新湾帷幕灌浆竣工报告

广东•怀集新湾水电站主副坝间条形山帷幕灌浆竣工报告编写：张国华校核：李小勇审批：罗清生中国葛洲坝集团股份有限公司2013年4月目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、工程概况 2\o"CurrentDocument"工程简介 2\o"CurrentDocument"地质条件 2\o"CurrentDocument"帷幕防渗体系 3\o"CurrentDocument"完成工程量 3\o"CurrentDocument"施工依据 3\o"CurrentDocument"二、帷幕生产性试验 3\o"CurrentDocument"试验目的 3\o"CurrentDocument"试验成果 3\o"CurrentDocument"试验结论 4\o"CurrentDocument"三、施工程序、主要施工方法和技术要求 5\o"CurrentDocument"1.施工程序 5\o"CurrentDocument"2.施工方法 5\o"CurrentDocument"3．帷幕灌浆施工技术要求 7\o"CurrentDocument"4．特殊情况处理 8\o"CurrentDocument"四、灌浆成果分析 8\o"CurrentDocument"灌浆耗灰量分析 8\o"CurrentDocument"灌前与灌后压水试验透水率值比较 9\o"CurrentDocument"五、质量检查 115.1取芯检查 112.单元工程质量评定 11\o"CurrentDocument"六、质量控制措施 11\o"CurrentDocument"七、资源配置 12\o"CurrentDocument"7.1劳动力资源 12\o"CurrentDocument"设备投入情况 13\o"CurrentDocument"八、安全、文明施工保证措施 13\o"CurrentDocument"8.1安全管理目标 13\o"CurrentDocument"安全保证体系 13\o"CurrentDocument"安全生产保证措施 13\o"CurrentDocument"文明施工保证措施 14\o"CurrentDocument"九、环境保护保证措施 15\o"CurrentDocument"十、结语 15、工程概况工程简介新湾水电站位于珠江水系北江二级支流凤岗河的上源支流—白水河上，为白水河第三级水电站，处于广东省怀集县洽水镇境内的新湾村附近，下距洽水镇5Wm,上距二级鱼跳水电站坝址 12.8Wm，距一级高塘水电站坝址18.4Wm。水库设计正常蓄水位173.00m，相应库容5490万m3；校核洪水位175.55m，相应库容6033万m3；调节库容3600万m3。电站装机2台0.8万WW机组。工程担负发电、灌溉、防洪等任务，属中型工程。新湾水电站主、副坝之间的条形山作为天然挡水物，走向NEE,为三面临空的孤山，主、副坝间长度约230m，上部宽度约60m、下部宽约100m，高度约43m（193m〜150m高程），水库正常蓄水位173m时，山体宽度55m〜110m。条形山山脊平缓，山顶最高处高程192.5m；两侧坡角25°〜40°，北侧为水库，河床高程120m〜123m，南侧山脚高程130m〜135m。地质条件条形山山体单薄，边坡较陡，物理力学性质差，存在边坡失稳隐患；基岩岩性复杂，有寒武系八村群第四亚群（Wbcd）角岩化黑云长石石英砂岩、粉砂岩，燕山期（丫52（3））细〜中粒斑状黑云正长花岗岩，以及宽度5cm~20cm的碎裂状石英岩脉、蚀变岩带等;条形山地质构造复杂，区域性桐油顶〜桃花水断层（F1）距离近临，受其影响相应的派生和次生断层、岩脉等很发育，岩体完整性差，透水性较强；条形山岩体风化严重，据已有勘探资料：全风化带下限深度12m〜20m，强风化带下限深度一般24m〜28m、局部40.6m，弱风化带下限深度一般30m〜37m、局部大于50m。此外，条形山岩体风化较深且不均一，岩土体透水性强，以中等透水和强透水为主，地下水位低，强风化下限和地下水位均低于水库正常蓄水位，库水渗径短，库内外水力联系密切，存在库水外渗的自然条件。帷幕防渗体系主、副坝条形山帷幕灌浆分为左侧50m段帷幕灌浆、朔性混凝土连续墙下帷幕灌浆，共布置灌浆孔97个，其中墙下帷幕灌浆孔60个。完成工程量主、副坝间条形山帷幕灌浆施工时段为2012年10月22日〜2013年3月13日，共完成钻孔进尺4413.5m,灌浆进尺2298.5.00m，钻孔总数97个，详见下表4.1-1。