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帷幕灌浆施工组织设计范本

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2020年5月29日
文档仅供参考
分部(分项)工程开工申请单

项目名称:新田县立新水库除险加固工程
合同编号:LXSK -C2　　　　　 　NO.
申请开工分部(分项)工程或分部(分项)工程编码
帷幕灌浆
工程部位
第三副坝
申请开工日期
-3-30
计划工期
3月30日至6月 10 日
施工

准备

工作

检查

记录
序号
检 查 内 容
检查结果
1
设计文件、施工技术、措施、计划交底

2
主要施工设备、机具到位

3
施工安全、工程管理和质量保证措施到位

4
建筑材料、成品或半成品报验合格

5
劳动组织及人员组合安排完成

6
风、水、电等必须的辅助生产设施就绪

7
场地平整、交通、临时设施和准备工程就绪

8

附件

目录
□分部(分项)工程施工组织设计
□分部(分项)工程放样平面图

承建

单位

申报

记录

本项工程开工条件已经具备,施工准备已经就绪,报请检查并批准按申请日期开工。

申报单位:湖南省岳阳市水利水电工程有限公司

项目经理:
日　　期:　　年　　月　　日
监理

机构

签收

记录
监理部(处):

签收人:

日 期:　　年　　月　　日
说明:一式四份报监理部(处),签收后返回申报单位两份。
帷幕灌浆施工组织设计
一、工程概述
本次施工主要是对第三副坝坝基进行帷幕灌浆处理,桩号为0+170.75-0+271.25,全线长100.5米,共计布置68个帷幕灌浆孔。
帷幕灌浆按设计为一排,位于坝内 m高程处,距离大坝轴线 m,按设计钻孔深入基岩再自上再下分段进行帷幕灌浆,三副坝段帷幕灌浆孔间距1.5m,分三序孔施工。帷幕灌浆共 m。
二、施工进度控制
本次帷幕灌浆计划从 3月25日进场, 3月30日开工, 5月30日完工,共历时62天完成本分部工程的施工,见下图,平均日施工强度为 m/天。
施工进度计划横道图

项 目 名 称

3月
4月
5月
6月
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
准备工作

帷幕灌浆

现场验收、退场

三、施工平面布置
为搞好施工,我标将制订科学、合理的施工方法,切合实际,真正服从于施工,对施工具有指导性。
1、施工总平面布置原则
(1)根据临时设施的布置需要,充分利用坝内平地。各钻孔、灌浆机械设备均合理布置在坝脚施工区。
(2)施工布置既要有利于生产,易于施工管理,又要方便施工人员生活。
(3)满足施工要求的前提下,尽量不占过少占临时用地。
2、具体布置方案
(1)临时施工道路:修筑临时道路作为运输材料、设备进场、人员进出的施工道路。
(2)为满足施工要求,在坝内建水泥棚及器材仓库,便于材料和设备器材贮存堆放及施工值班,水泥棚存量在40吨。
(3)灌浆技术部与施工人员生活租用当地民房。
(4)工地施工用水直接从水库中抽取,生活用水与当地居民共同饮用。施工用电从业主指定的砖厂搭接电源,灌浆技术部管理人员配置手机联系,以更好地服务于工程。
四、引用的技术标准和规范
①<水工建筑物水泥灌浆施工技术规范>SL62-94;
②<水利水电工程钻孔压水试验规程>SL25-92;
③<水工砼试验规程>SD105-82;
④<水利水电工程岩石试验规程>(试行)SDJ204-81;
⑤<水利水电工程岩石试验规程>(补充部分)DL5006-92;
⑥<砼拌合用水标准>JGJ63-89。
五、灌浆材料
本次灌浆采用业主方指定的标号为425#(32.5R)的新田县南峰牌水泥,其各项指标均符合相关材料的质量标准,并附有生产厂家的质量说明书,每批材料的入库前均按规定进行检验验收,并将检验成果报监理工程师审批。
①水泥
灌浆用的水泥符合规定质量标准,施工中不使用受潮结块的水泥。
②水
灌浆用水直接从水库抽取使用。
六、钻孔灌浆设备及人员安排
①钻孔灌浆设备
本次施工计划共投入岩石钻孔灌浆设备2台套。钻孔采用回转式钻机和金刚石钻头。灌浆塞具有良好的膨胀性能和耐压性能,在最大灌浆压力下均能封闭灌浆孔段,也易于安装和卸除。投入的主要机械设备详见下表。
帷幕灌浆施工机械设备表

