施工支洞堵头灌浆施工技术措施

1、施工支洞堵头灌浆施工技术措施A、B厂施工支洞堵头灌浆施工技术措施1 概述惠州抽水蓄能电站装机容量2400MW，分两厂布置，位于广东省惠州市博罗县城郊,距广州112km,距惠州市20km,距深圳77km。枢纽建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群及地面开关站等建筑物组成。0#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，其中实心段有3个部位，每个实心段2排帷幕灌浆和1排固结灌浆。廊道段有15排固结灌浆孔。1#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，其中实心段2排帷幕灌浆和1排固结灌浆。廊道段11排固结灌浆孔。2#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，实心段3排帷幕灌浆和5排固结灌浆，廊道段有17排固结灌浆孔

2、。3#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，实心段4排固结灌浆，廊道段有2排固结灌浆孔和2排帷幕灌浆。5#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，实心段只有回填灌浆；廊道段有38排固结灌浆孔。 主要工程量表 表1序号部位工程项目备注固结灌浆(m)帷幕灌浆(m)10#施工支洞堵头387m432m21#施工支洞堵头324m144mB厂相同32#施工支洞堵头486m1296m43#施工支洞堵头162m144mB厂相同55#施工支洞堵头1044mB厂相同2 施工依据（1）水利水电工程钻孔压水试验规程SL2592；（2）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 51482001；（3）0#、1#、2#、3#、5#施

3、工支洞堵头灌浆布置图；（4）惠州抽水蓄能电站工程施工支洞堵头混凝土、灌浆施工技术要求。3 灌浆施工布置（1）施工道路：利用现有的进厂道路进行交通运输。（2）施工用风：本工程施工用风为钻孔用风，采用12m3和20m3压风机供风。（3）施工用水：利用原浇筑砼时预留的主水管，再接上分支管进行供水。（4）施工用电：利用原浇筑砼时预留的主电缆，再用支线牵引至工作面提供施工用电。（5）施工照明及通讯：工作面采用1KW的碘钨灯进行照明。洞内工作面之间使用对讲机进行联系。 （6）排污系统：施工弃碴：钻孔岩芯和岩粉，制浆站的废料及生活垃圾，需集中装袋堆放，保持整洁，每隔一天清理出洞外指定渣场。弃浆及废水处理：实

4、心段则在靠洞内最底处安设一自动抽排污水泵，钻孔、灌浆施工产生的废浆、废水及时排放至堵头廊道段外集渣坑，廊道段则在堵头外集渣坑内设一排污泵，抽至原有的排水管路内。（7）制浆系统和灌浆站的布置：各个施工支洞堵头的制浆系统都布置在廊道外。采用自制的三脚架上铺5cm木板搭设一个简易水泥平台，用来存放灌浆用水泥。采用高速搅拌机进行制浆，制备浆液过筛后流到双层搅拌缸供给灌浆使用，制浆站布置详见下图（8）钻孔灌浆施工平台布置：灌浆廊道由于洞径小，采用门型架进行施工；实心段则用钢管搭设一简易的平台进行施工。4 灌浆材料、制浆4.1灌浆材料对钻孔和灌浆所需的全部材料，每批运到现场的水泥、砂子等均符合有关的材料质

5、量标准，并附有生产厂家的质量证明书。每批材料入库前均按规定进行检验验收，并及时将检验成果报送监理工程师。（1）灌浆水泥 灌浆水泥采用的是业主提供的广州金羊P.O42.5R普通硅酸盐水泥。 水泥细度要求通过80um方孔筛其余量不大于5%。 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。对超细水泥应严格防潮并缩短存放时间，水泥如果出厂超过三个月不得使用。（2）灌浆用水符合拌制水工拌制混凝土用水的要求。4.2制浆（1） 按照设计水灰比进行配料，搅拌均匀，高速搅拌机搅拌时间不少于30s。（2） 浆液配制的控制：水泥按包数进行控制，水采用水泵通过数字控制器进行控制（2KW的水泵17秒抽50

6、L水）。（3） 普通浆液开始制备至用完的时间应小于2小时。（4） 浆液温度应保持在540。5 水泥灌浆措施5.1 灌浆施工参数严格按照设计施工图纸、堵头灌浆技术要求及灌浆专题会议要求执行。0#施工支洞堵头每个实心段2排帷幕灌浆，每排9个孔，孔深为入岩8m；1排固结灌浆，共计9个孔，孔深入岩3m。廊道段有15排固结灌浆孔，其中每排8个孔（有6排）或9个孔（有9排），孔深为入岩3m。其中帷幕和固结灌浆压力都为2.5MPa。1#施工支洞堵头实心段2排帷幕灌浆，每排9个孔，孔深为入岩8m；1排固结灌浆，共计9个孔，孔深入岩3m。廊道段11排固结灌浆孔，每排9个孔，孔深为入岩3m。其中帷幕和固结灌浆压力

