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1、抽水蓄能电站上水库钻孔和灌浆工程施工方案及主要施工措施Ll概况LLl主要施工项目(1)5#圾口副坝：主要为副坝基础钻固结灌浆孔、固结灌浆、固结灌浆预埋管；(2)库底排水工程：主要为超前小导管施工及排水廊道洞挖段顶拱回填；上水库进/出水口工程：主要为井口平台、竖井段、弯管段、渐变段钻固结钻浆孔、固结灌浆及回填灌浆；L1.2主要工程量主要工程量见表LlT。表LlT钻孔及灌浆工程主要工程量表项目部位固结灌浆m回填灌浆m25#城口副坝300库底排水工程3227.72上水库进/出水口工程9880663.8合计101803891.521.25#域口副坝固结灌浆1.2.1概述固结灌浆孔距23m、排距2m或3
2、m、深入基岩分别为3m、3.8m3.54.2m,环间梅花型布孔，灌浆压力0.41.OMpa,遇断层、破碎带、岩脉等部位，加强设置。1.2.2施工布置及设备选型(1)道路及风水电布置施工道路主要利用开挖填筑现有道路。在工点附近自建蓄水池,施工用水从630m高位水池引入。施工供电从附近变压器接线架设动力线至施工部位，相距30m设置1个600A空气开关，高峰期用电负荷约280kWho(2)制浆站及中转站布置各施工区段在公路旁布置制浆站，占地面积20m2o各施工阶段分区域钻灌作业，施工完后将制浆站移到下一区域。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50mm钢管输送浆液。从移
3、动制浆站输出的浆液经供浆中转站分别输送至各灌浆部位。中转站内主要机械设备有IOOOL低速搅拌桶一个，一台BW250/50型供浆泵。制、供浆站与施工作业部位安装有线专用电话，以方便灌浆与供浆人员联系。(3)设备配置主要机械设备配置XY-2PC回转钻机2台，YQlOOD型潜孔钻1台，SGB6-10型灌浆泵2台，制浆站1个。1.3库底排水系统回填及固结灌浆1.3.1概述部分引水系统回填灌浆施工部位为洞内衬砌顶拱回填，洞内衬砌混凝土顶部回填灌浆压力0.4MPao1. 3.2施工布置及设备配置(1)风水电布置施工供风使用4台移动式DYV-9/7型(供风能力9m3min)柴油空压机，利用引水系统的水、电系
4、统，高峰期用电负荷约150kWho(2)设备配置主要机械设备选择YT28型气腿钻12台，制浆站2个，SGB6-10型灌浆泵4台。1.4库底排水系统回填及固结灌浆1.4.1概述固结灌浆孔距23m、排距2m或3m、深入基岩分别为3m、3.8m、3.54.2m,环间梅花型布孔，灌浆压力0.41.OMpa,遇断层、破碎带、岩脉等部位，加强设置。回填灌浆施工部位为洞内衬砌顶拱回填，洞内衬砌混凝土顶部回填灌浆压力0.4MPao1.4.2施工布置及设备配置(1)风水电布置施工供风使用4台移动式DYV-9/7型(供风能力9m3min)柴油空压机，利用引水系统的水、电系统，高峰期用电负荷约150kWho(2)设
5、备配置主要机械设备选择YT28型气腿钻12台，制浆站2个，SGB6-10型灌浆泵4台。1.5固结灌浆施工工艺1.5.1施工程序及流程(1)固结灌浆施工程序物探测试钻孔及灌浆前测试一固结灌浆孔一抬动观测一钻孔一压水试验一灌浆一固结灌浆检查孔一物探测试孔扫孔灌后测试。(2)固结灌浆工艺流程固结灌浆工艺流程详见图1.5-1o示意图见投附-YMCl-06-08o1.5.2施工工艺(1)钻孔固结灌浆孔采用YTP-28气腿钻造孔。质量检查孔和物探测试孔钻孔采用XY-2PC型回转钻机，金刚石钻头钻进，钻孔按取芯要求采集岩芯进行地质描述。物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封
6、孔。图1.5-1固结灌浆工艺流程图(2)灌浆固结灌浆先进行边排的灌浆，然后中间排孔的灌浆。同排固结灌浆孔按分两序加密的原则施灌，先灌I序孔，后灌II序孔。同序孔中，先灌低高程孔，后灌高高程孔。第序孔在周围的第I序孔施工完毕且封孔后方可实施钻灌。固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用3个孔并联灌注，并控制灌浆压力。基岩段长小于6m的全孔一次灌注，大于6m时选用自上而下分段灌注孔内循环方式。一般采用单孔灌浆的方法。但对于注入量较小的地段，在监理人批准后，灌浆孔可并联灌浆，并联孔数不得多于3个。当灌浆孔的灌浆段长小于6m,可全孔一次灌浆；当地质条件不良或有特殊要求时，分段灌浆。灌浆机具采用SG