序号
设备名称
设备型号
数量(台套)
备　注
1
地质钻机
XY-100
2
帷幕灌浆钻孔
2
潜水泵
3kw
2
抽水
3
水泥制浆机
双桶式
1
拌合水泥浆
4
水泥制浆机
单桶式
1
拌合水泥浆
5
灌浆泵
BW-150
2
钻孔送水及输送浆液
6
灌浆器

3
灌浆
7
电焊机

1
焊接

②人员安排
施工按二班倒制,钻孔灌浆2台机组,共计4个班。钻孔灌浆每班配备3人,计12人。另配备技术员、施工队长、专职电工和专职修理工各1人,共计17人,详见如下:

人员安排表

序号
岗　位
人数
职　　责
备　注
１
技术员
2
全面负责灌浆施工的技术指导及监督

２
施工队长
1
全面负责钻孔灌浆施工的安排

３
班长
4
分别负责钻孔、灌浆施工的操作

４
电工
1
负责钻灌施工电器安装、用电工作

5
修理工
1
负责施工机械设备维修保养工作

6
技工
4
负责施工设备的操作等工作

7
普工
4
辅助生产施工

8
总人数
17

七、施工程序
帷幕灌浆分三序孔进行,先进行Ⅰ序孔的施工,再进行Ⅱ序孔的施工,最后进行Ⅲ序孔的施工。帷幕灌浆方法根据灌浆规范及设计指定的方法进行施工。
本次灌浆采用自上而下分段灌注的施工工序如下:
自上而下帷幕灌浆施工程序:放样布孔→孔段钻孔→孔段冲洗→简易压水试验→孔段灌浆→待凝→下一孔段钻孔(从复各道工序至设计孔深)→封孔→质量检查
1、施工测量放样
严格按设计图纸要求进行施工测量放样,帷幕灌浆为一排,孔间距1.5m,分三序孔进行施工。严格按照设计图纸进行施工测量施工放样,采用经纬仪测出帷幕灌浆轴线,再采用钢卷尺在该轴线上丈量孔距,对钻孔进行统一编号,并在孔位中心钉入木桩,固定孔位;再采用水准仪测出各灌浆孔的孔口高程。详见孔位布置图。

Ⅲ序孔
Ⅱ序孔
帷幕灌浆轴线

Ⅰ序孔

1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500

帷幕灌浆孔序布置图 单位:mm
2、钻孔灌浆工艺流程
浆液循环
简易压水
孔口封闭
钻至孔底
钻孔就位

开
钻

设备安装
施工准备

验

收

封

孔

制浆系统调试
记

录
送

浆
制

浆

帷幕灌浆工艺流程图

3、钻孔、冲洗和压水试验
①钻孔
以部分Ⅰ序孔为先导孔,先进行先导孔施工,边灌边试验,取得成功经验后,指导Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔的施工。在开孔前经过用吊铅球的方法校正立轴,使其保持铅直,钻机安装做到正、平、稳固。开孔孔直径为Φ110 mm。钻进土层段为了保证钻孔的垂直度,采用套管跟进,在钻至距基岩石面尚有1-1.5m时,下入Φ110mm套管,并强击套管至基岩面。基岩层采用XY-100型岩芯钻机Φ75mm金刚石钻头旋转钻进,保证孔壁光滑,止浆效果好。
钻孔位置偏差控制在10cm之内,钻孔力求铅直,孔斜率控制在1%之内。检查孔的位置按监理工程师的指示确定,孔底偏差要求与灌浆孔相同。帷幕灌浆钻孔最大允许偏差如下表。
帷幕孔最大允许偏差值

