1、大坝无盖重固结灌浆施工方案资料牛栏江象鼻岭水电站大坝土建工程合同编号：XBL/A-03大坝无盖重固结灌浆施工方案批准： 审核： 审查： 校核： 编制： 中国水利水电第三工程局有限公司象鼻岭水电站工程项目部二一五年六月目 录一、概述 1 1.1工程概述 11.2工程项目及工程量 11.3地质条件 11.4固结灌浆施工顺序 2二、编制依据 2三、施工布置 33.1水、电、浆管的布置 33.2制、送浆系统布置 33.3道路及施工平台 53.4施工平台搭设 5四、灌浆材料 64.1水泥 64.2水 64.3掺合料 6五、施工流程 6六、施工方法 76.1灌浆孔位布置、放样 76.2钻孔 7 6.3孔口
2、管施工 86.4冲洗、压水 86.5灌浆方法、分序 96.6浆液配比 9 6.7灌浆分段和灌浆压力 10 6.8变浆标准 11 6.9灌浆结束标准 11 6.10封孔 11 6.11抬动观测 11 6.12、引管灌浆 116.13特殊情况处理 127、质量检查 13八、质量管理控制 148.1施工设备、材料控制 158.2检测、计量设备控制 158.3施工过程控制 158.4竣工资料和验收 16九、资源配置 179.1施工设备配置： 179.2施工人员配置 18十、施工进度计划 1810.1计划时段 1810.2进度计划保证措施 18十一、安全措施及文明施工 19一、概述 1.1工程概述象鼻岭
3、水电站位于贵州省威宁县与云南省会泽县交界处的牛栏江上，系牛栏江流域中下游河段规划梯级的第三级水电站，上游为大岩洞水电站，下游为小岩头水电站。电站装机两台，总装机容量为240MW。本工程大坝为碾压混凝土拱坝，最大坝高141.50m，坝顶长449.87m，高程1409.5m以下大坝坝基均需进行固结灌浆。大坝左岸EL1409.25以下1280以上；右岸EL1280m以上，EL1360m以下为建基面1m以下无盖重固结灌浆加1m范围内引管灌浆。1.2工程项目及工程量本次无盖重固结灌浆主要项目工程量见下表1-1。表1-1 固结灌浆工程主要项目和工程量项目名称孔数（个）灌浆钻孔（m）灌浆（m）备注大坝无盖重
4、固结灌浆（L=8m、12m）103594289428孔口管工程量为预计工程量。大坝无盖重固结灌浆埋设孔口管（80cm）1035828m 1.3地质条件坝基开挖揭露地层岩性为P23-1灰黑色微带灰绿色次块状拉斑玄武岩、凝灰质集块岩，为硬质岩类，岩体较完整，微新岩体质量类别属B类，大坝坝基EL1280m以下岩体较完整，局部破碎。左坝肩为逆向坡，山体完整，EL1409.5mEL1397m为P23-5-1灰黑色致密块状玄武岩，开挖揭露发育，夹黄色粘土为弱风化岩体，岩体质量类别为B；EL1397mEL1381m为P23-4-2凝灰质玄武岩及集块岩，此层相对较软易风化，岩体质量类别为1A；EL1381mE
5、L1365m为P23-4-1、灰黑色致密块状玄武岩，岩体质量类别为1A；EL1365mEL1345m为P23-3-2为灰黑色杏仁状凝灰质玄武岩集块岩加凝灰质泥，岩石较软，易风化，岩体质量类别为2c；EL1345mEL1305m 为 P23-3-1、灰黑色致密块状玄武岩，岩体质量类别为1B；EL1295mEL1268m为P23-2-1、灰黑色块状玄武岩为微新岩体，岩体质量类别属B类。右坝肩山体为斜向顺向坡，构造裂隙发育，岩体内凝灰质泥岩较弱夹层较发育。EL1409.2mEL1395m为P23-4-1、灰黑色致密块状玄武岩，岩体质量类别为c；EL1395mEL1367m为P23-3-2为灰黑色杏仁
6、状凝灰质玄武岩集块岩加凝灰质泥，岩石较软，易风化，岩体质量类别为1A；EL1367mEL1315m为P23-3-1、灰黑色致密块状玄武岩，岩体质量类别为1A；EL1315mEL1305m为P23-2-2凝灰质玄武岩、集块岩夹灰绿色凝灰岩，岩体质量类别为1B；EL1305mEL1268m为P23-2-1、灰黑色块状玄武岩为微新岩体，岩体质量类别属B类。左右岸坝肩分别发育f3、f2断层，断层影响带宽2m3m，沿断层影响带形成蚀变带。1.4固结灌浆施工顺序 由于已经进入汛期，考虑到施工安全和与帷幕灌浆平洞交叉作业等问题，无盖重固结灌浆先从左岸进行施工，首先搭设施工排加到1294高程，以下部分按照单元