7、B6-10型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GTY-W型灌浆自动记录仪配套使用。灌浆方式采用循环灌浆法，射浆管距孔底的距离不大于50cmo(3)钻孔冲洗及压水试验灌浆孔采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流，从孔底向外冲洗的方法进行冲洗。裂隙冲洗方法根据不同地质条件，通过现场灌浆试验确定。冲洗压力:冲洗水压采用80%的灌浆压力,压力超过IMPa,则采用IMPa；冲洗风采用50%的灌浆压力，压力超过0.5MPa,则采用0.5MPa裂隙冲洗冲至回水澄清后IOlnin结束，且总的时间要求为单孔不少于30min,串通孔不少于2ho对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20c
8、mo当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。(4)压水试验灌浆前，选择不少于5%孔数作“单点法”压水试验，以了解灌区的透水性能。简易压水试验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IMPa时,采用IMPa；压水20min,每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。(3)灌浆压力灌浆压力按施工图或监理人指示确定，最大灌浆压力0.51.OMPa,灌浆压力尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段采用分级升压方式逐级升压至设计压力。具体操作时以压水试验压力为基础，按每0.05MPa为一级,逐级升压至设计压力，分级升压
9、时每级压力的纯灌时间不少于15mino灌浆压力以安装在回浆管路上的灌浆压力表的中值控制，资料分析整理时须换算成全压力。串通孔(组)或多孔并联灌浆时，分别控制灌浆压力，同时加强抬动监测，防止混凝土发生抬动破坏。(4)灌浆水灰比和变浆标准灌浆浆液水灰比按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。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。当某一级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达Ih,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；当注入率大于30Lmin时，根据施工具体情况，可越级变浓。(5)灌浆结束标准
10、固结灌浆在规定压力下，当注入率不大于04Lmin,群孔灌浆不大于0.8Lmin继续灌注30min,灌浆即可结束。当长时间达不到结束标准时，报请监理共同研究处理措施。(6)灌浆孔封孔固结灌浆孔封孔采用“全孔灌浆封孔法二单元工程灌浆结束后，抬动观测孔、物探测试孔等亦进行封孔处理，其封孔方法及要求同固结灌浆孔。(7)特殊情况处理灌浆过程中如地表发生冒(漏)浆现象时，根据冒(漏)浆量的大小，可采用下述方法处理： 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； 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。钻孔穿过断裂构造发育带，