孔深(m)
20
30
40
50
60
最大允许偏差 (m)
0.25
0.50
0.80
1.15
1.50

②钻孔取芯和芯样试验
A、灌浆先导孔、检查孔以及监理工程师指示的其它钻孔的芯样按取芯次序统一编号,填牌装箱或拍照留档,并编制钻孔柱状图和进行岩芯描述。
B、在钻孔过程中,对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录,并对芯样进行定点保存,防止散失和混装。
③钻孔冲洗
帷幕灌浆孔的裂隙冲洗按规范要求或设计要求的方法进行操作。钻孔完毕后,采用BW-150灌浆泵洗孔,清洗时水量开至最大挡进行孔内冲洗,直至回水澄清后10min为止,且总的时间要求单孔不少于30min。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超过20cm。冲洗顺序是先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。冲洗压力采用同孔段80%的灌浆压力,若压力超过1Mpa,则采用1Mpa,以免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形。
④压水试验
A、压水试验在裂缝冲洗后进行。压水试验段长一般为5m~6m,但不大于10m,与灌浆段长度基本一致。压水试验前,观测孔内的稳定水位。压水试验根据监理工程的指示采用”简易压水”及”单点法”进行压水试验。
B、简易压水试验在裂缝冲洗后或结合裂缝冲洗进行。压水压力为同段灌浆压力的80%,该值若大于1Mpa,采用1Mpa;压水每5min测读一次压水流量,连续四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,取最终的流量值作为计算流量,其成果按<水利水电工程钻孔压水试验规程>SL25-92附录A以透水率表示,由相关计算公式(q=Q/pL)计算出透水率。单点法压水试验按SL62-92附录A执行。
C、帷幕灌浆的先导孔采用自上而下分段卡塞进行压水试验,并按施工图纸要求采用单点法;其它各次序孔的灌浆段,进行简易压水试验;检查孔采用单点法压水试验。
4、灌浆压力
灌浆压力:按照施工图纸及技术要求进行施工,据岩石深度采用0.3~0.6MPa的灌浆压力。
灌浆在短时间内达到设计压力,接触段和注入率大的孔段采用分段升压的方法,如开始时由于吸浆量大等原因,不能立即达到设计压力,则在保证正常操作的条件下,尽快达到设计压力。

