水电站大坝钻孔灌浆及排水孔施工方案

水电站大坝钻孔灌浆及排水孔施工方案1.1 主要施工项目及工程量（1）23#44#坝段坝基、左岸坝肩帷幕灌浆；（2）23#44#坝段坝基、左岸坝肩排水孔；（3）23#44#坝段坝基固结灌浆；（4）4#6#泄洪中孔、2#放空底孔钢衬接触灌浆；（5）3#导流中孔、2#导流底孔封堵回填灌浆；（6）施工图纸规定的其他钻孔与灌浆等项目。主要工程量见表11-1。表11-1 钻孔灌浆及排水孔工程量表项 目单 位工程量备 注坝体混凝土裂缝灌浆m23400暂列项帷幕灌浆m101400帷幕化学灌浆m2200暂列项固结灌浆m195500固结化学灌浆m2300暂列项坝基固结灌浆前后波速测试m12270平均孔深20m坝基固结灌浆地震CT成像剖面m120平均孔深30m排水钻孔m35817钢衬接触灌浆m21684封堵回填灌浆m21520封堵接缝灌浆m2134201.2 主要施工特点1.2.1 集中制供浆站布置场地较困难某水电站帷幕灌浆10.36万m，固结灌浆19.78万m，接缝灌浆16.7万m2，估算日耗灰6080t，工作面分散在左岸多条灌浆洞里面，及大坝廊道内，大坝基岩固结灌浆施工强度高，接缝灌浆采取全年灌浆。工程受地形条件限制，边坡陡，坝址为V型河谷，由于岸坡较陡，如果采用分散制浆是非常困难的，为此在左岸1130m马道拟建一座集中供浆楼。1.2.2 坝基固结灌浆施工特点（1）本标基础固结工程的施工特性主要为：固结灌浆在整个坝基面进行，与混凝土浇筑交叉作业，工程量大、高强度、工期紧、施工干扰大，需要做多工种、多工序的统筹安排。（2）坝基由于地形，地质条件比较复杂，采取了坝基全面深层固结灌浆，灌浆范围延伸至坝基上游5m，下游10m区域，基岩深度15m45m。（3）由于大坝混凝土上升快，停歇时间短，这样就形成了固结灌浆施工强度高。河床坝段开工时固结灌浆施工强度高度集中，工期紧较为突出，因此要投入的钻灌设备较多，才能满足工期要求。（4）固结灌浆工期紧，部分坝段灌浆区域采用无盖重灌浆，需采取一些特殊灌浆措施保证无盖重灌浆质量。（5）要有切实可行的施工管理技术措施，避免在已浇筑的混凝土面进行有盖重灌浆时，钻孔破坏冷却水管及其它预埋设施，特别是安全监测设施。1.2.3 帷幕灌浆施工特点（1）帷幕钻孔最大深度为70m、90m、120m，这就对帷幕灌浆孔的孔斜要求高，要切实注意控制孔斜和进行孔斜测量，要做好孔斜的预防工作，保证帷幕灌浆质量。（2）根据招标文件要求2009年10月底以前完成1160m高程以下帷幕灌浆。大坝39#、40#坝段及1190m高程灌浆洞的洞口段的帷幕孔，在1160m高程以上不满足30m混凝土压重的要求，为了该地段1160m高程以下的防渗帷幕形成，要采取一些技术措施进行帷幕钻灌。（3）1#、2#导流洞地段的帷幕钻灌，在导流洞封堵后施工，坝前开始蓄水，有库水位情况下钻灌技术措施。1.2.4 排水钻孔施工特点大坝基础排水孔深60m，孔径150mm，钻孔孔径大；排水洞的排水孔为仰孔，孔径110mm，难度大，要制定保证施工安全和控制孔斜质量的有效措施。1.3 施工布置1.3.1 风、水、电系统（1）施工用风采用系统供风，风压大于0.6MPa。（2）钻灌工程施工用水，采用施工供水系统供水。帷幕灌浆施工用水，沿灌浆平洞及灌浆廊道架设直径100mm水管，并相距15m开口焊接直径25mm闸阀，供水能力10m3/h，出口压力0.8MPa。（3）施工用电采用系统供电，动力线敷设至各灌浆作业区，帷幕灌浆动力线沿廊道壁架设并相距30m设置1个600A空气开关，廊道顶拱架设施工照明，照明电压采用2436V。（4）大坝基础固结灌浆的动力线架设专用线至钻灌作业区，夜间施工照明安装500W1000W碘钨灯照明。钻灌工程供电高峰总负荷约1800kW。