第一篇:富地營子水庫大壩基礎(chǔ)帷幕灌漿冬季施工論文
摘要:富地營子水庫位于黑龍江省黑河市境內(nèi)的公別拉河上游河段。水庫大壩壩基座落于海西期花崗巖體上。壩基基礎(chǔ)節(jié)理發(fā)育,并分布有數(shù)條較大的斷破碎帶,巖石透水性強?;A(chǔ)帷幕灌漿主帷幕采用單排、直線懸掛式布置,基礎(chǔ)孔距2.0 m。施工順序采用分序鉆灌逐漸加密的原則,灌漿采用孔口封閉,自上而下分段循環(huán)灌漿的方法施工。巖石完整性較差的地段,進行特殊的處理。
關(guān)鍵詞:帷幕灌漿 施工 冬季 巖石 滲漏
1、概述
富地營子水庫壩址距西溝水庫尾約9km是公別拉河上的西溝水庫上游的一個階梯水庫。工程所在區(qū)域地處高緯度,屬寒冬帶氣候,冬季漫長寒冷,從 10月末至次年4月下旬為封凍期,封凍天數(shù)達 160天左右,最大凍深1.8m,最大凍土厚度可達2.57m,設(shè)計庫容為965×105m3,攔河壩為瀝青混凝土心墻堆石壩,屬三級建筑物。大壩長度1305m, 最大壩高27.0m, 帷幕灌漿總工程量為6882.5m。
2、壩基工程地質(zhì)特性
左岸主要巖性為花崗巖;河床及右岸為輝石橄欖巖與輝石安山巖。較大斷層破碎帶有:分布于左岸溢洪道閘基附近的F1,F3斷層,其中,F(xiàn)1斷層破碎帶寬10m左右,主要由1~3cm的碎塊,糜棱巖夾灰綠色碎石組成。該斷層破碎帶風(fēng)化較深。F3斷層,寬11 m,分布于左岸壩頭。由鱗片壯碎屑夾碎塊和斷層泥組成。
河床右岸壩基斷層破碎帶分布較多,較大的斷層有F4、,F(xiàn)5,F(xiàn)2等。其中,F(xiàn)4斷層分布于右岸壩肩引水洞附近,破碎帶寬度達 10m左右,主要由長狀構(gòu)造巖和碎裂巖組成。F5斷層寬2~3 m,由片狀碎裂巖夾碎屑組成。F2斷層破碎帶寬13~15m,為壩址區(qū)最大的斷層破碎帶。由灰白色斷層泥、麋棱巖和碎塊巖組成。
3、帷幕灌漿的設(shè)計
3.1帷幕灌漿形成、孔距和孔深
主帷幕采用單排、直線懸掛式布置,基本孔距為2.0m,在斷層破碎帶處則于主帷幕中心線的上游側(cè)增加一排加強帷幕,并在主帷幕中心線的下游側(cè)設(shè)一排固結(jié)灌漿孔,其基本孔距為2.0m。同時在斷層破碎帶部位宜先進行加強帷幕灌漿和固結(jié)灌漿,然后再進行主帷幕灌漿。
主帷幕灌漿孔深,據(jù)上述壩基地質(zhì)條件,河床及右岸斷層破碎帶分布較多,巖石節(jié)理發(fā)育,完整性較差,尤其右岸壩肩和引水管附近地段巖石破碎嚴重。故河床和右岸壩頭部位主帷幕和加強帷幕灌漿孔深度,一般為基巖面下10m;右岸壩肩處巖石節(jié)理發(fā)育,風(fēng)化較深,其灌漿深度至基巖面下15m;河床左岸壩基帷幕灌漿孔深度一般為基巖面以下6.0m左右。
3.2、鉆灌順序及灌漿方法
帷幕灌漿施工順序采用分序鉆灌逐漸加密的原則,主帷幕灌漿的施工采用分三序鉆灌。即Ⅰ序孔孔距8.0m、Ⅱ序孔孔距為4.0m、Ⅲ序孔孔距為2.0m;至于加強帷幕灌漿和固結(jié)灌漿孔施工則分二序鉆灌。即Ⅰ序孔孔距為4.0m、Ⅱ序孔孔距為2.0m。
帷幕灌漿采用孔口封閉,自上而下分段循環(huán)灌漿的方法施工。在地質(zhì)條件較好的壩段,亦可采用自下而上分段灌漿方法。具體由施工監(jiān)理工程師與地質(zhì)工程師確定。
3.3、帷幕灌漿段長度與灌漿壓力
灌漿的段長與灌漿壓力,不同的序別和段次,灌漿段長和灌漿壓力有所區(qū)別,各段次段長的壓力見表
1表1 單位:MPa
灌漿類型
灌漿段(自上而下)
1(接觸段)
3帷幕灌漿
Ⅰ序孔
0.3
0.6
0.9
Ⅱ序孔
0.3
0.6
0.9
Ⅲ序孔
0.3
0.6
0.9
固結(jié)灌漿
0.3
0.64、帷幕灌漿的施工
4.1、冬季帷幕灌漿保溫措施
河床段是冬季施工應(yīng)做好防寒保溫工作,在灌漿工作面搭設(shè)保溫大棚,棚內(nèi)生火保溫,提高灌區(qū)內(nèi)的溫度。
4.1.1棚內(nèi)保溫
1)第一段:消除浮冰段段長30米,用五彩布將倉號分隔成2個15米,每15米段先架設(shè)5個保溫柴爐將清除段保溫,保溫棚內(nèi)溫度在0℃以上,將砼表面的浮冰、草袋、塑料布掀除干凈,為施工作好準備。
2)第二段:施工段段長30米,采用10個柴爐取暖,保證棚內(nèi)溫度在5℃以上,灌漿設(shè)備周圍加設(shè)4個保溫煤爐。
3)第三段:養(yǎng)護段對已完成灌漿工程的最后幾個孔口進行養(yǎng)護保溫,灌漿口用塑料布及草袋分層覆蓋,外設(shè)保溫煤爐,養(yǎng)護2天。
4.1.2、機械保養(yǎng):
1)、鉆機:除在棚內(nèi)保溫外,當(dāng)鉆機停鉆、檢修時,另設(shè)兩個1000W碘鎢燈,對鉆機機油底殼、操作手柄分別直射加溫,保證機械正常使用。
2)、灌漿機械:將煤爐集中在灌漿機械周圍,以保證其周圍溫度,灌漿結(jié)束后對灌漿泵拆除放水。
4.1.3、材料加熱
1)、水泥:提前將525#水泥運入倉號中,靠近灌漿設(shè)備及火爐附近。