7、划分进行平台设置，原则上每个单元1到2个平台，在洪水没有到来前先进行1294高程以下施工，进入到主迅期洪水来临后，施工1294高程以上。由于缆机已经调试到位，在施工1294高程以下时如遇突发洪水，可利用缆机迅速撤离到1294高程以上避险。左岸施工过程中根据右岸洞室开挖进程和洪水情况，决定是否进行右岸排架搭设和无盖重固结灌浆施工。如施工过程中第试验区的混凝土浇筑完成后，先进行浅层引管灌浆施工，且进行有盖重固结灌浆排架搭设和施工。二、编制依据1、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-20122、大坝固结灌浆施工技术要求3、水利水电建设工程验收规程SL223-19994、水利水电工程钻孔压
8、水试验规程SL31-20035、 大坝及水垫塘基础处理图（GY116B094441316（修）6、水电水利工程物探规程（DL/T5010-2005）7、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-2007 8、水电水利钻探规范DL/T5013-20059、无盖重固结灌浆试验报告10、无盖重固结灌浆试验大纲三、施工布置3.1水、电、浆管的布置 目前施工暂用坝基固结灌浆的水、电、浆管线路，如主汛期洪水到来后，所有管线路两岸同时架起，在1294高程以上形成水、电、浆管线路，电路顺坡走至各个施工平台，线路做好线路保护，防止线路磨损伤害，造成触电。浆路自右岸开始用钢丝绳牵引至左岸，水路为系统水，引至左岸。3.
9、2制、送浆系统布置采取集中制浆的方式，集中制浆站布置自动制浆系统，配制0.5:1原浆，其加料误差应小于5%。灌浆现场或中转站布置2200L搅拌筒和灌浆泵用于送浆、配浆和灌浆。制浆站、中转站与灌浆现场之间用有线电话、对讲机联系。制浆站和中转站30min测定一次浆液比重，灌浆站10min测定一次浆液比重并记录备查。根据施工布置特点，需布置一座自动制浆系统，自动制浆系统设置在右岸上游EL1409.5m观礼平台。自动制浆系统由60t储灰罐、自动计量系统、制浆系统构成。制浆站同时布置泥浆沉淀、处理设施。对泥浆池和排浆渠用水泥砂浆抹面防止泥浆渗漏。灌浆管路包括至制浆站到现场灌浆站之间的供浆管路、灌浆站到灌
10、浆孔之间的进浆和回浆管管路，使用高压胶管可以满足施工要求。图3-1 集中制浆站结构型式示意图 根据固结灌浆试验I区资料及施工进度的分析，灌浆施工每天耗水泥量最大约为20t，自动储浆罐为60T，完全可以满足工需求。制、送浆的主要技术要求有：1、高速制浆机浆液搅拌时间不少于30s，浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间小于4h。2、输送浆液流速控制在1.42.0m/s，各灌浆地点测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调制使用。3、浆液温度保持在540，低于或超过此标准的视为废浆。3.3道路及施工平台 本工程的钻孔与灌浆施工通道利用各部位开挖和混凝土浇筑的运输道路。左、右坝肩为高边坡，施工为高空作
11、业，需用架子管和竹夹板等材料搭设施工平台，进行施工作业，平台需满足其承载力。图3-2 岸坡部位钻孔及灌浆施工示意图钻、灌施工平台坝肩岸坡3.4施工平台搭设据施工作业需求及坡面实际情况，需搭设脚手架工作平台4级。搭设尺寸为：立杆的间距1.4m，大横杆间距1.2m，小横杆间距1.2m.立杆采用单立管；内排架距离坡面距离为0.50米；扫地杆根据地面条件紧触地面和坡面。四、灌浆材料4.1水泥水泥采用华新水泥（昭通）有限公司生产的华新堡垒牌P.O42.5级水泥，水泥各项参数符合灌浆要求，水泥新鲜无结块，每批次水泥入场，均送实验室检测，并按批次报送监理工程师审查，对不合格产品严禁使用。4.2水灌浆用水遵守