7、都为4.5MPa。2#施工支洞堵头由实心段和廊道段组成，实心段有帷幕灌浆3排，每排9个孔，孔深为入岩8m；固结灌浆5排，每排9个孔，孔深入岩3m。廊道段有17排固结灌浆孔，每排9个孔，孔深为入岩3m。其中帷幕灌浆压力为7.5MPa，固结灌浆压力为6.5MPa。3#施工支洞堵头实心段4排固结灌浆，每排9个孔，孔深入岩3m。廊道段2排固结灌浆孔，每排9个孔，孔深为入岩3m；帷幕灌浆2排，每排9个孔，孔深为入岩8m。其中帷幕和固结灌浆压力都为2MPa。5#施工支洞堵头实心段只有回填灌浆；廊道段有38排固结灌浆孔，每排9个孔，孔深为入岩3m；固结灌浆压力都为3MPa。5.2水泥灌浆方法：采用孔口循环式

8、进行灌注，具体灌浆施工示意图如下：5.3水泥灌浆顺序：在同一单元内，水泥灌浆基本顺序：回填灌浆固结灌浆帷幕灌浆。回填灌浆分2个次序进行施工，先施工I次序，再施工II次序；固结灌浆分2个次序进行施工，采用环内分序，环内单号孔为I序，双号孔为序；同一个次序内从底部往高处逐个灌注。帷幕灌浆则从底部往高处逐个灌注。5.4 水泥灌浆施工5.4.1钻孔固结灌浆孔钻孔：灌浆孔孔深为入岩3.0m，由于灌浆廊道断面比较小，而砼比较厚，手风钻无法施工，因此采用90钻机和50mm的钻头一次性进行造孔灌浆。帷幕灌浆孔钻孔：灌浆孔孔深为入岩8m或15m，采用90钻机进行分段钻灌，其中入岩8m的孔分为2段进行钻灌（第一段

9、段长为3m，第二段段长为5m），入岩15m的孔分为3段进行钻灌（第一段段长为5m，第二段段长为5m，第三段段长为5m）。5.4.2钻孔冲洗和裂隙冲洗灌浆孔钻孔结束后，采用大流量水进行钻孔冲洗，冲净孔内岩粉、泥渣，孔底残渣不超过20cm。固结灌浆孔：采用1MPa的压力水进行裂隙冲洗，至止回水清净为止。帷幕灌浆孔：由于帷幕灌浆孔灌前都必须进行压水试验，裂隙冲洗则结合压水试验一起进行。5.4.3压水试验固结灌浆孔：冲洗结束后，应选择有代表性的钻孔作灌前压水试验，试验孔数不少于总孔数的5%（每排选1个作为灌前压水试验孔），压水试验压力为1MPa，压水试验采用单点法。帷幕灌浆孔：在钻孔冲洗后，各灌浆孔段

10、都需进行简易压水试验，压水压力为1MPa。5.4.4灌浆方式固结灌浆采用孔口循环全孔一次性进行灌注法，按单孔灌注方式进行；帷幕灌浆采用循环式分段灌浆。5.4.5灌浆压力及其控制灌浆压力严格按照堵头灌浆施工技术要求进行施工。开灌后孔内注入率不超过10L/min的孔采用一次升压法让灌浆压力尽快达到设计压力，注入率大于10L/min的孔采用分级升压法灌注，升压幅度根据实际注入率确定（参照表一进行控制），每分钟升压0.10.5MPa左右，但必须保证注入率大于10L/min的情况下灌浆压力小于目标压力。 灌浆压力与注入率的匹配关系 表2灌段注入率（L/min）30L/min3010L/min510L/m

