水电站进水口塔基固结灌浆试验(修).doc
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1、金沙江白鹤滩水电站右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程(合同编号:BHT0417)右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验施工方案中国葛洲坝集团股份有限公司白鹤滩水电站施工局二一六年五月批准: 审核: 编制: 目 录1、工程概况11.1 工程简况11.2 主要工程量11.3 主要地质情况11.4 主要编制依据22、试验目的23、施工布置23.1 施工水、电布置23.2 制供浆站布置23.3 灌浆机组布置23.4 排污系统布置23.5 施工照明33.6 施工通讯34、灌浆试验工艺及方法34.1 施工顺序、流程34.2 灌浆材料34.3 预埋导向管34.4 抬动装置安装44.5 钻孔54.6 钻孔冲
2、洗、压水试验54.7 灌浆施工64.8 施工质量检查75、施工进度计划86、资源配置87、质量、安全保证措施97.1质量保证措施97.2安全保证措施108、环境及文明施工保证措施118.1环境保护措施118.2文明施工保证措施119、经济诉求1210、附件12右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验施工方案1、工程概况1.1 工程简况根据右岸进水口塔体基础开挖及处理图(H27J-5D7-2-1-2023)要求,右岸进水口塔体基础采用有盖重固结灌浆,混凝土盖重厚度2m,且盖重混凝土必须达到设计强度后方可施工。固结灌浆主要处理对象有:C5层间错动带及其影响带、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261
3、层柱状节理。对于C5层间错动带及其影响带,固结灌浆入岩深度为815m,间排距为2m;对于、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261层柱状节理,固结灌浆入岩深度为6m,间排距为2m。1.2 主要工程量为了确保灌浆效果,探索灌浆施工各项参数的合理性,有必要开展生产性灌浆试验。试验区选在11#进水口顺水流上游一半区域进行,主要布置在P261层柱状节理区及C5抠槽处理区。其中:P261层柱状节理区孔深为入岩6m,间排距2m;C5抠槽处理区孔深为入岩8m和入岩15m,间排距2m。具体工程量见表1:表1 主要工程量表类别孔深孔数工程量P261层柱状节理区6m26156mC5抠槽处理区8m40320m15
4、m831245m合计1491721m1.3 主要地质情况右岸进水口塔体基础主要地质条件有:C5层间错动带及其影响带、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261层柱状节理。塔基需要进行固结灌浆处理,其中柱状节理应采用湿磨水泥浆液进行灌注,其他部位可采用普通硅酸盐水泥浆液进行灌注。1.4 主要编制依据(1)右岸进水口塔体基础开挖及处理图(H27J-5D7-2-1-2023);(2)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2012);(3)右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程施工招标文件(BHT/0417);(4)右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程施工组织设计(BHT/0417);(
