固结灌浆和接触灌浆施工技术要求.docx
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1、左岸主体及导流工程固结灌浆和接触灌浆施工技术要求目 录1 概 述12 总 则33 灌浆材料与设备53.1 水泥53.2 水53.3 砂53.4 掺合料和外加剂53.5 化学灌浆材料63.6 灌浆设备64 制浆75 固结灌浆85.1 钻孔85.2 抬动变形观测95.3 物探测试105.4 钻孔冲洗与压水试验115.4.1 钻孔冲洗115.4.2 压水试验115.5 灌浆方法和方式125.6 灌浆压力135.7 灌浆浆液及变浆标准135.8 灌浆结束标准145.9 灌浆孔封孔145.10 特殊情况处理145.11 质量检查156 接触灌浆177 竣工资料与工程验收191 概 述向家坝水电站是金沙江
2、梯级开发中的最后一个梯级,位于四川省与云南省交界处的金沙江下游河段,坝址左岸下距四川省宜宾县的安边镇4km、宜宾市33km,右岸下距云南省的水富县城1.5km。工程开发任务以发电为主,同时改善航运条件,兼顾防洪、灌溉,并具有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等综合作用。本工程为一等大(1)型工程,工程枢纽建筑物主要由混凝土重力挡水坝、左岸坝后厂房、右岸地下引水发电系统及左岸河中垂直升船机等组成,总装机容量6000MW。左岸一期大坝工程包括左岸非溢流坝段(左非左非)和冲沙孔坝段,共19个坝段,沿坝轴线长度为344.92m。其中左非左非坝段兼顾施工期导流底孔和缺口的布置,在坝段下部高程260.00m2
3、74.00m之间预留5个10m14m导流底孔,并浇筑至高程280.00m形成宽115.00m的导流缺口;冲沙孔坝段浇筑至高程340.00m,并在坝段下部高程260.00m274.00m之间预留1个10m14m导流底孔;左非左非坝段均浇筑至坝顶高程384.00m。工程坝址位于峡谷出口,从上游至下游河谷逐渐开阔,河谷形态呈不对称的“U”型,坝轴线处河谷谷底宽度约500m,正常蓄水位380m高程的河谷宽度约822m,宽高比约为51。常年枯水位266.50m时,主河槽在右侧,水面宽度160m220m,水深3m10m;左侧为砂砾石堆积的大滩坝,长度约1500m,宽度200m300m;坝轴线下游河床右侧分
4、布有一片基岩礁滩,礁顶高程278.00m。左岸岸坡坝段自然边坡地形较整齐,无大的冲沟切割,岸坡走向约290,大部分基岩裸露,下部分布的T32-6中厚至巨厚层砂岩的坡段地形坡度在3050,上部的T33细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩夹泥质岩石和薄煤层形成的缓坡段地形坡度1535。缓坡段见厚10m20m的崩坡积物和人工堆积的煤碴。边坡基岩具层状结构特征,岩层倾向下游偏坡内,产状为320340/NE1530,节理裂隙主要有2组,优势产状分别为:278294/SW7076和6081/NW7688,其中第一组NWW向节理裂隙在岸坡卸荷过程中发生较明显扩张,延伸长度较大。左岸河床坝段位于大滩坝内侧的深槽附近,该区
5、基岩面呈近EW向槽状,向上游倾斜,钻孔揭示的覆盖层最大厚度57.50m,槽底高程约224.00m235.00m。区段内分布地层为T32-6-1和T32-6-2,主要为中厚至巨厚层砂岩夹少量薄层粉砂岩及泥质岩石;位于挠曲带的NE翼,岩层走向330350、倾向NE、倾角2030。区内断裂构造主要有NE向的f16、f17及NWW向的f20、f25、f26,断层相互交叉。节理裂隙发育程度较高,但岩体中反倾向缓倾节理不发育,且下游不存在天然陡立临空面。T325相对软弱岩带在坝基出露或埋深不大,T323在坝轴线分布的最大高程约186.00m;2级夹层JC2-6在坝踵上游出露,在坝基下的埋深亦不大,JC2-