12、DL/T5144-2012的规定，拌浆水的温度不高于40。4.3掺合料通过试验论证并得到监理批准后可采用下述掺合料：可在水泥浆液中掺入水玻璃等掺合料，各种掺合料质量应符合DL/T5148-2012第3.1.6条规定，并经试验室进行前期试验后才可使用。五、施工流程大坝无盖重固结灌浆加1m范围内引管灌浆法，无盖重灌浆建基面1m以下灌浆，采用埋设孔口管，孔口封闭的灌浆方法（在岩石较为完整区域，采用栓塞纯压式进行灌浆，栓塞压至灌浆段50cm以上。）； 无盖重固结灌浆施工工艺流程：孔口管段造孔孔口管施工第一段造孔冲洗、压水灌浆第二段施工封孔引管钻孔引管埋设引管灌浆结束。流程如下图。 无盖重固结灌浆流程图
13、六、施工方法6.1灌浆孔位布置、放样 根据设计要求，大坝坝基固结灌浆孔布置间排距为3.0m3.0m,梅花形布置，依据设计图纸及测量放样的基准点，以长的钢卷尺按照施工的先后顺序一次性放样。并用红油漆标注各孔孔号在就近地方。6.2钻孔 固结孔 在物探孔施工验收及灌前收据采集完毕后，即可进行正常的灌浆工作。钻孔开孔孔径不小于91mm，终孔孔径不小于38mm，孔位偏差不大于20cm，灌浆孔均垂直于设计建基面。固结灌浆钻孔先进行孔口埋设，并在待凝72小时后，进行钻孔灌浆施工。固结灌浆孔采用地质钻机钻孔。 抬动孔在每个固结灌浆单元区域内设置1个抬动孔，采用地质钻机或风钻钻进，抬动孔设置在灌浆区域中心或边缘
14、位置，抬动孔孔深应大于固结灌浆孔50cm，具体埋置方式见下图：图7-3 抬动孔埋置方式图6.3孔口管施工无盖重固结灌浆因地质条件限制，需在孔口段埋设长0.8m的孔口管。孔口管材料为厚壁钢管。孔口管直径：孔径89。孔口管镶铸的胶凝材料使用普通P.042.5水泥。6.4冲洗、压水灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔底沉积厚度不得超过20cm。钻孔冲洗采用压力水冲洗，从孔底向孔外冲洗。冲洗压力采用80的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。孔壁裂隙冲洗冲至回水澄清时结束，总的冲洗时间不大于20分钟。若遇地质条件复杂、多孔串通等部位，其冲洗方法可视具体情况确定。灌浆孔在灌浆前选择5%进行简易压水。简
15、易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。压水20min，每5分钟测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。6.5灌浆方法、分序 灌浆采用孔口封闭法自上而下分段灌浆法进行灌注（在岩石较为完整区域采用栓塞纯压式进行灌浆，栓塞卡在段位以上50cm部位，）。分两序灌注，先灌注序孔，再灌注序孔，按分序加密的原则控制。灌浆过程采用灌浆自动记录仪记录，浆液比重采用泥浆比重计进行定时抽测，保证浆液满足要求。6.6浆液配比固结灌浆采用纯水泥浆灌注，灌浆水灰比分别为2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四个水灰比级，开灌水灰比2
16、:1，由稀变浓，逐级变换。灌浆过程中，浆液比重采用比重秤进行定时抽测，在施工中，浆液满足施工要求，水泥浆液配合比见下表表6-1 固结灌浆水泥浆液配合比表水灰比400L比重备注水泥Kg水Kg2:1172.2344.41.291:1302.4302.41.510.8:1356.4285.061.600.5:1486.2243.141.82用0.5:1的浓浆配制其它配合比级浆液的配制方法见下表。表6-2 固结灌浆水泥浆液0.5:1的浓浆配制其它比级浆液配合比表水灰比200L比重备注加0.5:1浓浆L水Kg2:170.8129.21.291:1124.475.61.510.8:1146.653.41.