5、5)“关于印发金沙江白鹤滩水电站水泥灌浆工程施工质量管理办法(试行)的通知”(白工建筹2012335号);(6)“关于印发金沙江白鹤滩水电站灌浆自动记录仪管理办法的通知”(白工建2015357 号);(7)大型水利水电工程水泥灌浆技术管理规程(Q/CTG 342015)。2、试验目的(1)通过灌浆试验,选择适宜的钻孔施工设备、机具,确定合理的钻孔施工方法;(2)验证右岸进水口塔基部位有盖重固结灌浆的灌浆参数和施工工艺,便于指导后续大面积施工;(3)通过试验发现并解决可能遇到的其它施工问题;(4)检验湿磨水泥浆液对于柱状节理段灌浆是否适宜,同时验证按设计参数施工后围岩整体性是否加强。(5)施工工
6、效、进度分析等。3、施工布置3.1 施工水、电布置施工用水主要包括钻孔用水、制供浆用水、设备及管道冲洗用水和文明施工用水,采用现场现有开挖支护施工供水系统,外接供水管至试验部位。施工用电主要为钻孔设备用电,制供浆设备用电、灌浆设备用电及照明用电,采用现场现有开挖支护施工供电系统,外接电缆至试验部位。3.2 制供浆站布置选择在试验区附近布置1台卧式集中制浆站,安放场地简单,场地面积30m2,最大储灰量达到80t,连续制浆能力达到8000L/h。制供浆站布置详见附图1。3.3 灌浆机组布置灌浆机组临近制供浆站布置,共投入1个机组,施工设备按照3台湿磨机、2台注浆泵、2台双层搅拌桶、1套灌浆记录仪配
7、置,如附图1所示。其中3台湿磨机串联使用。3.4 排污系统布置制供浆设备、注浆设备周围采用水泥砖砌筑沉淀池,如附图1所示。施工过程中,注浆、制浆设备产生的污水全部收集至沉淀池内,污水经沉淀池沉淀后,抽排至指定位置。沉淀池内泥浆安排专人清理、装袋,并转运至指定弃渣场。3.5 施工照明现场施工照明主要采用现有开挖支护施工的系统照明,对于局部照明不足的部位,根据现场实际情况临时架设1000W防爆灯。3.6 施工通讯施工通讯主要为制供浆系统与灌浆泵站之间、灌浆泵站与抬动孔观测之间的联系,现场采用对讲机进行通讯联络。4、灌浆试验工艺及方法4.1 施工顺序、流程(1)施工顺序:右岸进水口塔体基础采用有盖重
8、固结灌浆,混凝土盖重厚度3m,且盖重混凝土必须达到70%设计强度后方可进行灌浆施工。(2)施工流程:施工放样抬动观测孔(钻孔安装抬动观测设备)奇数排I序孔钻灌奇数排II序孔钻灌偶数排I序孔钻灌偶数排II序孔钻灌检查孔(钻孔声波测试)检查孔灌浆、封孔抬动观测孔封孔资料整理、分析、提交报告。4.2 灌浆材料(1)水泥:采用等级强度42.5的普通硅酸盐水泥,水泥质量必须符合GB175通用硅酸盐水泥标准的规定,不得使用受潮结块的水泥。(2)水:固结灌浆用水应采用系统供水,水质应符合DL/T 5144水工混凝土施工规范拌制水工混凝土用水的要求。(3)浆液:非柱状节理区灌浆水灰比采用2:1、1:1、0.8
9、:1、0.5:1四级水灰比,开灌水灰比采用2:1。柱状节理区灌浆水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五级水灰比,开灌水灰比采用3:1。(4)湿磨水泥:柱状节理区采用湿磨水泥,湿磨水泥由0.5:1的普通水泥浆液湿磨后获得,根据现场施工需要在灌浆前调为需要的水灰比。4.3浆液试验(1)普通浆液性能试验主要包括以下检测项目:浆液的密度、流动性(马什漏斗粘度);浆液的沉降稳定性,即2h析水率;浆液的初凝、终凝时间;28d、90d不同龄期结石抗压强度。(2)湿磨浆液性能试验主要包括以下检测项目:最大颗粒粒径小于40m所占的比例;湿磨浆液掺入减水剂的比例。4.4 预埋导向管(1)为了避
10、免钻孔时打穿钢筋,底板盖重混凝土中应预埋导向钢管。(2)导向管要求:灌浆孔预埋导向管管径为80mm,方向竖直向下,深度为3m。对于F16抠槽处理区域和C5抠槽处理区域,导向管深度视抠槽实际深度可适当加深,具体发生量以实际发生为准。(3)埋设施工:预埋管应按设计要求进行施工,孔位偏差不得超过10cm;埋管孔位、孔向确定后,应采用钢筋点焊的方式进行固定,同时管口应使用编织袋进行保护,确保埋管的有效性。4.5 抬动装置安装(1)抬动观测孔施工抬动观测孔采用100B钻机钻孔,孔深为比同区域灌浆孔深2m,孔径为91mm,钻孔终孔后按要求安装抬动观测装置安装,示意图如图1,具体施工布置情况遵照现场监理意见