6、4、JC2-5断续分布于坝基。大部分钻孔所揭露的基岩浅表层即为微风化,但少数钻孔遇中等风化,甚至全强风化岩体。该区段岩体的完整性较差,局部较破碎,纵波速度3000m/s4000m/s,岩体质量类型以1类为主,断层与断层影响带为2类。坝基开挖后,须对坝基进行固结灌浆处理以提高基础的完整性、均匀性和抗渗能力。坝基固结灌浆范围为坝基及其上下游一定区域。根据坝基受力特点和地质条件,坝基的固结灌浆采用分区处理的方式,左岸一期共分为3个区,对不同的区段采用不同的灌浆参数,A、B区为常规固结灌浆区,其中A区主要为岸坡坝段及河床坝段坝基中部区域,B区为河床坝段坝基上、下游区;C为深孔固结灌浆区,主要针对河床左
7、侧大坝的2类岩体。固结灌浆孔采用梅花型布置,孔距为2.5m,排距为2.0m,A区孔深8m,B区孔深15m,C区孔深20m。为保证大坝混凝土与基岩陡坡面结合良好,对坝基侧坡、坝前坡和坝后坡接触面进行接触灌浆。接触灌浆采用在基岩面钻浅孔预埋管路的方式分区进行,分区面积原则按200300m2控制。为确保左岸主体及导流工程固结灌浆和接触灌浆施工质量和施工安全,满足施工总进度要求,特制定本施工技术要求。2 总 则2.1 本施工技术要求仅适应于向家坝水电站左岸主体及导流工程固结灌浆和接触灌浆的施工。2.2 本试验技术要求系根据国家行业标准DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范及工程合同文
8、件“XJB/0092”技术条款部分的规定,并结合工程的地质条件及现场固结灌浆试验的成果编写,凡本试验技术要求未提及或不够详尽之处,仍应遵照上述文件、规范执行。2.3 承包人必须按照设计图纸及相关文件要求制订详细的施工组织设计和实施细则,报监理人批准后才能进行施工。承包人必须建立健全各级技术责任制度,成立专职质量检查机构,负责施工的质量检查与验收工作。监理人要做好现场监督与指导。2.4 施工所采用的灌浆仪器、设备应与前期试验成果所采用的灌浆仪器、设备在性能、铭牌等方面相当,通过试验确定的水泥、外加剂等材料在灌浆施工过程中不得擅自变更。2.5 对从事灌浆施工工作的人员,必须进行技术培训,未经技术培
9、训和考核不合格的人员,不得从事重要工序操作。2.6 在实施过程中,如不能达到本技术要求某项条款所规定的标准,或采用新技术、新工艺和新材料时,必须预先向监理人申报原因、对策措施及其使用后效果等有关事宜,经监理人批准后方可实施。2.7 同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆、后帷幕灌浆、最后排水孔的顺序进行。2.8 固结灌浆按分排、分序加密的原则进行实施。固结灌浆宜采用自上而下分段钻灌施工,一般作单孔灌注。在保证正常供浆和严格的防抬动控制措施的前提下,浅孔固结灌浆可采用并联灌注,但每组并联孔数不宜超过2孔,严禁串联灌注。2.9 根据坝基地质情况,固结灌浆采用有盖重方式,盖重混凝土厚度不少于3m。为了提
10、高灌须在每一单元块浇筑完,混凝土达到50%设计强度后方可开始钻孔灌浆2.10 为了避免固结灌浆压力太大,对地基和建筑物造成破坏,序灌浆孔的灌浆压力应小于序灌浆孔的灌浆压力。特别是建基面存在破碎带、缓倾角构造或基础层混凝土不密实时,易产生抬动破坏,灌浆施工时必须加强抬动观测。对设有抬动观测设备的灌区,须待抬动观测仪器安装完毕,并完成灌浆前测试工作后,方可进行灌浆作业。在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆施工的全过程中,应密切注意抬动变形,及时做好变形监测记录,抬动变形允许值为100m,抬动观测仪必须具备自动报警功能。2.11 已完成或正在进行固结灌浆的地区,其附近30m以内不得进行可能损害灌浆工程的爆
