條件復雜地段灌漿段長應縮短，終孔段根據實際情況，經監(jiān)理工程師同意適當加長段長，最大不得超過8m?；瘜W灌漿壓力通過現場灌漿試驗確定，初擬灌漿壓力第一段（接觸段）0.5MPa，第二段1.0MPa，第三段以及以下各段1.5MPa；灌漿壓力以孔口壓力表中值按照設計規(guī)定控為準，指針擺動范圍小于灌漿壓力的20%；灌漿壓力應盡快達到設計壓力，基巖透水率大、注入率較大的孔段以及斷層裂隙發(fā)育部位，可采取分級升壓，即可在裂隙沖洗或壓水試驗壓力的基礎上，按每0.2～0.4MPa為一級，每級壓力的穩(wěn)定時間不應少于5min；當抬動變形異常時應延長穩(wěn)壓時間；串通孔同時灌漿時，應分別控制壓力。（3）化學灌漿結束標準灌漿段在最大設計壓力下，注入率不大于0.02L/（min.m）后繼續(xù)灌注30min或達到膠凝時間。灌漿結束后，及時用無水乙醇將灌漿泵、灌漿管路和灌漿容器清洗干凈，以備下次使用。（4）化學灌漿孔內漿液置換當灌漿段化學灌漿結束以后，立即關閉進漿閥門進行閉漿，待壓力表指針自然回零后，采用循環(huán)方式將0.5：1水泥漿液（可摻入速凝劑）壓入孔中置換出孔內殘存化學漿液，再進行掃孔及其下一段鉆孔工作。（5）封孔化學灌漿封孔采用“置換和壓力灌漿封孔法”，及終孔段化學灌漿完成后，采用0.5：1水泥濃漿，進行漿液置換和純壓式灌漿封孔，封孔灌漿壓力為該孔灌漿最大控制壓力，灌漿持續(xù)時間不小于1h，封孔結束。如孔內水泥漿干縮，空腔長度大于3m時，采用同樣的方法進行第二次封孔，直至灌漿孔全孔段回填密實。（6）質量檢查化學灌漿質量檢查采用“單點法”壓水試驗的方法，在該部位灌漿結束14d后進行，其檢查孔的數量不應少于灌漿孔總數的10％，具體檢查孔的部位由監(jiān)理工程師確定。質量合格標準為：根據設計要求。質量檢查孔全孔壓水試驗結束后，將阻塞器塞在第1段以上砼內0.2m處，先按灌漿要求進行全孔一次灌漿，然后進行封孔。8.3特殊情況處理根據類似工程施工經驗，初步擬定鉆孔及灌漿過程中的特殊情況處理措施，在實際施工過程中，將根據現場情況隨時調整。8.3.1鉆孔過程中的特殊情況處理1.鉆孔掉鉆，鉆孔遇到掉鉆時，停止鉆進，采用濃漿、水泥砂漿或摻加速凝劑進行灌注，灌漿至不吸漿后待凝24h，再掃孔進行復灌。2.鉆孔不返水，不掉鉆但長時間不返水的孔段，及時停鉆，然后進行灌注；對于注入量大、灌漿難以結束時，則按“灌漿段注入量大,灌漿難以結束”處理，直至灌漿結束。3.鉆孔塌孔，若塌孔嚴重則按“掉鉆”情況處理；若塌孔不嚴重，則停止鉆進，壓塞進行灌漿并待凝24～48h，然后掃孔并進行下段施工。8.3.2灌漿過程中的特殊情況處理1.化學灌漿過程中發(fā)現冒漿、漏漿時，根據具體情況采用低壓、限流、調凝、間歇等方法進行處理。如果效果不明顯，應停止灌漿，待漿液凝固后重新掃孔復灌。2.化學灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，應一泵一孔同時并灌，并灌孔不多于3個，并應控制灌漿壓力，防止上部混凝土或巖石抬動。否則，應阻塞被串孔，待灌漿孔灌漿結束后，再對被串孔進行掃孔、沖洗后，繼續(xù)鉆進或灌漿。3.灌漿應連續(xù)進行，若因故中斷，應在漿液膠凝以前且不影響灌漿質量時恢復灌漿，否則應進行沖孔或掃孔，再恢復灌漿。4.