表4.1-1 主、副坝间条形山帷幕灌浆完成情况部位完成孔数设计钻孔总深度(m)实际钻孔总深度(m)施工时段覆盖层甘g基岩合计覆盖层甘g基岩合计主副坝间条形山972115.02263.54378.52215.02298.54413.52012.10.22〜2013.03.13总计972115.02263.54378.52215.02298.54413.5/施工依据《新湾主、副坝间条形山防渗处理工程施工技术说明》；SL174-96《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》；《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148；《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31；二、帷幕生产性试验试验目的通过灌浆试验确定合适的灌浆孔距和合适的灌浆压力。试验成果2.1灌浆耗灰量分析完成帷幕灌浆段长234.8m,总耗灰量47.0691,平均单耗灰量179.79kg/m,I序孔单位耗灰量582.90kg/m、II序孔单位耗灰量236.90kg/m、III序孔单位耗灰量194.15k/m，详见表2.1-1。根据灌浆成果资料耗灰量情况统计，11序孔平均单耗较I序孔平均单耗减少59.36%,III序孔平均单耗较II序孔平均单耗减少18.05％，单耗随孔序的递增而单耗出现递减趋势，符合灌浆规律。

表2.1-1帷幕灌浆试验耗灰量情况汇总表单元孔序孔数灌浆段长(m)总耗灰量(Wg)单位耗灰量(Wg/m)1I291.829729.9582.90II135.98505.6236.90III3107.18810.6194.15合计266.6234.848118.0179.792.2灌前透水率分析I序孔透水率平均值为23.56Lu,II序孔透水率平均值为10.68Lu,III序孔透水率值平均为4.14Lu。II序孔透水率平均值较I序透水率平均值减少54.67%,III序孔透水率平均值较II序孔透水率平均值减少61.24%，从下表2.2-1可以看出岩体透水率平均值随灌浆次序的增加而出现递减趋势,表明随着灌浆次序的递增,岩体的防渗性能得到了较大的改善。表2.2-1灌前压水试验成果统计汇总表部位孔序孔数总段数透水率区间段数/频率%和平均值(Lu)<11〜33〜55〜1010〜50>50平均值条形山I2202510323.5610.025.050.015.0II186210.6875.025.0III324212554.148.350.020.820.8试验结论通过对帷幕灌浆试验成果的分析表明,本次帷幕灌浆试验初定的基本灌浆参数是合适的,可以应用于后续帷幕灌浆施工。具体内容如下：⑴帷幕灌浆孔间距为1.5m；⑵开灌水灰比为3:1,灌浆采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五级水灰比进行灌注；⑶灌浆分段：第一段2m,第二段3m,第三段及以下为5m,终孔段不超过7m,特殊情况适当缩短或加长；⑷灌浆压力：第一段灌浆压力为0.5MPa，第二段灌浆压力为O.8MPa,第三段灌浆压力为1.2MPa，第四段及以下灌浆压力为2.0MPa。三、施工程序、主要施工方法和技术要求施工程序帷幕灌浆施工作业程序：钻机就位固定f钻至接触面f预埋管f待凝f钻进第一段段长f灌浆f第二段钻孔f灌浆f终孔f灌浆f封孔灌浆。施工方法灌浆孔布置帷幕灌浆设计为单排孔，孔位布置在防渗轴线上，孔距为1.5米，孔位误差不超过10cm。造孔钻孔分III序加密、自上而下分段的原则进行。坝基帷幕灌浆孔采用XY-2型地质钻机造孔，第一段孔径不小于①76mm,以便埋设孔口管，第二段及以下各段孔径不小于①56mm。帷幕先导孔、灌后检查孔均采用XY-2型地质钻机造孔，孔径不小于①76mm。孔口管埋设第一段基岩段长为2m,第一段灌浆完毕后埋设孔口管。注浆前，采用水平尺进行校正。埋设待凝48h后，可进行下一段钻灌。墙下帷幕采用预埋管进行孔口封闭灌浆。钻孔冲洗及裂隙冲洗钻孔冲洗所有钻孔每段钻终(抬动孔全孔终)后，采用钻杆或六分管插入孔底后上提20cm，通过钻杆或六分管采用大流量清水对钻孔进行冲洗，直至回水澄清lOmin结束，孔底淤积厚度不大于20cm结束。裂隙冲洗所有灌浆孔段均需进行裂隙冲洗，冲洗压力采用80%的灌浆压力，当80%灌浆压力±1MPa时，冲洗压力采用1MPa，裂隙冲洗至回水澄清10min止，且总冲洗时间单孔不少于30min。