11、破作业。如必须进行爆破作业时,应采取减震和防震措施(允许爆破质点振动速度:龄期3d为1cm/s;龄期37d为1.5cm/s;龄期728d为22.5cm/s),并应征得监理人的同意后方可实施。灌浆工程各项资料(含取芯、压水、灌浆、物探测试,抬动观测及质量检验等)必须及时进行整理分析,并及时提供监理、设计和工程项目部,以便指导灌浆工作的顺利进行,单元工程结束后,应及时进行质量检查与验收。3 灌浆材料与设备3.1 水泥3.1.1 坝址区部分砂岩裂隙水中SO42-含量高,该水质对普通水泥具有中等强硫酸盐腐蚀性,因此固结灌浆和接触灌浆使用的水泥应采用强度等级不低于42.5MPa的高抗硫酸盐水泥,质量应符
12、合GB748-2005抗硫酸盐硅酸盐水泥的规定。3.1.2 水泥应按品种、标号、出厂日期分批堆放,严防受潮和污染,凡结块、落地回收的水泥不得用作灌浆水泥。水泥不应存放过久,使用期自出厂日起不得超过90d,在工地仓库存放时间不得超过40d。3.1.3 水泥细度要求通过80m方孔筛筛余量小于5%,现场堆放的水泥应每隔15d进行一次细度测定,不合格者不得用于灌浆。3.1.4 同一灌浆孔中不应使用不同品种、不同厂家的水泥。3.2 水之间。若用热水制浆,水温不得高于40。3.3 砂应采用质地坚硬的灰岩人工砂。砂的粒径不宜大于2.5mm,细度模数不宜大于2.0,SO3含量宜小于1%(以重量计,下同),含泥
13、量不大于3%,有机物含量不大于3%。3.4 掺合料和外加剂灌浆时,可在水泥浆中加入一定数量的掺合料和外加剂,其品种及掺量应通过试验确定,并应征得监理人同意后方可使用。3.5 化学灌浆材料结合本工程的特点和要求,对于单纯使用水泥灌浆难以取得效果的挤压破碎带(夹层)等部位,必要时可采用高压水泥灌浆加环氧树脂类浆液灌浆的复合灌浆方法。环氧树脂类化学灌浆材料宜选用在大、中型水电站已使用的可靠材料,并进行。3.6 灌浆设备3.6.1灌浆应配备高速搅拌机、普通搅拌机、灌浆泵、自动记录仪(含抬动报警装置)、压力表、灌浆管路、耐蚀阀门、孔内阻塞器、比重称、温度计等设备与器材。3.6.2 浆液搅拌机的搅拌能力应
14、与灌浆泵的排浆量相适应,并能保证均匀、连续地拌制浆液。3.6.3 灌浆泵应采用三缸以上活塞式高压灌浆泵,容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍,其压力摆动范围不大于设计灌浆压力的20%,并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。必要时,安装随机配置的稳压罐,自制的稳压罐需持有压力容器检测机构许可证方可使用。3.6.4 灌浆管路应采用钢丝编织胶管,能承受1.5倍的最大灌浆压力,并应保证浆液流动畅通。3.6.5灌浆记录应以灌浆压力、注入率、水灰比等施工参数的参数、大循环自动记录仪为主,人工记录为辅。3.6.6 压力表量程应与各工序作业使用的压力相适应,使用压力宜在压力表最大标值的1/43/4之间。灌浆
15、现场应配备不同量程的压力表,压水和灌浆时分别使用小量程和大量程的压力表。压力表应经常检查其灵敏度,并定期进行率定,不合格的和已损坏的压力表严禁使用。压力表与管路之间应设有隔浆装置,以防止浆液进入压力表中,使压力表损坏或失灵。3.6.7 灌浆泵和回浆管口(路)均应安设压力表。3.6.8 灌浆自动记录仪应经有关部门鉴定和率定,能测记灌浆压力、注入率等参数。使用过程中应按厂家要求放置干燥剂,并定期更换,以防电子元件受潮。经率定的灌浆自动记录仪与传感器,仪器不能互用,必须换用时,需重新率定。3.6.9 所有灌浆设备应注意维护保养,保证其正常的工作状态,并应有充足的备用。4 制浆4.1 灌浆浆液采用高抗