1.3.2 水泥浆制、供浆系统布置（1）集中制浆楼布置本标段灌浆工程量较大，施工强度较高，同时由于受施工现场场地狭窄、设备密度大、交叉作业、交通困难等不利条件影响，拟建一座具有自动称量、高速制浆、水泥储存量为250t、能制备水灰比（重量比）为0.51的浆液且连续供浆能力为350L/min的自动化制浆楼。集中制浆楼场地选在左岸1130m高程马道，占地面积150m2。（2）集中制浆站布置施工初期，集中制供浆楼来不及形成，各部位施工制供浆根据现场施工具体情况，可以在适当位置建简易移动制浆站，拌制水灰比（重量比）为0.51的浓浆，连续供浆能力200L/min。简易制浆站由占地面积20m2的木结构水泥堆放平台、ZJ-800型高速制浆机、低速搅拌机和BW250/50泥浆泵组成。见附图XW/C4-A（L）-11-01、02。集中制浆楼建成后不再使用。（3）中转站布置供浆中转站布置在灌浆部位旁，集中供浆站与中转站之间及中转站之间采用f38mm钢管输送浆液。从集中制浆楼输出的浆液经供浆中转站采用循环管路（f38mm）分别输送至各灌浆站。中转站内主要机械设备有1000L低速搅拌桶一个，一台BW250/50型泥浆泵。制浆楼、中转站、灌浆站之间采用有线电话联络。（5）通讯联络制、供浆站与施工作业部位安装有线专用电话，以方便内外用浆与供浆联系。1.3.3 钻灌台车及排架布置（1）坝基础斜坡段的固结灌浆钻孔，当采用无盖重固结灌浆时搭设钻灌排架；灌浆廊道斜坡段的帷幕钻灌，拟搭设钻灌台车。见附图XW/C4-A（L）-11-03。（2）坝基帷幕灌浆孔钻场布置。坝基帷幕灌浆孔钻孔深度大，精度要求高，施工难度大。因此，拟在廊道底板预埋地锚固定钻机，在廊道顶拱预埋吊环用于提升钻具。（3）排水孔的钻场布置岩基排水孔在廊道及排水洞内作业，钻孔深度较大，且部分为仰孔垂直钻进，钻孔精度要求高，因此，在廊道底板埋设地锚螺栓以固定钻机。1.3.4 施工期间的排污（1）施工期间的废水、渣、浆等由专职人员清理和排除，同时，充分利用系统设计的排放条件并根据地形条件和废水来量大小补充设置排污设施，按照“高水高排、低水低排、污水净化沉淀”的原则处理。施工期间，需保证所有排污设施的正常运行，做好维护、管理工作。（2）坝基固结灌浆期间的废水、废浆集中排放，不得影响相邻坝块的混凝土浇筑。排污采用临时排污池，临时排污池布置在较低的位置，排污池采用砖砌筑，排污池中间两道隔墙，分为沉淀池、过滤池、清水池。在混凝土面上进行灌浆时，在施工场地的周围修筑挡水围堰，废水、废浆集中在一个地方，用管道引水出坝外至排污池。1.4 灌浆材料1.4.1 水泥（1）用于帷幕灌浆、固结灌浆的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。（2）帷幕灌浆的水泥细度要求通过80m方孔筛，其筛余量不大于3%。（3）灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不存放过久，出厂期超过三个月的水泥不使用。（4）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。（5）超细水泥，超细水泥可以使用统供干磨成品水泥，也可以湿磨，要求比表面积大于7500cm2/g，D5058m，Dmax30m。（6）在特殊部位，如断层带、蚀变带考虑采用超细水泥加硅粉的混合浆液进行灌注。（7）超细水泥检测 帷幕、固结灌浆超细水泥：比表面积、颗粒级配曲线、强度。 拱坝接缝灌浆用磨细水泥：颗粒级配曲线、强度。 浆液：粘度、凝结时间、析水率、比重、结石强度、孔隙率、容重等。 检测频率：每个批次检测一次，若一个批次重量大于20t时，每20t作为一个检验批次。1.4.2 水灌浆用水符合JGJ63的规定第3.10.4条规定。1.4.3 掺合料经监理人批准，在水泥浆液中掺入砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各种掺合料质量符合DL/T5148的规定，其掺入量通过试验确定，试验成果报送监理人。