孔口有涌水的灌漿孔段，灌漿前應測記涌水壓力和涌水量，根據涌水情況，可選用下列處理措施：a相應提高灌漿壓力，一般按設計灌漿壓力+涌水壓力作為實際灌漿壓力控制；b縮短漿液膠凝時間；c灌漿結束后應采取屏漿措施，屏漿時間不少于1h；d閉漿待凝，灌漿管路系統(tǒng)拆除后應將孔內注滿漿液，孔口封閉待凝，閉漿待凝時間視涌水壓力和注入量決定；e涌水孔段經上述a～d條處理后，應重新掃孔至該段孔底，觀測涌水情況。如無涌水，可直接進行下段鉆灌；如仍有涌水，應再次測記涌水流量、涌水壓力，并進行復灌；f化學漿液和水泥漿液混合使用。5.灌漿段注入量大，灌漿難以結束，一般采用低壓、限流、限量、間歇、改用速凝漿液等處理措施。6.化學灌漿過程中，灌漿壓力或注入率突然改變幅度較大時，應分析原因，及時采取有效處理措施。9資源配置9.1主要機械設備配置詳見下表：序號資源名稱型號數量性能備注1鉆機XY-24臺良好2攪拌機JS-2004臺良好3英格索蘭空壓機E7501臺良好4灌漿泵3SNS4臺良好5測斜儀KXP-11臺良好9.2主要人員配置詳見下表：序號人員名稱數量備注1技術員4人2熟練工16人3普工20人10.質量保證措施根據本工程的施工任務及特點，建立以項目經理為第一責任人、質量副經理為主管責任人、質量管理部部長為具體負責人的質量責任制，成立由各管理部門及各施工隊負責人參加的工程質量管理委員會，建立有效的工程質量管理體系，積極、廣泛開展質量創(chuàng)優(yōu)活動。實行在質量管理委員會領導下的質檢工程師負責制，對全部工程分項最終質量及各工程項目的施工工序進行全部、全過程中的質量監(jiān)督控制；以試驗室的數據為依據加上現場質檢員的監(jiān)督，實行質檢工程師一票否決權制度，確保全部工程達到優(yōu)良標準。具體保證措施如下：10.1材料、設備控制措施建立各類材料的采購、驗收、搬運、貯存、保管、領用制度；采購的材料要附有生產廠家的質量說明書和產品使用說明書，杜絕不合格材料用于本工程。10.2設備控制措施鉆孔、灌漿機械各種施工參數，滿足其相應的技術要求，保證孔位和孔的垂直度符合涉及規(guī)定。灌漿設備采用三缸式柱塞泵，其壓力滿足技術要求需要，柱塞泵缸體運行穩(wěn)定，擺動范圍小，輸漿過程中活塞不漏漿。施工前準備足夠的流量計、壓力表、壓力軟膠管、供水管及閥門等備品。所有鉆孔、灌漿設備、儀器、儀表等均要經常維護保養(yǎng)，使其保持正常的工作狀態(tài)，根據需要配備一定的備用量，保證施工順利進行。10.3施工控制措施對所有進入本項目工地的職工進行進場培訓。質量管理負責人講授工程總體概況和質量總體要求和質量管理制度，全面加強作業(yè)人員的質量意識。進行全面技術交底：講解圖紙、項目特點、作業(yè)程序及質量要求，使作業(yè)人員熟知作業(yè)內容及質量要求，提高職工的質量意識和保證施工質量的能力。調配具有相關施工經驗的施工人員參與本次施工。施工過程中采用現場技術指導、質檢員跟班的方式管理。鉆孔灌漿作業(yè)要及時填寫、整理施工記錄，分析施工質量及效果。出現特殊要及時向監(jiān)理工程師匯報，待查明原因采取措施后才能斷續(xù)施工。對于施工中發(fā)現的問題，按照“三不放過”原則進行出離開，對于經驗查發(fā)現的問題按照“返修、再驗收”程序處理。灌漿孔段的沖洗方法、沖洗壓力、阻塞位置、分段長度、射漿管距孔底距離、灌漿分序、灌漿方式、灌漿壓力、結束標準、封孔方式及封孔質量滿足有關技術要求。灌漿質量檢查達到相應的合格標，否則主動采取補救措施。11.安全保證措施建立以項目經理為第一責任人、安全副經理為主管責任人、安全管理部部長為具體負責人的安全責任管理體系。