5、幕灌浆施工顺序
所有帷幕灌浆孔严格进行分序,先进行Ⅰ序孔灌浆,再对Ⅱ序孔进行灌浆,最后进行Ⅲ序孔的施工,所有灌浆孔均采取分序加密的原则。
6、帷幕灌浆
①灌浆方式
为了减少灌浆段内出现的浆液沉淀现象,确保灌浆质量,采用双管循环式灌浆方式施灌。浆液一部分进入岩隙,另一部分由回浆管返回拌浆桶,如此重复进行,让裂隙得到充分灌注,直至达到设计压力。灌浆过程中,对每一灌段都严格按照规程、规范的要求进行施工,真正做到发现问题及时解决,不留后患,以确保工程质量。
②灌浆方法
灌浆方法根据设计要求采用自上而下分段灌注的方法。
采用自上而下分段灌浆法,灌浆塞塞在已灌段段底以上0.5m处,以防漏灌。孔口无涌水的孔段,灌浆结束后可不待凝,但在断层,破碎带等地层条件复杂地区则待凝,待凝时间根据地质条件和工程要求确定。
③灌浆段长
一般为5-6m,特殊情况下适当延长,但不得大于10m。灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法,大于6m时,根据设计要求采用分段灌浆方法。
④制浆及输浆
结合本工程特点,采用集中制浆。制浆材料采用重量称量法,称量误差小于5%。采用上下桶式的高速制浆机,浆液搅拌均匀,水泥浆液的搅拌时间不少于3min。浆液从制备至用完,不超过4h,如超过4h,则废弃。浆液输送采用能承受1.2Mpa压力的胶管进行输送,接头处连接牢固。输浆原则是避免水泥浆在输送管道中沉积,输浆完毕后立即对输送管道进行冲洗,以备下次使用。
⑤灌注
灌浆严格按设计要求进行施工,分三序孔进行灌注。当地质情况复杂时先采取钻勘探孔,记录、分析地层情况,进行简易压水试验并报监理工程师,拿出具体施工方案,经监理工程师批准后实施。灌浆浆液拌制不均或达不到设计水灰比不允许施灌,灌浆浆液由稀到浓。全孔每段采用一次性灌注,当因外界因素和特殊情况影响中断时,采取扩孔再灌浆的补救措施。
钻孔完成后,下入射浆管,胶栓塞在段长顶部,射浆管距离孔底不大于0.5m。采用BW-150型灌浆泵,先送入清水,确认管道无堵塞后,制浆站即可输送浆液进行灌注。
⑥浆液变换
灌浆浆液的变换,遵循由稀到浓的原则,逐级改变。浆液的水灰比采用灌浆试验或监理工程师批准的水灰比施灌,也可根据施工规范5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1(重量比)六个比级进行。灌浆稠度初始水灰比采用5:1,如简易压水或无回水则采用3:1或2:1开灌。
灌浆浆液的变换原则:
A、当某一比级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,则改浓一级水灰比灌注;
B、当注入率大于30L/min时,根据施工具体情况越级变浓,但越级变浓后,如灌浆压力突增或吸浆率突减,立即查明原因,并改回原水灰比进行灌注。
C、灌浆中,当灌浆压力保持不变,吸浆率持续减少时,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。
⑦特殊情况的处理
A、中断处理:灌浆工作一般连续进行。若因停水停电或机械故障中断,尽快恢复灌浆,中断时间超过30min,立即设法冲洗钻孔,或必要时进行扫孔,然后再恢复灌浆。恢复灌浆使用最稀配比制浆。
B、地面冒浆处理:灌浆过程中,发现地面冒浆时,可根据情况采用嵌缝、表面封堵,加浓浆液、降低压力以及中断间歇等方法加以处理。
C、串孔:灌浆过程中与邻孔发生串通时,一般采用下述方法处理:
a.如串浆量不大,在被串孔内采取冲洗措施,使水泥浆不致充填孔内,可继续灌浆;
b.如串浆量大,则与被串孔同时灌浆,并适当降低压力。防止岩层抬动;当不采用同时灌浆方法时,采用灌浆塞封堵被串孔,继续实施对灌浆孔的灌浆。灌浆结束后,立即将被串孔的灌浆塞取出,并扫孔洗净,进行补灌。
c.如被串孔正在钻进,则立即停钻。
D、特大耗浆:在经过正常变浆、且浆液稠度已达水灰比0.6:1后,如孔段吸浆率仍很大,灌浆难于结束时,一般采用下列措施处理:
a.降低压力,使吸浆率不超过1～2L/min·m 灌注。在此情况下若灌注的干料已达限定数量后吃浆率仍不减小,采用间歇灌浆。
b.浆液中掺速凝剂灌注,速凝剂的掺量根据速凝剂的品种由试验确定。
c.灌注水泥砂浆等。
E、地面抬动:灌浆过程中发现地面抬动,立即降低压力,然后分析抬动原因,采取防止抬动的措施。
F、有涌水灌浆段处理:如灌浆孔段有漏水,灌浆前测出涌水压力,其灌浆压力为设计压力+涌水压力。达到结束标准后屏浆30 min,再适当延续一段灌注时间;灌浆结束后,封闭孔口,待凝12h。灌浆后检查如该段涌水仍有漏水,再扫孔复灌。如此重复进行,直至达到正常孔灌浆标准。
G、根据湖南南方水利水电勘测设计院<第三副坝加固设计图3/3>(图号:lx-js-sg-1s)设计,本次施工将会出现有溶洞和泥夹层。根据我标施工经验,有溶洞和泥夹层的孔吸浆量较大,若灌注纯水泥浆液无法有效控制水泥浆液的扩散范围,为减少不必要的浪费,故在新增帷幕孔溶洞和泥夹层段灌浆时,则按设计要求在1序孔有上述情况的孔段适量灌注水泥砂浆或掺加水玻璃速凝剂,在对3序孔施工时,则灌浆纯水泥浆,据我标在外施工经验,预计将会出现2序孔水泥用量比1序孔用得多,3序孔水泥用量比2序孔用得多的现象,也将无法达到随序递减的程度来分析灌浆效果的要求。
7、接触面灌浆
①钻孔深入基岩1~2m,作为接触灌浆段。灌浆栓塞在基岩面上0.5m左右套管中,灌浆采用低压浓浆充填式灌注的办法。
②灌浆压力为:0.05Mpa;
③水灰比为1:1-0.6:1;
④当吸浆量大时,采取浓浆间歇性灌注,或在浆液中加入1-3%水玻璃速凝剂的办法或限量供应的办法处理。