（3）其他要求当邻近孔正在灌浆或灌浆结束不足24小时,不得进行裂隙冲洗.同一孔段的裂隙冲洗与灌浆作业保持连续作业，因故中断时间间隔超过24小时，灌前重新洗缝。压水试验（1）灌前压水试验所有孔段灌浆前必须进行简易压水或压水试验，压水试验采用单点法。压水压力采用该段灌浆压力的80%。若该压力大于IMPa的，则采用IMPa。单点法压水稳定标准：在稳定的设计压力下，每5min测记一次压入流量Q,当连续四次读数中（Q最大-Q最小）/Q最终V10%或Q最大-Q最小VIL/min时，即可结束压水试验，以Q终来计算该孔段的透水率。简易压水稳定标准:在稳定压力下压水20min,每5min测读一次压入流量,取最终值作为透水率的计算值。（2）灌后压水试验

灌后检查孔压水采用单点法。压水试验稳定标准同于单点法压水试验。灌浆灌浆方法帷幕灌浆采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法灌浆设备灌浆泵：本工程工程选用SGB6-10型灌浆泵，最大排量100L/min，最大工作压力10MPa。ZJ-600型高速搅拌机：主要用于搅拌纯水泥浆液。灌浆记录：采用湖南长沙力金科技LJ系列型三参数大循环记录仪。灌浆材料及制供浆采用距出厂不超过三个月的、同一厂家的、新鲜无结块的、细度通过80口m方孔筛筛余量＜5%的、强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。灌浆浆液采用集中制浆站集中拌制0.5:1水泥浆分送至各灌浆机组，水泥浆自制浆站至灌入孔内时间不超过4h。否则，弃之。封孔全孔终孔并经监理确认合格后，采用“全孔灌浆封孔法”进行封孔。3．帷幕灌浆施工技术要求灌浆方法采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法。灌浆压力各次序孔各段次灌浆压力：第一段为0.5MPa、第二段为0.8MPa、第三段为1.2MPa、第四段及以下段次为2.0MPa。灌浆段长划分第一段2m、第二段3m、第三段及以下段次为5m,且最大段长不大于7m,特殊情况适当缩短或加长。浆液水灰比和变浆标准浆液比级帷幕灌浆灌浆水灰比（重量比）采用3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等5个比级。开灌水灰比为3:1。浆液变换灌浆浆液由稀至浓逐级变换,其变换原则如下：当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比。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改变或改变不显著时,改浓一级水灰比。当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。灌浆结束标准灌浆孔各段在设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间60min,灌浆即可结束。帷幕防渗标准4．特殊情况处理（1）冒浆、漏浆灌浆过程中，发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限量、间歇灌浆等方法进行处理。（2）串浆如发生串浆，尽可能与被串孔同时灌注。若无条件，则塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进灌浆。（3）灌浆中断灌浆过程中部的无故中断停灌，如因故中断，按下述原则处理：①尽快恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则扫孔后复灌。②恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆灌注，若注入率与中断前的相近，采用中断前的浆液比级水泥浆灌注，如注入率较中断前减少较多，则逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，则采取补救措施。（4）灌浆段注入量大而难以结束时，可采用下列措施处理：低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。四、灌浆成果分析灌浆耗灰量分析主副间条形山耗灰量情况统计完成灌浆进尺2298.5m,总耗灰量382.44吨，平均单位耗灰量145.12kg/m,I序孔单位耗灰量为289.14kg/m、II序孔单位耗灰量为162.45kg/m、III序孔单位耗灰量为56.68kg/m。详见表4.1.1-10根据灌浆耗灰量情况成果资料统计表、各次序孔综合透水率频率曲线图和单位注灰量频率曲线图可以看出，II序孔平均单耗较I序孔平均单耗减少43.80%,111序孔平均单耗较II序孔平均单耗减少65.10％，单耗随孔序的递增而单耗出现递减趋势，表明灌浆效果明显，符合灌浆规律。