11、in5L/min灌浆压力（MPa）00.5MPa0.51.0MPa3.04.5MPa4.57.5MPa在灌浆过程中必须控制好流量与压力的关系，PV值（压力流量）应小于40MPaL/min。5.4.6开灌水灰比及灌浆水灰比变浆的控制固结灌浆开灌水灰比根据灌前压水或裂隙冲洗情况确定。当灌前压水试验透水率q30Lu时，采用水灰比3：1的浆液开灌；当灌前压水试验透水率30Lq50Lu时，采用水灰比1：1的浆液开灌；当灌前压水试验透水率q50Lu时，采用水灰比0.6：1的浆液开灌。帷幕灌浆开灌水灰比：0#和3#施工支洞堵头采用3：1开灌，1#、2#施工支洞堵头采用5：1开灌，但当灌前压水流量较大或压力较

12、小时，可根据流量大小或监理人员确认后决定开灌水灰比。变浆要求：在灌浆过程中当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少时，或当吸浆量不变，压力均匀升高时，灌浆工作持续下去，不得改变水灰比。在灌浆过程中，当某一级水灰比浆液的灌入量已达到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，改浓一级灌注。在灌浆过程中，当注入率大于30L/min时，可根据具体情况适当越级变浓。固结灌浆时，当改变浆液后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，立即查明原因，进行处理。5.4.7灌浆结束标准（1）固结灌浆结束标准：灌浆压力4.5MPa时结束条件为：在该灌浆段最大设计压力下，注入率小于1L/min后，继续灌注30

13、min，即可结束灌浆。灌浆压力4.5MPa时结束条件为：在该灌浆段最大设计压力下，注入率小于2.5L/min后，继续灌注20min，若不出现异常情况，即可结束灌浆。（2）帷幕灌浆结束标准灌浆压力4.5MPa时结束条件为：在该灌浆段最大设计压力下，注入率小于1L/min后，继续灌注60min，即可结束灌浆。灌浆压力4.5MPa时结束条件为：在该灌浆段最大设计压力下，注入率小于2.5L/min后，继续灌注60min，若不出现异常情况，即可结束灌浆。5.5 特殊情况的处理及封孔（1）有地下水的固结灌浆孔，测定流量、地下水水压力，灌浆时可适当增加灌浆压力，所增加压力须报请监理人批准后方可使用。（2）钻

14、孔过程中注意回水颜色地层的变化，遇有断层、破碎带、地下涌水及其它异常现象，及时向工程师汇报。（3）灌浆中每个灌浆孔的灌浆工作必须连续进行。若因故中断，必须尽早恢复灌浆，中断超过30min时，进行冲洗，如冲洗无效时，扫孔重灌，重灌时从开始灌浆时的水灰比开始。（4）灌浆过程中，如冒浆、串浆、浆液变浓等情况，处理方法按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）的有关规定执行。并详细记录，同时记录采取的处理措施。（5）有地下水涌出的灌浆孔，灌浆工作结束后，做闭浆措施。闭浆时间不少于4小时。（6）串浆孔数的控制：当发现串浆孔数超过3以上时，采用低压慢灌直达到灌浆结束标准，其他被串孔应立

15、即进行冲洗或扫孔再进行复灌。（7）当耗浆特别大，水灰比升浓后仍无明显变化，又无串浆现象，在灌浆施工时，注意灌浆压力和流量的控制，防止围岩产生劈裂或导致砼开裂冒浆，遵循16字方针：低压慢灌、逐步升压、控制灰量、浓浆待凝；最后此孔灌注1000kg水泥后，还没有结束的征兆，则采取待凝措施，待凝4-8h后，再进行扫孔复灌。5.6 封孔（1）帷幕灌浆孔，由于还需要进行化学灌浆所以不需要进行封孔，待化学灌浆结束后再进行封孔。（2）固结灌浆孔：全孔灌浆结束后，及时把孔内洗干净，若孔口空余段超过3m，则需要往孔内内注入0.6:1的浓浆；空余段在砼以内的孔，采用干硬性水泥砂浆进行人工振捣密实，砂浆配比0.35:

16、1:1:3.5%（水：水泥：砂：氧化镁），最后用抿铲抹平，保证孔口与建筑物表面摸平齐，具体的封孔方案详见“工程联系单FCB2007B2-34-117号”。5.7 水泥灌浆质量检查 （1）固结灌浆质量检查：采用单点法压水试验方式进行。检查的时间应在该部位灌浆结束37天后进行，检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%。压水压力为灌浆压力80%。固结灌浆检查合格标准：85%以上孔段的透水率小于2Lu，其余孔段的透水率小于3Lu，且分布不集中。（2）帷幕灌浆质量检查：采用压水试验方法进行，试验为三级压力五个阶段的五点法，检查时间应在该部位帷幕灌浆结束714天后进行，检查孔的数量不少于灌浆孔总数的10%。压水