具體措施如下：11.1建立安全生產責任制安全生產責任制是最基本的施工安全保護管理制度，是所有施工安全保護制度的核心。安全生產責任制是按照施工安全保護方針和“管生產的同時必須管安全”的原則，與施工安全保護管理和操作人員簽訂安全生產責任制，將各級負責人員、各職能部門及其工作人員和各崗位生產工人在施工安全保護方面應做的事情及應負的責任加以明確。11.2建立施工安全保護教育制度施工安全保護教育制度是施工安全保護管理的重要組成部分。其宗旨是搞好施工安全保護思想工作，提高企業(yè)職工施工安全保護的認識，幫助職工正確認識和學習施工安全保護法律、法規(guī)和基本知識。11.3施工安全保護檢查制度施工安全保護檢查制度是清除隱患、防止事故、改善勞動條件的重要手段。施工安全保護檢查可分為日常性檢查、專業(yè)性檢查、季節(jié)性檢查、節(jié)假日前后的檢查和不定期檢查等。11.4建立安全會議制度安全會議必須作為一種制度固定下來，不是可有可無的，是必不可少的；安全會議作為交流安全工作經驗和安全管理的一種手段，項目部必須保持所有的安全會議記錄，認真執(zhí)行上級提出的處理意見和改進措施。接受主管部門及業(yè)主、監(jiān)理的檢查。11.5施工現場安全要求項目部以《水利水電建筑安裝安全技術工作規(guī)程》及相關管理規(guī)定進行管理，積極開展創(chuàng)建“安全文明工區(qū)”活動，并定期開展安全檢查、考核、評比，努力創(chuàng)造安全文明的生產環(huán)境。（1）施工人員嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和本崗位安全標準，遵守勞動紀律；（2）施工人員應穿戴工作服，防護手套、護目鏡、口罩及膠鞋，確保眼睛與皮膚不受化學漿液傷害。（3）盛漿容器應密封加蓋，隨用隨蓋，漿液拌制及灌注宜在密閉的設備中進行；（4）化學灌漿施工現場應通風良好，配漿周圍嚴禁存在火源，嚴禁飲食和吸煙；（5）風、水、電、管線、通訊設施、施工照明等布置合理，標識清晰；（6）施工道路平整、暢通，安全標志、設施齊全；（7）施工機械設備定點存放、材料工具擺放有序，工完場清，車容機貌整潔，消防器材齊備、通道暢通；（8）施工用各類腳手架、吊籃、通道、爬梯、護欄、安全網等安全防護設施完善可靠；安全標志醒目；（9）積極開展塵、毒、噪聲治理，合理排放廢渣、污水；（10）加強生產區(qū)的防火管理，各類消防器材安排專人定期進行維護和檢修，以滿足AQCX446.5《消防安全管理程序》的要求。（11）工程項目的所有臨建設施在施工前，按制定規(guī)劃、施工措施及施工的具體安排，滿足安全生產要求。12.文明施工和環(huán)境保護措施12.1文明施工措施組建由項目經理直接領導，安全副經理親自抓的文明施工管理體系和監(jiān)督機構。實施措施如下：對參與施工的隊伍簽定文明施工協(xié)議書，建立健全崗位責任制，把文明施工落到實處，提高全體施工人員文明施工的自覺性和責任感。施工現場內所有臨時設施按施工總平面布置圖進行布置管理，使施工現場處于有序狀態(tài)。工區(qū)內設置醒目的施工標識牌，標明工程項目名稱、范圍、開竣工時間、工地負責人；所有施工管理人員和操作人員必須佩戴證明其身份的標識牌，標識牌標明姓名、職務、身份編號；設立監(jiān)督電話，接受社會監(jiān)督，提高全體施工人員的文明施工意識。合理安排施工順序避免工序相互干擾，凡下道工序對上道工序會