2)、水:采用水箱內(nèi)設(shè)6個2000W電棒加熱,使其溫度一直控制在10~40℃之間,保證灌漿用水溫度。
4.2、鉆機
采用DK—300型油壓鉆機,φ59~φ75mm 金鋼石鉆頭造孔,鉆孔必須保證鉛直,其孔位偏差、主帷幕孔不超過10厘米,加強帷幕孔及固結(jié)孔不超過15厘米。鉆孔的終孔應(yīng)符合設(shè)計要求,孔內(nèi)殘留巖石和沉淀物不應(yīng)超過20厘米。
帷幕孔鉆進時,對孔內(nèi)的各種情況,均應(yīng)該詳細記載,作為分析鉆孔情況的依據(jù)。若發(fā)現(xiàn)集中漏水,應(yīng)立即停止鉆,待查明滲水部位及原因并經(jīng)處理后再進行鉆進。鉆孔結(jié)束待灌、灌漿結(jié)束待加深時,孔口均應(yīng)采取妥善措施加以保護。
4.3 孔壁沖洗及簡易壓水試驗。
對灌漿孔在灌漿前應(yīng)進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗,以提高灌漿效果。成孔后采用導(dǎo)管通入壓力水流從孔底向孔外沖洗的方法沖洗孔壁,沖洗至回水清凈。并延續(xù)10min為止。沖洗壓力采用通段灌漿壓力的70%~80%。但不超過1MPa,沖孔后采用單點法進行壓水試驗。
4.4灌漿
4.4.1灌漿材料
灌漿所采用的水泥為525#的普通硅酸鹽水泥,水泥細度要求通過80um方孔篩的篩余量不大于5%(重量計)。水泥應(yīng)保持新鮮,受潮結(jié)塊者不得使用。水泥在使用前要經(jīng)檢驗合格后才能使用。必須注意不得在同一灌漿段中使用不同廠家或不同標號的水泥。
4.4.2、制漿方法:
因帷幕灌漿采用分段分序的施工特點,故采用分散制漿法,由各灌漿機組配備一套400L的制漿設(shè)備,灌漿時各機組自行制漿。水泥漿制備后盡快使用,四小時后的剩余漿,廢棄。
4.4.3、灌漿方法
采用孔口封閉自上而下循環(huán)灌漿方法進行灌注,以6分焊管為射漿管,射漿管下至距孔底0.5m處,此法可以使各段重復(fù)灌漿,對提高灌漿質(zhì)量有利。
4.4.4、灌漿壓力的控制
灌漿開始后,在保證有回漿的前提下,盡快升至設(shè)計灌漿壓力。其整個過程均在設(shè)計壓力下完成,灌漿過程均有專人看守壓力表,并有專人掌握制漿情況。
4.4.5、漿液濃度的選用與變換
按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL62-94),本工程灌漿濃度為6個比級,即水灰比為5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:1。變換灌漿濃度的原則是,各段的初始灌漿濃度均為5:1。當(dāng)灌漿壓力保持不變而灌入量均勻減少時,或灌入量不變而灌漿壓力均勻生高時不得改變漿液濃度,當(dāng)某一級漿液濃度、漿液灌入量累計達400L,但漿液壓力和漿入量均無改變或改變不顯著時,則應(yīng)提高一級漿液濃度;當(dāng)出現(xiàn)灌漿中斷或提高一級濃度后灌漿量突減,則注意降低一級漿液濃度。
4.4.6、灌漿結(jié)束封孔
灌漿結(jié)束標準有兩個,當(dāng)滿足其中一個即可結(jié)束灌漿。灌漿段灌入量小于或等于1L,且在設(shè)計壓力下繼續(xù)60分鐘;灌漿過程中,如回漿濃度,降低一級濃度灌注,回漿濃度應(yīng)變濃,即可結(jié)束灌漿。封孔采用純壓力式,即以壓力為1~1.2Mpa灌入水灰比為0.5:1的濃度封堵,屏漿后120分鐘結(jié)束;等沉淀后再投水泥球,搗實。
4.4.7、灌漿中事故處理
灌漿發(fā)生冒漿時,視具體情況采用封堵或降低壓力的方法處理;機械故障致使灌漿中斷時間超過30 min,應(yīng)重新掃孔、沖孔后灌漿。對于灌漿由于事故原因孔深不夠者,可視具體情況在原孔位附近補打或用檢查孔方式加以解決。
5、施工中遇到的問題:
5.1、地質(zhì)構(gòu)造的不良綜合對帷幕效果的影響:
壩區(qū)的構(gòu)造線主要為NE及NW向與壩線呈斜交,灌漿時漿液的擴散主要沿構(gòu)造方向擴散,而沿壩軸線方向影響較小,為此,在單排孔的情況下,因達不到要求的擴散半徑而造成帷幕效果不好。
因受地質(zhì)條件的影響,構(gòu)造發(fā)育巖石破碎鉆孔時常發(fā)生嚴重塌孔,而且數(shù)量較大,采用根管鉆進、水泥加速凝劑封孔后重新開孔。有較大斷層破碎帶,分段灌漿、灌漿塞卡不住,經(jīng)監(jiān)理工程師同意采用綜合灌漿。
5.2、吸水不吸漿
壩區(qū)巖石屬于基性的輝石橄欖巖,此種巖石比重大,強度高,性脆,受構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育,巖石破碎形成的構(gòu)造破碎帶寬度較大,一受擠壓巖石多呈糜棱巖化,灰祿色由高苓土巖石碎屑(1~3mm)及破碎巖塊組成,這種糜棱巖石灌漿中常吸水不吸漿,灌漿效果極差,灌漿時回漿濃度現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,另在完整巖石中灌漿后鉆孔仍有承壓水反出也說明這一點。