17、压力为灌浆压力80%。帷幕灌浆检查合格标准：90%以上孔段的透水率小于1Lu，其余孔段的透水率小于1.5Lu，且分布不集中。（3）检查孔灌浆封孔，在压水结束后，对检查孔必须进行灌浆，灌完后再进行封孔。6 工期（1）0#施工支洞堵头灌浆：2008年01月01日2008年02月20日；（2）1#施工支洞堵头灌浆：2008年03月28日2008年04月25日；（3）2#施工支洞堵头灌浆：2008年03月10日2008年04月20日；（4）3#施工支洞堵头灌浆：2008年02月20日2008年04月20日；（5）5#施工支洞堵头灌浆：2008年04月30日2008年05月20日。其中B厂堵头施工时间根

18、据浇筑情况再申报。7 施工人员的组织和施工设备7.1.1施工人员配置和劳动力组合 灌浆相关职能部门配置表 表3序号部门负责人灌浆施工现场负责人备注1工程技术部俎宏伟刘芳明、邱东明2灌浆工程部张俊龙方勇锋、刘宁3质量管理部王合君石四喜、胡涛4灌浆工程队李光进李光进、赖开旺5安全监察部刘焕林吴家明、张贵林6试验室谢鸿杨长福作业面每班劳动力组合表 表4质检员队长技术员班长记录员灌浆工电工杂工224424287.1.2主要设备见下表 主要设备表 表5序号名 称型 号单 位数 量备 注1手风钻YT28把4290钻机台2380钻机台14空气压缩机20m3台25阿特拉斯钻台26志高压风机12m3台27灌浆泵

19、SGB9-12台28灌浆泵SGB6-10台39双层搅拌缸JJS-2B台210灌浆自动记录仪LJ-台311高速搅拌机自制台112汽车辆313地质钻机200型台18 施工质量控制措施（1）灌浆工程是隐蔽工程，必须由经过专门技术培训并考试合格的人上岗操作。（2）建立施工质量检查机构，每班均有技术员现场值班监督检查，执行“三检制度”，按设计要求，技术规范、监理指示进行施工，上道工序末完成下道工序不得施工，使每道工序都处在质量受控状态，每道工序都符合质量要求。（3）灌浆泵压力表摆动范围要求不大于灌浆压力的20%。使用耐蚀灌浆阀门。（4）灌浆设备、管路、压力表、都必须有足够的排浆量、耐高压等各种高压灌浆的

20、要求。（5）配制足够的高压灌浆泵、自动记录仪等设备。各种灌浆材料确认合格后，经工程监理批准后使用。（6）控制好浆液成品的使用时间，不得超过定期规定时间。（7）施工中认真做好原始记录，做到清晰、真实、准确，灌浆施工中采用灌浆自动记录仪（灌浆自动记录仪每月必须进行校验）。专业技术人员及时将原始记录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。（8）当某灌浆单元工程结束后，立即向工程监理提交全套灌浆资料，按工程监理指定的检查孔位及检查方法进行检查。（9）严格按照规范要求来控制屏浆及闭浆时间以及浆液变换标准，达不到灌浆时间的孔，严禁结束。（10）未尽事宜均按监理部和项目部的质量管理办法执

21、行。9 职业健康、安全、环境技术措施9.1 重要危险源及技术措施9.1.1重要危险源（1）违章操作，造成人员伤害。（2）临时放置的施工原材料、物件或高空作业中所用物料，因摆放不当，失稳掉落造成下方作业人员伤害。（3）灌浆过程中由于压力过大，造成管路爆裂，从而使周围施工人员受伤。（4）未使用个人防护用品或个人防护用品使用不当，造成人员伤害。（5）高处作业时由于脚手架护栏搭设不牢固，人员摔落造成伤亡。（6）用电设备接地不良或电线破损漏电而导致接触人员触电伤亡。9.1.2重要危险源技术措施（1）对于特种作业人员包括机械工、电工、电焊工等必须进行专业培训，持证上岗，严格执行各种安全技术操作规程，确保施工安全。（2）高空作业中所用物料堆放平稳，不可放置在临边或洞口附近，也不可妨碍通行和装卸。拆卸下的物体、剩余的材料都要及时清理和运走，禁止上下抛物件，高空作业时必须挂安全网。在作业场内，凡有跌落可能的任何物体，都要一律先行拆除或者加以固定，以防跌落