1.4.4 外加剂经监理人批准，在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量符合DL/T5148的规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果报送监理人。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。1.4.5 化学灌浆材料帷幕灌浆化学灌浆采用丙烯酸盐类、丙烯酰胺、聚氨脂类化学材料，材料的性能应通过室内试验和结合现场实际情况确定。固结灌浆采用改性环氧树脂类化学材料，浆材性能见表11-2。表11-2 改性环氧树脂类化学材料性能起始粘度mPas抗压强度MPa抗拉强度MPa抗剪强渡MPa5.412.56080152020301.5 灌浆试验灌浆试验包括基岩有盖重固结、无盖重固结灌浆和帷幕灌浆。灌浆前，先作灌浆试验，包括浆液试验和现场灌浆试验，通过对不同水灰比、材料、施工程序和方法进行灌浆试验，检查灌浆效果，确定灌浆参数，指导灌浆施工，灌浆试验的参数按技术规范及监理工程师的批示执行。在试验前21d提出试验大纲，报送监理审批，试验成果经监理批准后方可实施灌浆施工。灌浆所用的材料如水泥、掺和剂、外加剂和水等均满足招标文件要求和规范规定，灌浆试验所使用的设备与实际施工时准备使用的设备相同，使试验成果有可比性。1.5.1 浆液试验按监理指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目试验：（1）浆液配制程序及拌制时间；（2）浆液密度或比重测定；（3）浆液流动性或流变参数；（4）浆液的沉淀稳定性；（5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；（6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；（7）监理指示的其它试验内容。1.5.2 现场生产性灌浆试验（1）选择与永久工程相似的地段作为灌浆试验区。（2）根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理人指示选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。（3）在每一生产性试验区内，按批准的生产性试验大纲拟定的施工程序和方法进行生产性试验，检查灌浆的效果，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料，并将生产性试验成果和试验记录提交监理。1.5.3 灌浆试验实施（1）灌浆试验的时间和地点根据现场施工情况和监理工程师的指示选定，灌浆试验的项目及内容严格按照监理工程师批准的“灌浆试验大纲”进行。（2）灌浆试验的施工工艺严格按照招标文件技术要求、监理工程师指示及规范规定进行。（3）无盖重固结灌浆试验，施工期为2005年7月1日8月20日前完成并将初步成果报送监理，满足8月26日开始施工的进度要求。1.5.4 试验成果整理（1）做好灌浆试验过程中的施工原始记录，包括制浆记录表、钻孔记录表、洗孔记录表、压水记录表、灌浆记录表、封孔记录表、抬动变形观测记录等。（2）灌浆试验过程中和结束后，及时整理试验成果，报监理工程师批准后用于指导灌浆施工。这些成果包括：灌浆孔成果、灌浆分序统计表、各次序孔灌浆成果表、灌浆综合剖面图、灌浆工程检查孔压水试验成果、各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线、各次序孔单位注入率频率曲线和频率累计曲线、检查孔取芯资料（包括岩芯素描图、钻孔柱状图）、各项室内试验成果及分析报告等。1.5.5 成果分析钻孔编号、钻孔灌浆记录及时整理。提交灌浆成果，提出建议等。全部试验数据和成果提交监理人，指导大坝帷幕