表4.1.1-1主副坝间条形山灌浆耗灰量情况汇总单元孔序孔数灌浆段长(m)总耗灰量(Wg)单位耗灰量(Wg/m)1I575.030753.3353.52II575.012910.5140.68III10150.017449.389.39小计20300.061113.1168.242I570.217457.9216.16II568.612900.8159.56III10137.210383.356.86小计20276.040742.0122.903I568.214100.3179.21II569.88552.7102.10III9124.68944.255.50小计19262.631597.2100.014I5216.570079.9297.05II5179.534880.7175.72III10363.022820.951.31小计20759.0127781.5150.835I5193.967324.0320.48II4158.032702.8185.63III9349.021175.548.57小计18700.9121202.3154.69总计I25623.8199715.4289.14II24550.9101947.5162.45III481123.880773.256.68合计972298.5382436.1145.124.2灌前与灌后压水试验透水率值比较4.2.1灌前透水率值分析主、副坝间条形山帷幕灌浆共布置8个先导孔，从表4.2-1中可以看出，先导孔透水率最大值为931.67Lu,透水率最小值为1.07Lu。孔号孔深（m）透水率最大值（Lu）透水率最小值（Lu）透水率平均值（Lu）W-I-549.5247.673.8342.45W-I-1748.040.373.6013.19W-I-2946.949.293.4812.05W-I-4139.956.791.9915.28W-I-5343.1114.001.6623.01W-I-6542.4931.671.3295.51W-I-7745.0111.271.1834.88W-I-8949.843.001.079.654.2.2灌后检查孔透水率值分析主、副坝间条形山帷幕灌浆分为5个单元工程，共布置8个压水检查孔。从表4.2-2中可以看出，灌后检查孔透水率最大值为4.40Lu,透水率最小值为O.llLu，透水率平均值为2.22Lu，灌后透水率值均满足防渗标准（q<5Lu）,表明灌浆效果符合设计要求。4.2.2-1主副坝间条形山帷幕灌浆检查孔压水试验透水率值统计孔号孔深（m）透水率最大值（Lu）透水率最小值（Lu）透水率平均值（Lu）W-J142.33.830.541.75W-J239.12.970.111.64W-J349.83.460.591.64W-J446.93.982.232.87W-J539.94.402.363.21W-J643.13.762.513.07W-J748.22.891.041.87W-J848.03.880.701.72合计4.400.112.22通过表4.2.1-1、表4.2.2-1分析看出，灌后透水率值对比灌前透水率值有明显的减少，说明灌浆效果明显。五、质量检查取芯检查根据检查孔结石情况表明帷幕灌浆效果明显，岩体渗透条件得到良好的改善。具体情况见表5.1-1。表5.1-1 帷幕荼灌浆检查孔水泥结石情况汇总表部位检查孔号结石部位结石情况主、副坝间条形山W-J733.0m-34.0m处接触段部位岩体裂隙被填充，坚硬致密，胶结牢固。W-J833.0-33.5m处接触到部位岩体裂隙被填充，坚硬致密，胶结牢固。W-J15.3m处岩体贯穿裂隙被填充密实，坚硬致密，胶结牢固。W-J27.0m处岩体贯穿裂隙被填充密实，坚硬致密，胶结牢固。2.单元工程质量评定新湾电站主、副间条形山帷幕灌浆共划分为5个单元工程。单元工程合格率为100%、优良率为100%，监理评定等级为优良。表明灌浆效果检查符合设计要求，灌浆质量满足合同要求。