5.3、裂隙承壓水對灌漿質(zhì)量的影響
在灌漿中發(fā)現(xiàn)河床段,普通存在裂隙承壓水,經(jīng)幾次簡易測試水頭2.0m左右(相當(dāng)于河水位流量100~200mL/g)。由于裂隙承壓水的頂托,灌入的水泥漿易被推出,所以灌漿后的封孔就尤為重要。
5.4、地下水的溫度對灌漿質(zhì)量的影響
這次河床段的灌漿工作正是嚴冬的情況下施工的,氣溫在-10℃~-25℃之間,實測的地下水溫1~1.5℃,為此水泥漿液在地層中凝固的時間較長,由于裂隙壓力的流動,甚至可能會造成水泥漿的失敗。這可能是由于水溫及地下水流動所造成的。
5.5、吸漿量特別大
灌漿時無壓力耗漿量特別大,施工時采用0.5:1的濃漿進行間隙灌漿,同時注入1~3%的速凝劑進行速凝,反復(fù)數(shù)次。
6、帷幕灌漿質(zhì)量與效果評價
檢查帷幕灌漿質(zhì)量與效果的標準,根《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL62-94)和《富地營子水庫瀝青混凝土心墻堆石壩與溢洪道基礎(chǔ)帷幕灌漿施工技術(shù)要求》規(guī)定,經(jīng)帷幕灌漿后,壩基帷幕檢查孔巖石在壓力為0.4Mpa作用下,當(dāng)壓力試驗透水率≤10Lu,即視為合格;另外可以從序次單位耗灰量隨序次增加而遞減的規(guī)律來衡量。
6.1、灌漿前后壩基巖石透水率比較
帷幕灌漿前據(jù)Ⅰ序孔的200多段壓水試驗成果表明瀝青混凝土心墻堆石體基礎(chǔ)強風(fēng)化巖石的透水率普遍偏大,>10Lu以上者達90多段,其中主要沿強風(fēng)化巖頂部與心墻基礎(chǔ)混凝土蓋板結(jié)合部位分布,即沿接觸帶滲漏,其透水率多為15Lu~20Lu,最大達216.4Lu。其余壩基強風(fēng)巖石透水率為5.0Lu~15Lu,最大達31.9Lu。河床地段一般為6.0Lu~20Lu, 最大達39 Lu。右岸一般10 Lu ~25 Lu,最大達100 Lu。
經(jīng)帷幕灌漿后,據(jù)近70個檢查孔170余段壓水試驗結(jié)果,≥10 Lu者,僅占10%左右,為保證工程質(zhì)量,進行補充灌漿,補充灌漿后,壓水試驗檢查全部合格。
6.2、各序次孔單位耗灰量及耗灰比
對各段單位耗灰量按序次統(tǒng)計結(jié)果表明,巖石比較完整地段,各序次孔單位耗灰比下降不顯著;巖石完整性較差的地段,各序次孔的單位耗灰量及耗灰比下降比較明顯。
7、結(jié)論
大壩基礎(chǔ)灌漿在冬季施工,因受水溫、氣溫、施工條件各方面的影響,施工質(zhì)量雖然得到了保證,但是、經(jīng)濟上費用較大,為此應(yīng)盡量避免在冬季進行施工。通過瀝青混凝土心墻堆石壩帷幕灌漿施工后,可以看出大壩基礎(chǔ)防滲已形成。
經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理單位評定合格率為100%、優(yōu)良率大于95%。本工程帷幕灌漿的施工質(zhì)量得到了黑龍江水利部組成的專家的充分肯定。
第二篇:《錦屏一級水電站大壩壩基帷幕灌漿施工監(jiān)理實施細則》的通知
長錦監(jiān)理[2010]031號
關(guān)于印發(fā)《錦屏一級水電站大壩壩基帷幕灌漿
施工監(jiān)理實施細則》的通知
中水七局錦屏施工局、葛洲壩錦屏一級大壩右岸工程項目部、七.十四聯(lián)營體:
為規(guī)范各方履約行為,明確監(jiān)理機構(gòu)依據(jù)合同文件規(guī)定對合同目標控制提出的要求,促使工程承建單位按合同文件規(guī)定履行其對合同目標保證的義務(wù),促使工程承建合同目標更優(yōu)實現(xiàn),長江委錦屏水電站工程監(jiān)理部依據(jù)錦屏一級水電站大壩工程施工合同文件、設(shè)計文件以及其它有關(guān)工程技術(shù)規(guī)程規(guī)范要求,編制了《錦屏一級水電站大壩壩基帷幕灌漿施工監(jiān)理實施細則》,現(xiàn)予印發(fā)執(zhí)行。
附件:《錦屏一級水電站大壩壩基帷幕灌漿施工監(jiān)理實施細則》
二○一○年九月二十九日
抄報:錦屏管理局工程技術(shù)一部、長江委工程監(jiān)理中心 長江委錦屏工程監(jiān)理部辦公室 2010年9月30日印發(fā) 打印:甘玲宜 校對:楊宇 共印10份
錦屏一級水電站拱壩壩基帷幕灌漿施工監(jiān)理實施細則 總 則