17、60.5:1243.10.01.826.7灌浆分段和灌浆压力1、灌浆分段分段情况：8m的孔深分两段，第一段长3.0m、第二段长5.0m；12m的孔深分三段，第一段3.0m、第二段4.0m、第三段5.0m；2、灌浆压力固结灌浆灌浆压力按下表控制，可根据现场实际情况进行调整。灌浆应尽快达到设计压力，对于注入率较大或易于抬动的部位分级升压，严禁低压灌浆高压结束。表6-3 固结灌浆压力控制表项目基岩内孔深（m）灌浆压力（MPa）I序排II序排I序孔II序孔I序孔II序孔8.0m深孔03.00.50.50.50.53.08.00.80.81.01.012.0m深孔03.00.50.50.50.53.07
18、.00.80.81.01.07.012.01.01.01.51.5灌浆时，灌段在达到最大压力前，使用压力应根据该段注入率而定的原则。灌浆压力和注入率的相应关系按下表控制。表6-3 灌浆压力和注入率的相应关系表最大灌浆压力Pmax（MPa）0.50.81.01.5灌段注入率3020106.8变浆标准1、当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。2、当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注。3、当注入率大于30L/min时，根据具体情况，可越级变浓。6.9灌浆结束标准
19、固结灌浆在规定的压力下，当注入率不大于1L/min，持续30min，灌浆即可结束。6.10封孔固结灌浆孔、物探孔和检查孔等结束后，采用“全孔灌浆封孔法”进行封孔，并将孔口抹平。封孔灌浆水灰比为0.5：1浓浆，灌浆压力为全孔最大灌浆压力。6.11抬动观测为防止地层抬动，在不同地质灌浆段的施工中安装抬动观测装置，抬动值控制在0.2mm以内，在灌浆过程中连续进行观测记录。在抬动值控制范围内调整选择灌浆压力。6.12、引管灌浆在固结灌浆完成后，在原固结灌浆孔旁边钻1m的孔，并且按照设计要求的浅层引管灌浆法将灌浆管和回浆孔埋好，引至坝后或廊道内，各管统一编号，并做好管口保护，在埋管前，应进行孔内冲洗，保
20、证孔内灌浆通道畅通。引管灌浆系统的安装必须在坝体混凝土浇筑前完成，各灌区的灌浆系统包括进浆管、回浆管、出浆管、排气管、排气槽和止浆片等。各引管灌浆区的管路应集中就近引至廊道或坝后，各管应做好编号说明，管口应妥善保护。埋管方法见下图：引管灌浆方法浅层引管灌浆开灌水灰比为2:1,由稀变浓，逐级变换，灌浆压力为0.5MPa，根据现场灌浆情况可适当调整。灌浆压力以灌区顶部排气槽同一高程处的排气管管口压力为准控制。灌浆结束条件:当排气管排浆达到或接近最浓比及浆液，且排气管管口压力达到设计压力，注入率0.4L/min时，持续20min，灌浆可结束；灌浆结束时，应先关闭管口阀门再停机，闭浆时间不少于8h。6
21、.13特殊情况处理 1、灌浆过程中如发生地表冒（漏）浆现象，可根据冒（漏）浆量的大小，采用下述方法处理：2、如冒浆量较小，可不作专门处理按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准。3、如冒浆量较大，一般可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时应采取嵌缝、地表封堵方法处理。4、钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，应立即停钻，查明原因，一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。5、钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，应查明串通量和串通孔数及范围，并采取相应的技术措施进行处理。6、孔口有涌水的孔段，一般采取下列措施处理：1）灌浆前应测定涌水压力和涌水量；2）尽量