8、灌浆结束标准和封孔
①帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时的结束标准:在设计规定的压力下,当吸浆量小大于0.4L/min时,继续灌注60min,或不大于1L/min时,继续灌注90min,灌浆即可结束。当长期达不到结束标准时,报监理工程师共同研究处理措施。
②灌浆孔的封孔
每个帷幕灌浆孔灌浆结束后,会同监理工程师及时进行验收,验收合格后才进行封孔。
帷幕灌浆采用全孔段压力灌浆封孔法,灌浆与正常灌浆要求一样。灌浆结束后,采用0.5:1的水泥浆进行封孔。
9、检查孔
帷幕灌浆结束后检查孔的布置按现场监理工程师的指示布置,其钻孔位置选在:帷幕中心线上;岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位;注入量大的孔段附近;钻孔偏斜过大的部位。
帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%,一个坝段或一个单元工程内至少布置一个检查孔。检查孔在该部位灌浆结束7至14天后进行。
①钻孔偏差
钻孔偏差严格控制在允许范围之内。
②钻孔取芯和芯样试验
检查孔的芯样按取芯次序统一编号,填牌装箱或拍照留挡,并编制钻孔柱状图和进行岩芯描述。
芯样的最大长度限制在3m以内,一旦发现芯样卡钻或被磨损,立即取出。对于1m或大于1m的钻进循环,若岩芯样获得率小于80%,则下一次减少循环深度50%,直至50cm为止。若芯样的回收率较低,则更换钻孔工具或改进钻进方法。
在钻孔过程中,对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录,并对芯样进行进行定点保存,防止散失和混装。
③灌浆效果的评定和检查
针对设计提出的具体要求,经过以下办法进行:
Ａ、对坝体与岩石接触面的检查,是否有水泥胶结物,评价接触面的灌浆效果。
Ｂ、大坝基岩段从上而下分段钻孔和卡塞采用单点法进行压水试验,并采取芯样。以检查孔的单位吸水率与对帷幕的要求标准进行对照。
Ｃ、经过资料统计分析,绘制各序孔的单位吸水率和单位耗灰量曲线,根据其随序递减的程度来分析灌浆效果。
Ｄ、帷幕灌浆检查孔压水试验合格标准:检查孔各段压水试验测得的q值须小于设计标准(q＜5Lu)。坝体与基岩石接触段及其下一段的合格率为100%。