1.1 本細則依據(jù)工程承建合同文件及其技術(shù)條款,設(shè)計施工圖和《拱壩壩基帷幕灌漿施工技術(shù)要求(A版)》,以及《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148─2001)、《水工混凝土試驗規(guī)程》(DL/T5150─2001)、《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》(DL/T5100─1999)、《混凝土拌和用水標準》(JGJ63─1989)、《水電水利工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》(DL/T5331-2005)、《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》(DL/T5368─2007)、《水電水利工程物探規(guī)程》(DL5010─2005)、《通用硅酸鹽水泥標準》(GB175-2007)等其它相關(guān)施工技術(shù)規(guī)程規(guī)范和工程驗收規(guī)程規(guī)范編制。
1.2 本細則編寫目的旨在規(guī)范各方履約行為,明確監(jiān)理機構(gòu)依據(jù)合同文件規(guī)定對合同目標控制提出的要求,促使工程承建單位按合同文件規(guī)定履行其對合同目標保證的義務(wù),促使工程承建合同目標更優(yōu)實現(xiàn)。
1.3 本細則適用于錦屏一級水電站拱壩壩基帷幕灌漿工程項目。開工許可證的申請程序
2.1 工程承建單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件和合同技術(shù)條款要求編制帷幕灌漿施工措施計劃,并完成帷幕灌漿漿材室內(nèi)試驗。灌漿漿才試驗大綱和灌漿施工措施計劃應(yīng)事先報經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準。
2.2 在帷幕灌漿大面積規(guī)模性施工前,承建單位應(yīng)進行現(xiàn)場生產(chǎn)性灌漿試驗,試驗成果應(yīng)報監(jiān)理機構(gòu)評審。試驗大綱應(yīng)在試驗實施前28天提出,報送監(jiān)理機構(gòu)審批,并在取得監(jiān)理機構(gòu)批準后,方可進行試驗。試驗成果經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)審查批準后方可用于規(guī)模性施工。
生產(chǎn)性試驗大綱應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)灌漿試驗的目的、內(nèi)容、技術(shù)要求、成果要求;(2)灌漿試驗布置、資源配置與進度計劃;(3)試區(qū)巖體抬動觀測布置;(4)灌漿材料與漿液配比;(5)灌漿試驗施工程序與方法;
(6)試驗作業(yè)的質(zhì)量保證與安全、文明作業(yè)措施。
通過灌漿生產(chǎn)性試驗,應(yīng)基本確定以下灌漿參數(shù)和工藝方法:(1)驗證設(shè)計、布孔形式、孔深、鉆灌次序、最小孔距;(2)灌漿材料;
(3)施工工藝(包括灌漿壓力、注漿率等);(4)裂隙沖洗方法;(5)深孔孔斜控制方法。
2.3 生產(chǎn)性灌漿試驗應(yīng)按照《大壩帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗技術(shù)要求(A版)》和相應(yīng)設(shè)計通知進行。灌漿試驗結(jié)束后,承建單位應(yīng)及時對灌漿資料進行分析和總結(jié),編制帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗施工總結(jié)報告,報監(jiān)理機構(gòu)組織評審。
2.4 承建單位應(yīng)在灌漿作業(yè)開工的28天前,根據(jù)灌漿試驗成果報告及其審查意見和技術(shù)規(guī)范要求,結(jié)合現(xiàn)場施工條件,編制灌漿工程施工措施計劃報送監(jiān)理機構(gòu)批準。其內(nèi)容應(yīng)包括:
(1)鉆孔和灌漿工程的施工平面布置(包括:工程部位、灌漿工程施工布置圖、鉆孔分排、分序與編號等);
(2)鉆孔和灌漿的程序和工藝;
(3)鉆孔、灌漿和灌漿計量的設(shè)備(包括:設(shè)備規(guī)格、型號、數(shù)量、完好率和儀表配置等);
(4)灌漿材料與制漿工藝;
(5)灌漿作業(yè)進度計劃,機械設(shè)備配置與勞動力組織;(6)鉆孔和灌漿的質(zhì)量保證措施;
(7)鉆孔、灌漿作業(yè)記錄以及原始記錄資料收集與整理措施;(8)施工安全與環(huán)境保護措施;
(9)按合同文件規(guī)定或監(jiān)理機構(gòu)指示應(yīng)報送的其他資料。
2.5 上述報送文件連同審簽意見單一式四份,經(jīng)承建單位項目經(jīng)理或其授權(quán)代表簽署并加蓋公章后遞交。監(jiān)理機構(gòu)審閱后限時作出批復(fù)或返回審簽意見單一份,原文件不退回。批復(fù)或?qū)徍炓庖姲ā巴獍瓷陥笪募嵤薄ⅰ鞍搭A(yù)審意見補充、完善后付諸實施”、“按預(yù)審意見補充、完善后重新申報”、“已審閱”四種。