帷幕灌浆单元工程质量评定统计表部位单元合格率（％）优良率（％）自评等级监理评定等级1100100优良优良主、副坝间2100100优良优良3100100优良优良条形山4100100优良优良5100100优良优良六、质量控制措施施灌前，充分作好灌浆准备工作，配备充足的灌浆设备和材料，保证压力表、灌浆泵、记录仪、流量计、压力计等灌浆设备的完好和准确性，确保灌浆作业连续进行。开灌前严格按照程序进行钻孔冲洗、压水试验，杜绝漏灌现象。及时作好资料汇总分析，适当调整施工技术参数。在灌浆过程中，如吸浆量较大，且长时间内不减少，可采取降低灌浆压力、缩短浆液凝固时间、增大浆液粘度，或使用间歇灌浆处理，间歇时间根据配方、配比及裂隙大小等情况确定。在灌浆中，如发现有串浆现象，如串浆量小可不处理；如串浆量较大可采用降低压力、灌注浓浆等方法处理。在洗缝、压水及灌浆过程中，安排专人进行抬动变形观测，当变形值接近允许值时及时通知记录员，以便采取降压等措施进行处理，并做好详细记录并及时向监理工程师报告。灌浆工作连续进行，如因故中断尽早恢复灌浆，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，注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，报告监理等有关单位，作为事故孔补孔灌浆处理。所有材料都进行验收抽检，不合格的材料不准用在工程上。所有施工仪器仪表都按规定进行律定。优化浆液配合比，征得监理人同意后，在浆液中加入增强功能的外加剂或其它外加剂以提高浆液的稳定性和防渗效果。所有灌浆均采用三参数自动记录仪进行监控记录，建立规范的资料档案系统和质量、安全信息系统，确保各种记录真实、准确、齐全。七、资源配置劳动力资源新湾电站主、副坝间条形山帷幕灌浆共投入五台钻机、灌浆泵两台、一个灌浆机组、记录仪一台。一个供浆机组，配置高速制浆机一台，文明施工现场整治的人员每班各2人，共38人；劳动力配置见表7.1-1。表7.1-1劳动力配置统计序号作业组计划人数备注1现场管理人员82钻探、灌浆工213制浆、排污、用电维护74文明施工4合计407.2设备投入情况表7.2-1投入主要施工设备序号设备名称规格型号数量备注1地质钻机XY-25重探2灌浆机SGB6-102杭州3制浆机ZJ4001杭州4双层搅拌浆桶400L1宜昌5自动灌浆记录仪nw-2005型1湖南诺维合计10八、安全、文明施工保证措施安全管理目标本合同施工安全管理目标是：“四无一杜绝一创建”。“四无”——无工伤死亡事故，无重大机械设备事故，无交通死亡事故，无火灾、洪灾事故；“一杜绝”——杜绝重伤事故；“一创建”——创建安全文明工程。贯彻“安全第一、预防为主”的宗旨，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，做到思想保证、组织保证、技术保证、措施保证、确保人员、设备及工程安全。安全保证体系建立健全安全保证体系，贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律法规，定期召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决。逐级签定安全责任书，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，达到全员参与安全管理的目的，充分体现“安全生产，人人有责”。按照“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产的目标。安全生产保证措施（1）按照职业健康体系的要求，建立安全管理机构，实行以项目经理为第一责任人的安全责任制。2）施工人员严格执行操作规程和本岗位安全标准，遵守劳动纪律，进入施工现场，按劳保规定着装和使用安全防护用品，禁止违章作业；（3）施工现场入口处，设置明显的施工企业名称、工程概况、项目负责人安全文明生产纪律等告示牌；禁止无关人员进入施工现场，特殊工作部位实行挂牌出入制度；（4）风、水、电、管线、通讯设施、施工照明等布置合理，标识清晰；（5）施工机械设备定点存放、材料工具摆放有序，工完场清，车容机貌整洁，消防器材齐备、通道畅通；（6）施工用各类脚手架、通道、爬梯、护栏、安全网等安全防护设施完善可靠；安全标志醒目；（7）积极开展尘、毒、噪声治理，合理排放废渣、污水；（8）开展日常安全检查，还进行定期安全检查和专项检查，必要时可会同相关部门共同进行检查；（9）事故隐患的整改，坚持“三定四不推”原则，在制定生产经营计划时，