11、发生塌孔、掉块或集中渗漏时，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。钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围，并按现行技术要求处理。对孔口有涌水的孔段，灌前测计涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可按相应措施综合处理。灌浆工作连续进行，因故中断尽快恢复灌浆，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可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后，注入较中断前减少较多，且在短时间内停止吸浆，报告监理人研究相应的处理措施。如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，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、冷却水管等进行
12、彻底检查，如有串通，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，该段经处理后待凝24h,再重新扫孔、补灌。其灌浆资料及早报送监理、设计等，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。灌浆过程中如回浆变浓，可换用相用水灰比的新浆灌注,若效果不明显，继续灌注30min即可结束灌浆，也不再进行复灌。L5.3固结灌浆质量检查(1)固结灌浆质量检查一般情况下采用钻检查孔进行压水试验的方法，必要时按监理人要求采用测量灌前、灌后岩体波速，并结合分析灌浆孔钻孔、检查孔取芯、压水试验和灌浆试验成果等进行综合评定。(2)单点压水
13、试验检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的5%o检查结束后应进行灌浆和封孔。(3)压水试验、岩体波速检查分别在灌浆结束后3天或7天、14天和28天进行。(4)固结灌浆质量的压水试验检查，压水试验透水率小于设计要求为合格。孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中，灌浆质量可认为合格。若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进行处理。1.6回填灌浆施工工艺1.6.1施工程序回填灌浆分区段进行，区段长度划分按施工图要求，分区端必须封堵严密。灌浆分两个次序，施工时自较低的一端开始，向较高的一段推进。同一区段内的同一次序孔全部或部分钻孔完成后进行灌浆。施工工艺流程见
14、图1.6-lo示意图见投附-YM/C1-06-08。图1.6T回填灌浆工艺流程图1.6.2施工方法(1)灌浆隧洞衬砌顶拱120。范围布置，进/出水口顶拱墩间垂直向上灌浆，上方平段顶拱83.1。范围布置灌浆,回填灌浆孔排距按设计图纸或监理指示，入岩深度IOCnb灌浆压力0.4MPa,在钢筋混凝土衬砌部位采用预埋60mm钢管，预埋管中造孔，孔径38mm；在素混凝土衬砌部位直接钻孔，孔径60mm,并测记混凝土深度和空腔尺寸，造孔采用YT-28气腿钻机。脱空较大的位置或塌方段预埋灌浆管，至少有两根在最大脱空处预埋灌浆管。(2)回填灌浆孔采用埋设50mm钢管作为灌浆孔口管并进入岩石。(3)灌浆机具采用2
15、SNS砂浆泵、JJS-2B搅拌桶、GJY-I型灌浆自动记录仪配套使用。(4)灌浆材料，使用425#普通硅酸盐水泥。(5)回填灌浆可采用纯压式灌浆法，灌浆压力为O.4MPao浆液水灰比为：一序孔可灌注水灰比06(或0.5)：1的水泥浆，二序孔可灌注1：1和0.6(或0.5)：1两个比级的水泥浆。空隙大的部位灌注水泥砂浆，但掺砂量不大于水泥重量的200%o(6)回填灌浆因故中断时，及早恢复灌浆，中断时间大于30min,设法清洗至原孔深后复灌浆，否则重新就近钻孔进行灌浆。(7)回填灌浆在规定压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌浆Iomin即可结束。1.6.3回填灌浆质量检查(1)回填灌浆质量检查在该部位