2.6 除非接到的批復(fù)或?qū)徍炓庖姙椤鞍搭A(yù)審意見補充、完善后重新申報”,否則承建單位可即時向監(jiān)理機構(gòu)申請開工許可證,監(jiān)理機構(gòu)將于接受承建單位申請后的24小時內(nèi)發(fā)出相應(yīng)項目的開工許可證或開工批復(fù)文件。
2.7 如果承建單位未能按期向監(jiān)理機構(gòu)報送開工申請所必須的文件和資料,由此造成工期延誤和施工損失,由承建單位承擔(dān)合同責(zé)任。若承建單位在限期內(nèi)未收到監(jiān)理機構(gòu)的審簽意見或批復(fù)文件,可視為已報經(jīng)審閱。施工過程監(jiān)督
3.1 承建單位必須按合同要求組織施工設(shè)備進場。運至施工現(xiàn)場用于灌漿作業(yè)的各種設(shè)備、儀器儀表、計量裝置、觀測裝置和其它輔助設(shè)備,必須經(jīng)過檢查、率定、安裝調(diào)試并經(jīng)監(jiān)理工程師認證合格,方可使用。
(1)承建單位在壩基廊道內(nèi)及其它封閉區(qū)域中不得使用內(nèi)燃機驅(qū)動的鉆孔設(shè)備。使用氣動沖擊鉆時,應(yīng)帶有消音器和除塵裝置。
(2)鉆孔的鉆機和鉆頭應(yīng)根據(jù)工程的地質(zhì)條件選用。嚴禁使用碾砂鉆頭。大壩廊道內(nèi)進行的鉆孔、帷幕灌漿孔、取巖芯的灌漿孔、檢查孔、抬動變形觀測孔等應(yīng)采用回轉(zhuǎn)式鉆機,按孔徑要求采用金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭。
(3)使用的鉆孔沖洗和壓水試驗設(shè)備的工作壓力應(yīng)按施工技術(shù)規(guī)程規(guī)范和施工圖紙的要求選定,并應(yīng)保證壓力穩(wěn)定、出水均勻、工作可靠。
(4)承建單位應(yīng)準備足夠的流量計、壓力表、壓力軟管、供水管及閥門等備品。
(5)承建單位提供的灌漿泵性能應(yīng)與灌漿漿液的類型和濃度相適應(yīng),其允
許工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1.5倍,其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20%,并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能;灌注純水泥漿液應(yīng)采用多缸柱塞式灌漿泵。
(6)灌漿管路應(yīng)力求短、直,確保漿液流動暢通,并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵、灌漿孔口回漿管路均應(yīng)安裝壓力表。使用過程中應(yīng)經(jīng)常檢查核對,不合格和已損壞的壓力表嚴禁使用。壓力表和管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。
(7)所有灌漿設(shè)備、儀器、儀表均應(yīng)始終保持工作狀態(tài)正常,并應(yīng)配有足夠的備用設(shè)備。電力驅(qū)動的設(shè)備,應(yīng)在接地良好并經(jīng)確認能保證施工安全時,方可使用。
3.2 灌漿壓力大于3MPa時,應(yīng)配置下列灌漿設(shè)備和機具:(1)高壓灌漿泵,其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20%;(2)耐蝕灌漿閥門;(3)鋼絲編織膠管;
(4)大量程壓力表,其最大標值應(yīng)為最大灌漿壓力的2~2.5倍;(5)孔口封閉器或?qū)S酶邏汗酀{塞。
3.3 承建單位必須按合同技術(shù)條款規(guī)定配備并使用經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理機構(gòu)批準的、經(jīng)過國家有關(guān)主管部門鑒定的、可測記灌漿壓力、注入率和水灰比(或密度)三參數(shù)大循環(huán)灌漿自動記錄儀或類似功能儀器。
(1)灌漿自動記錄儀應(yīng)采用同一廠家、同一型號產(chǎn)品,由承建單位招標采購,并要求廠家派代表長期駐入現(xiàn)場,進行現(xiàn)場維修、保養(yǎng),提供技術(shù)服務(wù)等。
(2)按照業(yè)主有關(guān)文件和設(shè)計技術(shù)要求規(guī)定,要求抬動變形觀測采用具有自動報警裝置的抬動自動記錄儀。
3.4 鉆孔
(1)鉆機安裝應(yīng)平整穩(wěn)固,鉆孔前應(yīng)按監(jiān)理機構(gòu)指示埋設(shè)孔口管,鉆孔方向應(yīng)按施工圖紙要求確定,鉆孔時必須保證孔向準確。灌漿孔的施鉆應(yīng)按灌漿程序,分排、分序分段進行。
(2)鉆孔中,承建單位應(yīng)對孔斜、孔深及時進行測量檢查,采取措施控制
孔斜,保證鉆孔質(zhì)量,并認真填寫鉆孔班報。