11、执行。(2)抬动变形观测抬动观测装置应在灌浆施工前安装完成。在压水试验、灌浆期间,均应监测被灌岩体的抬动情况。抬动变形采用千分表观测,每隔10min测记一次千分表读数;抬动变形观测使用的千分表,应经常检查,确保其灵敏性和准确性。抬动变形观测派专人进行观测记录,在裂隙冲洗、压水试验及灌浆等作业过程中,当变形值接近100m或变形值上升速度较快时,应及时报告各工序操作人员采取降低压力措施,防止发生抬动破坏。如施工中发现超过规定的允许值,应降低压力、注入率直至停止施工,报告监理工程师,并按监理工程师指示采取处理措施。对于容易引起抬动的接触段和错动带部位,在灌浆施工过程中采用分级升压法,并严格控制流量在
12、15L/min内。抬动变形观测过程中,应严格防止碰撞,保证能正常工作状态下进行观测,确保测试精度。灌浆工作全部结束后,抬动观测孔采用“灌浆封孔法”封孔。图1 抬动观测装置安装图4.6 钻孔(1)施工设备:灌浆孔采用100B型快速钻机造孔。(2)孔径:灌浆孔孔径为56mm,物探孔、检查孔孔径为76mm。(3)物探孔钻孔采取自上而下分段钻进的方式进行,物探孔数量按灌浆孔总数的5%在序孔中选取,具体由监理工程师指定,灌浆前应先进行物探测试。(4)序孔采用自上而下分段钻进的方式进行,序孔采用一次钻终的方式进行。4.7 钻孔冲洗、压水试验(1)所有钻孔在终孔后均应进行钻孔冲洗,钻孔冲洗后孔内残存的沉积物
13、厚度不得超过20cm。(2)灌浆段在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗,冲洗压力采用灌浆压力的80%,并不大于1MPa。裂隙冲洗方法:在孔壁冲洗完成后,采用栓塞进行阻塞后,首先用高压水连续冲洗5min,再将孔口压力在极短时间内突然降到零,形成反向脉冲流,当回水由浑变清后,再升到原来的冲洗压力,持续5min后,再次突然降到零,如此一升一降,一压一放,反复冲洗,直至回水洁净,或不大于20min。(3)压水试验:在各序灌浆孔中选取5%的孔进行简易压水试验。简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。简易压水:每5min测读一次压水流量,取最终的流量值作为计算流量,其成果以透水率表示。灌前物探孔及灌后检查孔采用单点法
14、压水,即:在稳定的压力下,每5min测读一次压入流量,连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时压水结束,取最终值作为计算值。 q Q / PL q试段透水率,Lu; Q压入流量,L/min; P作用于试段内的全压力,MPa; L试段长度,m。4.8 灌浆施工(1)固结灌浆应按分序加密的原则进行。灌浆孔排与排之间和同一排孔与孔之间,可分为二序施工,也可只分排序、不分孔序或只分孔序、不分排序。在该部位施工过程中,我局采用排间分序、排内加密的方式进行。(2)序孔采用自上而下分段灌浆的方式进行,序孔采用自下而上的方式进行。(3)浆液水灰比:对于错动带部
15、位的序孔,在灌前压水过程中出现“无压无回”时可直接采用1:1、0.8:1、0.5:1普通水泥灌注;其余部位浆液水灰比按照4.2节中的浆液要求进行。(4)浆液对比试验:为了对比湿磨浆液和普通浆液对柱状节理区的灌浆效果,在柱状节理区分别采用湿磨浆液和普通浆液灌注。具体为:进水口顺水流上游面柱状节理区前4排孔全部采用湿磨水泥灌注;第5排第9排序孔采用普通浆液,序孔采用湿磨浆液灌注。(5)灌浆孔段长划分及压力控制,具体见表2。表2 灌浆孔段段长划分及压力控制表孔深段次段长(m)序孔灌浆压力(MPa)序孔灌浆压力(MPa)6m120.50.82411.58m120.50.82611.515m120.50
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