22、缩短灌浆段长；3）灌浆结束后屏浆时间不小于2小时；4）待凝时间不得小于48小时；5）必要时可在浆液中掺加速凝剂。7、灌浆工作应连续进行，因故中断应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近时，可仍用中断前水灰比浆液灌注；如恢复灌浆后注入较中断前锐减，且在短时间内停止吸浆，应及时报告监理研究相应的处理措施。8、如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，应暂停灌浆作业。对灌浆影响范围内的地下洞井、岸坡、结构分缝、冷却水管等应进行彻底检查，如有串通，应采取措施后再恢复灌浆，灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时亦可掺加适量速凝剂灌注，经处理后应待凝，再重
23、新扫孔、补灌。灌浆资料应及时提交监理，以便根据灌浆情况及该部位的地质条件，分析、研究是否需进行补充钻灌处理。7、质量检查7.1固结灌浆 固结灌浆质量检查采用分析灌浆成果和检查孔的钻孔取芯以及压水试验成果，并结合测量岩体波速方法进行综合评定。固结灌浆质量检查在灌浆结束3d后进行。检查孔数按灌浆孔总数的5%布置。检查孔应采取岩芯，并计算岩芯采取率，对岩芯加以描述。检查孔取芯压水检查后，应按施工技术要求进行封孔。检查孔压水检查合格标准为q3Lu，其孔段合格率应在85%以上，其余不合格孔段的透水率值不应超过规定值得150%，且不集中，灌浆质量可评为合格。灌浆部位岩体灌前灌后声波物探检测，灌后岩体固结灌
24、浆检查物探声波应满足设计控制标准：坝基岩体灌后声波检测纵波波速Vp4500m/s，两坝肩EL1360mEL1268m高程部位及水垫塘基础岩体声波检测纵波波速Vp4200m/s，两坝肩EL1360m高程以上部位岩体灌后声波检测纵波波速Vp3500m/s，断层、夹层、裂隙发育部位岩体纵波波速3500m/s。声波检测对比设计控制标准，灌浆后岩体声波波速达到以下两项要求时可认为固结灌浆质量合格：90%的测点声波达到设计标准，波速小于设计标准85%的测点不超过总测点数的3%，且不集中。经检查合格的检查孔，当设计需要作为观测孔使用时，必须妥善保护，其余均应按灌浆孔要求进行灌浆封堵。7.2引管灌浆无盖重灌浆
25、区浅层引管灌浆质量检查，以分析灌浆施工记录和成果资料为主。施工资料表明，若灌区两个排气管的浆液密度达到1.5g/cm3以上，且压力达到设计压力值的50%以上，其它情况基本符合要求，灌区灌浆质量评定为合格。引管灌浆灌区的合格率在85%以上，不合格灌区的分布不集中。八、质量管理控制本工程主要在坝基及坝肩内进行钻孔、灌浆施工，由于围岩须承受非常高的坝体压力，对岩体防渗和强度都有很高的要求，因此施工中对灌浆材料、工艺参数都进行了严格的控制。为保证施工质量，必须从总体施工程序安排、施工技术方案选择和施工总进度安排上进行优化，合理配置资源。质检机构将对以下工序进行控制及检查。8.1施工设备、材料控制1、施