(3)鉆孔遇有洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進時,可先進行灌漿待凝處理后繼續(xù)鉆進。如發(fā)現(xiàn)集中漏水,應(yīng)查明漏水部位、漏水量和漏水原因,經(jīng)處理后再行鉆進。一般情況下,可采取壓縮段長進行灌漿處理后再進行下一段的鉆灌作業(yè)。
(4)在大壩廊道內(nèi)鉆孔灌漿的開孔孔位偏差值不得大于5cm,其余開孔孔位偏差值不得大于10cm。
(5)灌漿孔孔深20m以內(nèi)時其孔底允許偏差不大于0.25m,孔深大于100m時其孔底允許偏差不大于2.0m。其余孔底偏差應(yīng)符合設(shè)計技術(shù)要求。
(6)終孔孔徑不小于76mm。
(7)施工圖紙所示的所有鉆孔,承建單位應(yīng)妥加保護,直到驗收合格為止。任何因承建單位的過失造成掃孔或重鉆的費用由承建單位承擔(dān)。
3.5 鉆孔取芯和芯樣試驗
(1)檢查孔、物探孔以及監(jiān)理機構(gòu)指示的其它鉆孔應(yīng)采取巖芯,其巖芯獲得率應(yīng)滿足《水電水利工程鉆探規(guī)程》(DL/T5013-2005)要求。
(2)巖芯需按取芯次序統(tǒng)一編號,填牌裝箱,并按《水電水利工程鉆探規(guī)程》DL/T5013進行巖芯描述、巖芯地質(zhì)鑒定,編制巖芯素描圖、鉆孔地質(zhì)柱狀圖,同時全面收集鉆進過程中的各種地質(zhì)信息。對每盒或每箱芯樣拍攝兩張彩色照片,并作好鉆孔操作的詳細記錄。巖芯編錄資料應(yīng)隨各單元帷幕灌漿成果資料一同報監(jiān)理機構(gòu)審查。
(3)巖芯的最大長度應(yīng)限制在3m以內(nèi),一旦發(fā)現(xiàn)芯樣卡鉆或被磨損,應(yīng)立即取出。除監(jiān)理機構(gòu)另有指示,對于1m或大于1m的鉆進循環(huán),若芯樣獲得率小于80%,則下一次應(yīng)減少循環(huán)深度50%,以后依次減少50%,直至50cm為止。如果芯樣的回收率很低,應(yīng)更換鉆孔機具或改進鉆進方法。
(4)在鉆孔過程中,應(yīng)對鉆孔沖洗風(fēng)壓及風(fēng)量、水壓、水量、鉆孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映巖石或混凝土特性的因素進行監(jiān)測和記錄?,F(xiàn)場監(jiān)理機構(gòu)可隨時對記錄進行檢查。
(5)承建單位應(yīng)按設(shè)計要求或監(jiān)理機構(gòu)指示,對鉆取的巖芯或混凝土芯進行試驗,并將試驗記錄和成果報監(jiān)理機構(gòu)審查。
(6)承建單位應(yīng)按設(shè)計要求將應(yīng)保存的巖芯存放在指定巖芯庫,防止散裝和混裝。
3.6 灌漿前,承建單位必須按合同技術(shù)條款和施工技術(shù)規(guī)范要求,先做鉆孔沖洗及壓水試驗。
(1)承建單位應(yīng)在灌漿前,對所有帷幕灌漿孔(段)進行鉆孔沖洗。鉆孔沖洗方法應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件,通過現(xiàn)場試驗確定,采用大水量敞開沖洗、壓力風(fēng)沖洗或風(fēng)水聯(lián)合沖洗。
(2)沖洗壓力:沖洗水壓采用灌漿壓力的80%,并不大于1MPa;對高壓風(fēng)沖洗,沖洗風(fēng)壓采用灌漿壓力的50%,并不大于0.5MPa。
(3)裂隙沖洗應(yīng)沖至回水澄清(或回風(fēng)不返渣)后10min結(jié)束,且總的時間要求:單孔不少于30min,串通孔不少于2h。對回水達不到澄清(或回風(fēng)返渣)要求的孔段,應(yīng)繼續(xù)進行沖洗,孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過20cm。
(4)當(dāng)鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足24h時,不得進行裂隙沖洗。
(5)在巖溶、斷層、大裂隙等地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū),是否需要進行裂隙沖洗以及沖洗方法,應(yīng)通過現(xiàn)場灌漿試驗或由設(shè)計確定。
(6)壓水試驗應(yīng)在裂隙沖洗后或結(jié)合裂隙沖洗進行。灌前檢查孔(先導(dǎo)孔)和灌后檢查孔均采用“五點法”壓水試驗,其它孔、段采用“簡易法”壓水試驗。壓水試驗壓力應(yīng)符合設(shè)計要求。
(7)灌漿孔(段)裂隙沖洗后,該孔(段)應(yīng)立即連續(xù)進行灌漿作業(yè),因故中斷時間超過24h者,應(yīng)在灌漿前重新進行裂隙沖洗。
3.7 漿液制備
(1)灌漿材料一般采用普通水泥漿材,要求使用符合國家標準的P·O 42.5級普通硅酸鹽水泥,細度要求通過80μm方孔篩的篩余量不大于5%。細水泥采用普通P·O 42.5級普通硅酸鹽水泥干磨或濕磨制成。