16、灌浆结束7d后进行。灌浆结束后，将灌浆记录和有关资料提交监理人，以便确定检查孔孔位。检查孔布置在脱空较大、串浆孔集中及灌浆情况异常的部位。检查孔的数量为灌浆孔总数的5%o(2)回填灌浆质量检查合格标准：单孔注浆试验，向孔内注入水灰比2：1的浆液，在规定压力下，初始IOInin内注入量不超过IOL,即为合格。否则，按监理人指示或批准的措施进行处理。(3)灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后，采用干硬性水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整。1.7主要机械设备配置施工设备配置见表L7-1。表1.7-1钻孔灌浆主要施工机械设备表序号设备名称型号及规格额定功率单位数量1潜孔钻机YQlOOD台22气腿钻机
17、YT28台64回转钻机XY-2PC18kW台65灌浆泵SGB6-1017kW台66供浆泵BW250/5018.5kW台67高速制浆机ZJ-80015kW台68低速搅拌桶JJS-2B2.5kW台89搅拌机lm37.5kW台810泥浆净化机ZX-20045kW台411超声波测井仪KE-400台112灌浆自动记录仪GJY-IA/台1213位移智能测控仪LH02B台614声波检测仪RS-UTOlC台115稠度检测仪台816测斜仪KXP-III台817分表支8序号设备名称型号及规格额定功率单位数量18卷扬机IOt22kW台2L8质量控制措施L8.1组织控制措施（1）根据工程项目特点及要求成立质量控制组织
18、体系，明确各级质量责任人及其权责范围，选择具备较高业务素质的技术人才作为各分项质量责任人，由各分项质量责任人具体实施质量技术培训、考核、奖罚、整改、处置等日常活动，并负责制订程序化文件进行控制和操作。（2）凡参与质量控制的技术人员，必须是中专以上、有类似施工经验、质检培训合格的人员，其数量满足现场“三班”跟班的要求。（3）凡质量管理工作人员均具备“一票否决权”。在实施质量一票否决时，没有地位大小、职务高低的差别，杜绝任何情况下的行政干预。1.8.2设备控制措施（1）钻孔的机械满足其相应的技术要求，能方便定位，保证孔位和孔向。取芯孔能达到芯样获得率要求，钻机的深度满足孔深的要求，气动钻机具备消音
19、、除尘装置。制浆设备采用高速制浆机，配置相应的过滤装置。灌浆设备采用三缸柱塞泵，其压力满足技术要求需要，三缸运行稳定，摆动范围小，输浆过程中活塞不漏浆。检测、记录设备采用成熟产品，使用前均校验或率定。(2)设备的数量符合质量控制和进度的要求，杜绝采用超压钻进、不符合要求的多孔并联灌注现象。(3)保证施工设备的完好率。1.8.3材料控制措施(1)水泥的标号、细度、有机物含量等指标满足技术要求和规范要求，水泥的储存不超过三个月。砂的细度模数、含泥量等指标满足规范要求。拌浆用水符合JGJ63-89第3.0.4条的规定。外加剂的质量符合SL62-94第2.L7条规定。(2)建立各类材料的采购、验收、搬
20、运、贮存、保管、领用制度。杜绝不合格材料用于工程。(3)浆液使用前过筛，从开始制备至用完的时间不超过4ho干磨细水泥浆液超过2h废弃。浆液温度保持在540间。1.8.4技术控制措施(1)开工前制订详细的施工措施计划报批。措施中包括施工布置、设备和材料、工艺和程序、质量保证措施、作业人员配置、施工进度计划等内容。按照批准的措施计划组织技术交底，明确质量控制点和控制办法、标准。(2)施工过程中采用现场三班技术指导、质检员跟班的方式管理。(3)及时整理施工记录，编制各种中间成果，分析施工质量及效果。(4)对于施工过程中发现的问题，按照“三不放过”原则进行处理，对于经检查发现的问题按照“返修、再验收”
21、处理。1.8.5工艺控制措施钻孔工艺控制钻孔孔位与设计图纸一致，开孔孔位与设计位置的偏差不大于10cm。因故变更孔位征得监理人同意，并记录实际孔位。固结钻孔孔斜控制在2.5%以内，帷幕和排水孔的孔斜满足技术规范要求。钻孔的孔径、孔深、孔口及孔内保护按技术规范执行。钻孔过程中的地质缺陷情况、孔内事故情况认真记录、仔细分析。取芯孔的岩芯获得率要求满足80%以上的技术规范要求。灌浆工艺控制灌浆孔段的冲洗方法、冲洗压力、阻塞位置、分段长度、射浆管距孔底距离、灌浆分序、灌浆方式、灌浆压力、变浆标准、结束标准、封孔方式及封孔质量满足有关技术要求。灌浆监测和灌浆记录满足自动化控制标准。灌浆质量检查达到相应的合格标准。否则，主动采取补救措施。