16、硫酸盐水泥浆液灌注为主。对于单纯使用水泥灌浆难以取得效果的挤压破碎带(夹层)等部位,必要时可采用高压水泥灌浆加环氧树脂类浆液灌浆的复合灌浆方法。4.2 制浆材料必须称量。水泥等固相材料应采用重量称量法称量,称量误差不应大于5%。4.3 浆液必须搅拌均匀,并测定浆液密度。高抗硫酸盐纯水泥浆液使用普通搅拌机,搅拌时间不少于3min。4.4 浆液使用前应过筛,自制备至用完的时间应小于4h,且浆液温度应低于40,超过规定时间、温度者应予舍弃。4.5集中制浆站宜制备0.5:1的高抗硫酸盐纯水泥浆,各灌浆地点应测定来浆密度,根据需要调制使用。4.6 寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。炎热季节
17、施工应采取防热和防晒措施。浆液温度应保持在540之间。4.7 纯水泥浆液可不进行室内试验。其它类型浆液应根据工程需要,有选择地进行下列性能试验:a) 浆液的流动性或流变参数;b) 浆液的沉降稳定性;c) 浆液的凝结时间;d) 结石的密度、强度、弹性模量和渗透性。5 固结灌浆5.1 钻孔5.1.1 钻孔应按设计图纸统一编号、放样。钻孔开孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm,实际深度与设计深度相差不得大于20cm。实际孔位、孔深、孔口高程应予以测量、记录。5.1.2 固结灌浆孔应采用适宜的钻机和钻头钻进,其性能应满足固结灌浆对钻孔的要求;检查孔、抬动变形观测孔、物探测试孔应采用回转式钻机和金刚石
18、钻头,严禁使用碾砂钻头。5.1.3 钻孔直径:固结灌浆孔孔径不宜小于56mm,抬动观测孔、物探测试孔、质量检查孔孔径为76mm。预埋在混凝土内的钢管及硬塑料管直径应与灌浆孔直径相配5.1.4 固结灌浆施工顺序为:物探测试孔钻孔及灌前测试抬动观测孔钻孔及安装固结灌浆孔钻孔、灌浆检查孔钻孔、灌浆及压水试验物探测试孔的灌后测试。5.1.5 固结灌浆要求盖重混凝土厚度不宜小于3.0m,待相应部位的盖重混凝土达50%的设计强度后,方可实施钻灌作业。5.1.6 钻孔应采取可靠的防斜措施,保证孔向准确,孔底偏差值不得大于1.0%。为避免打断(坏)结构钢筋、止水片、冷却水管或监测仪器,局部亦可采用引管或预埋导
19、管法施工,但应注意: 1) 引管法只适用于不分段的第序固结灌浆孔; 2) 埋管法应保证孔向准确,防止歪斜,否则应采取补救措施处理。5.1.7 灌浆钻孔终孔段底部以上,孔内残留岩芯和沉淀物不应超过20cm。5.1.8 破碎带、掉钻、塌孔等)进行详细记录,并对涌水、掉钻、塌孔等查明原因,经处理后,再行钻进。5.1.9 当各类钻孔施工作业暂时停止时,孔口应妥加保护,防止流进污水和落入异物。5.1.10 钻孔取芯1)先导孔、质量检查孔、物探测试孔以及设计文件中规定和监理指示的有取芯要求的钻孔应采取岩芯;2)取芯钻孔的岩芯采取率要求:先导孔、物探测试孔应达80%以上,质量检查孔应达90%以上。所有岩芯均
20、应统一编号,填牌装箱,并进行岩芯描述,绘制钻孔柱状图,特殊地段的岩芯须摄影存档;3)岩芯一般不需永久保存,如要求承包人保存则应妥善保存并在工程移交时负责运送至指定存放的位置。5.2 抬动变形观测5.2.1 抬动变形观测装置埋设安装时,应通知监理到现场。5.2.2 设有抬动变形观测装置的部位,观测孔周边10m范围内的灌浆孔段在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均应连续进行抬动变形观测,其观测成果应反映在灌浆综合成果中。5.2.3 抬动变形观测允许值为100m。5.2.4 抬动变形观测应派专人进行观测、记录,每10min测记一次读数,变形值上升速度较快时应加密测读,并密切注意动态。当变形值接近允许值时
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