(2)承建單位應(yīng)根據(jù)灌漿需要配置高速和低速漿液攪拌機。攪拌機的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌的漿液類型及灌漿泵排漿量相適應(yīng),并應(yīng)保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。所有攪拌設(shè)備在用于拌制漿液前應(yīng)在現(xiàn)場進行試運行。
(3)集中制漿站的制漿能力應(yīng)滿足灌漿高峰期所有機組用漿需要,制漿站應(yīng)配備除塵設(shè)備,當(dāng)漿液需摻加摻合料或外加劑時,應(yīng)增設(shè)相應(yīng)的設(shè)備。
(4)制漿材料必須稱量,稱量誤差應(yīng)小于5%,水泥等固相材料應(yīng)采用重量稱量法。
(5)各類漿液必須攪拌均勻,測定漿液密度和粘滯度等參數(shù),并作好記錄。純水泥漿液的攪拌時間:使用普通攪拌機時,應(yīng)大于3min;使用高速攪拌機時,應(yīng)大于30s。漿液在使用前應(yīng)過篩,從開始制備至用完的時間應(yīng)小于4h。
(6)拌制細水泥漿液和穩(wěn)定漿液,應(yīng)加入高效減水劑和采用高速攪拌機,高速攪拌機攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)大于1200r/min(r為轉(zhuǎn)動一周),攪拌時間應(yīng)通過試驗確定。細水泥漿液從制備至用完的時間應(yīng)小于2h。
(7)集中制漿站應(yīng)制備水灰比為0.5:1的純水泥漿液,輸送漿液流速應(yīng)為1.4~2.0m/s,各灌漿地點應(yīng)測定來漿密度,并根據(jù)各灌漿點的不同需要調(diào)整使用。
(8)漿液溫度應(yīng)保持在5~40oC,超過此標準的應(yīng)視為廢漿。3.8 帷幕灌漿施工要求
(1)為保證大壩基礎(chǔ)帷幕灌漿后不受開挖爆破的振動影響,灌漿區(qū)鄰近50m范圍內(nèi)原則上應(yīng)完成爆破作業(yè)。
(2)為保證帷幕灌漿效果,必須在灌漿范圍內(nèi)根據(jù)施工圖紙要求或監(jiān)理機構(gòu)指示需封堵的勘探平洞混凝土回填、廊道混凝土襯砌及回填灌漿等工作完成以后開始,或者蓋重混凝土厚度符合設(shè)計要求,同部位固結(jié)灌漿完成后開始。
(3)灌漿施工過程中的廢水、廢漿應(yīng)及時引排,設(shè)置截、集水結(jié)構(gòu)物,配備容量足夠的排水設(shè)施,嚴禁廢漿污染。
(4)在裂隙沖洗、壓水試驗和灌漿過程中須進行抬動變形觀測和記錄。當(dāng)抬動變形值超過規(guī)定值(基巖0.2mm,混凝土0.1mm)時,應(yīng)降低灌漿壓力、注入率直至停止施工,并報告現(xiàn)場監(jiān)理工程師,按現(xiàn)場監(jiān)理工程師指示進行處理。
(5)帷幕灌漿水灰比(重量比)為3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:1(細水泥為2:
1、1:
1、0.7:
1、0.38:1),在通過生產(chǎn)性灌漿試驗進行調(diào)整時,應(yīng)報經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準。
(6)壩基帷幕灌漿應(yīng)采用孔口封閉、自上而下分段、孔內(nèi)循環(huán)灌漿法。原則上采用“一泵灌一孔”。由三排孔組成的帷幕,應(yīng)先灌注下游排孔,再灌注上游排孔,然后進行中間排孔;由兩排孔組成的帷幕應(yīng)先灌注下游排,后灌注上游排。每排均分為3序孔,應(yīng)按分序加密的原則進行。
(7)應(yīng)先進行平洞底板的固結(jié)灌漿,再進行搭接帷幕或深孔帷幕灌漿施工。(8)灌漿壓力應(yīng)結(jié)合孔序、孔段以及現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗成果按設(shè)計要求選用,并最終達到設(shè)計灌漿壓力。以基巖或蓋重混凝土抬動值符合設(shè)計規(guī)定值進行調(diào)整,最大灌漿壓力為6.5MPa。灌漿壓力應(yīng)盡快達到設(shè)計值,并和注入率相適應(yīng)。
(9)帷幕灌漿起始段長度依次為2m、3m,以下灌漿分段,均為5m,終孔段不大于6m,特殊情況下經(jīng)監(jiān)理人批準可適當(dāng)縮減或加長。灌漿段的長度因故超過10 m,對該段宜采用補救措施。
(10)帷幕灌漿灌漿段應(yīng)在最大設(shè)計壓力下,注入率不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min~90min,灌漿即可結(jié)束。若最后連續(xù)3個注入率讀數(shù)均大于1L/min時,則不能結(jié)束灌漿。當(dāng)長期達不到結(jié)束標準時,應(yīng)報請現(xiàn)場監(jiān)理共同研究處理措施。水平孔及向上孔應(yīng)適當(dāng)屏漿、閉漿。