26、工所有材料均按照要求配置。每批水泥入库前均按照规定由监理工程师进行验收，灌浆所用材料水泥、掺和料、需做抽样检测。2、钻孔设备采用风动设备钻孔时，应安排专人看守空压机。3、灌浆设备1）选择合适的灌浆设备：选用高压灌浆泵，其额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20，灌浆前在其压力极限范围内对耐压性和排浆量进行鉴定，确保灌浆泵要有稳定的工作性能。2）根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机。搅拌机的转速和拌和能力保证分别与所搅拌的浆液类型及灌浆泵排浆量相适应，并保证均匀、连续地拌制浆液。3）灌浆管路能保证浆液流动畅通，并能承受1.5倍的最大灌浆压力。采用压力传感器控制灌
27、浆压力，不合格和已损坏的压力传感器严禁使用。压力传感器和管路之间设有隔浆装置。8.2检测、计量设备控制1、施工使用的压力表、千分表及记录仪均需到计量部门进行率定后，方能使用，自动记录仪采用湖南力合，经过厂家率定后上报监理工程师批准后，才能在施工中使用，确保准确计量。2、所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并配有足够的备用设备。电力驱动的设备，动力驱动部位配备保护罩，经确认能保证施工安全时，方可使用。3、准备足够的流量计、压力表、压力胶管、供水管及阀门等备用品。8.3施工过程控制1、施工场地设专用风、水、电线路，以减少施工干扰。2、灌浆开始前，对现场施工人员作详细技术交底和相关操作
28、培训，如设备运转工、钻灌工、记录员等，使其充分了解施工组织设计的内容，并严格按措施和规范进行施工作业。3、施工中严格按图纸、设计文件、施工规范及施工技术措施进行作业，施工中严格执行“三检制”。本项目三检制设置为：班员或记录员自检，机、班长复检，现场技术人员（兼质检员）终检。质检人员的检查验收贯穿于整个过程。4、在灌浆过程中，严格按照设计要求和有关规范，对采用的灌浆参数进行控制。使用灌浆自动记录仪实行灌浆全过程记录，确保灌浆施工质量。严格控制浆液的配比，浆液比重，搅拌时间。5、每个灌浆班组均配置操作熟练的灌浆工实际操作，灌浆时安排12个专人现场值班，加强现场安全监测巡视工作，灌浆期间随时监测岩体
29、抬动情况，发现漏浆、暴管、岩体抬动等异常现象，及时停灌通报监理工程师和质检人员。6、施工过程中认真做好原始记录，做到清晰、真实、准确，技术内业人员及时对原始资料进行汇总、整理分析，并报送监理工程师，以便指导灌浆工作顺利进行。7、当灌浆单元工程结束后，应及时向监理工程师提交全套灌浆资料，并在监理工程师指定的位置上进行检查孔施工。8.4竣工资料和验收固结灌浆工程竣工后，应进行验收。验收工作由建设单位组织，由业主、监理、设计、施工单位等组成验收委员会或小组进行。验收时所需的文件有：1、工程设计文件。包括有关设计的文件、图纸以及变更通知等；2、竣工资料和报告。包括有关原始资料、成果资料、有关工程质量检
30、查照片、工程质量检查报告及工程竣工报告等。固结灌浆工程原始资料和成果资料应包括如下内容：1）钻孔、灌浆记录等；2）抬动或变形观测记录等；3）灌浆成果一览表；4）灌浆分序统计表；5）固结灌浆完成情况表；6）固结灌浆孔平面展示图；7）固结灌浆综合剖面图；8）各次序孔单位注灰量频率曲线和频率累计曲线图；9）检查孔岩芯柱状图；10）灌浆材料检查资料；11）工程照片和岩芯实物等；12）灌浆前后的物探测试成果资料；13）其它。九、资源配置9.1施工设备配置：表9-1 施工设备配置清单序号机械名称型号单位数量1高速搅拌机ZJ-400A台42双层立式搅拌槽双层立式2200L台103灌浆泵SGB6-10 台64地质钻机XY-2PC/XY-2台65灌浆自