(11)灌漿完成后應(yīng)進行封孔,封孔采用全孔灌漿封孔法,即全孔灌漿結(jié)束后,以0.5∶1級濃漿置換孔內(nèi)稀漿,進行純壓式灌漿封孔,封孔壓力使用該孔最大灌漿壓力,灌漿持續(xù)時間30min,孔口段不應(yīng)小于1h。
灌漿封孔待孔內(nèi)水泥漿液凝固后,灌漿孔上部空余部分,大于3m時,應(yīng)采用機械壓漿法繼續(xù)封孔;小于3m時,可使用更濃的水泥漿或砂漿人工封填密實。
3.9 灌漿作業(yè)必須連續(xù)進行,若因故中斷,可按照下述原則進行處理。(1)應(yīng)及早(30min以內(nèi))恢復(fù)灌漿,否則應(yīng)立即沖洗鉆孔,而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應(yīng)先進行掃孔,而后恢復(fù)灌漿。
(2)恢復(fù)灌漿時,應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進行灌注,如注入率與中斷前相近,可改用中斷前比級的水泥漿灌注;如注入率較中斷前的增加較多,則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注。
(3)恢復(fù)灌漿后,如注入率較中斷前減少很多,且在短時間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)采取補救措施處理。
3.10 孔口有涌水的灌漿孔段,在灌漿前應(yīng)測記涌水壓力和涌水量,根據(jù)涌水情況,可選用下列措施綜合處理:
(1)縮短段長;(2)提高灌漿壓力;(3)灌注濃漿;(4)屏漿;(5)閉漿;(6)純壓式灌漿;(7)灌注速凝漿液;(8)待凝;
(9)采用分段灌漿封孔法或全孔灌漿封孔法封孔。
3.11 灌漿段注入量大,灌漿難以結(jié)束時,可選用下列措施處理。(1)低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿。
(2)如注入率過大,宜停灌待凝(不少于24h)再掃孔恢復(fù)灌漿。(3)灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。
(4)經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔,重新按照技術(shù)要求進行灌漿直至結(jié)束。3.12 承建單位必須嚴格按設(shè)計要求、技術(shù)規(guī)范規(guī)定和報經(jīng)批準的灌漿工程施工措施計劃進行灌漿工程的施工。對于違章操作或發(fā)現(xiàn)弄虛作假者,監(jiān)理機構(gòu)將作違規(guī)處理,情況特別嚴重的孔、段必須重掃重灌。
(1)承建單位應(yīng)在計劃開始灌漿作業(yè)前24小時向監(jiān)理機構(gòu)申報灌漿作業(yè)許可簽證,經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)檢查合格后簽發(fā)灌漿作業(yè)許可簽證才能開灌。在24h內(nèi)因故未開灌的,應(yīng)重新申報和取得灌漿作業(yè)許可簽證。
(2)灌漿塞應(yīng)同采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力及地質(zhì)條件相適應(yīng)。(3)灌漿壓力必須符合設(shè)計要求與規(guī)范規(guī)定,不允許超壓或欠壓??卓趬毫Ρ肀仨氂袑H丝垂懿⒄J真填寫“灌漿孔口壓力記錄表”。若檢查發(fā)現(xiàn)記錄壓力與實際壓力不符合,施工作業(yè)人員應(yīng)及時檢查分析原因,進行調(diào)整,并在記錄上注明。
(4)各孔段的灌漿必須連續(xù)進行。開灌前必須根據(jù)壓水試驗成果備足灌漿
材料,若因故中斷必須按規(guī)定進行處理,并如實記錄中斷灌漿的時間、原因、處理措施、處理效果以及對灌漿質(zhì)量的影響程度等情況。
(5)灌漿過程中,發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿、串漿、涌水,或灌漿長期達不到結(jié)束標準等情況,應(yīng)及時向監(jiān)理機構(gòu)報告,并提出處理措施報監(jiān)理機構(gòu)批準后實施。
(6)灌漿過程中,灌漿壓力或注入率突然改變較大,或當(dāng)采用最大濃度漿液灌漿,吸漿量很大而不見減少時,應(yīng)立即查明原因,采取相應(yīng)的措施處理。
(7)灌漿過程中如回漿變濃,宜換用相同水灰比的新漿進行灌注。若效果不明顯,延續(xù)灌注30min后,即可停止灌注,也不再進行復(fù)灌,但總灌注時間仍要求不小于60 min。
(8)漿液變換和結(jié)束標準必須符合設(shè)計文件和技術(shù)規(guī)范要求。各孔段灌漿結(jié)束前,應(yīng)報請監(jiān)理機構(gòu)檢查確認。每段灌漿結(jié)束后,要及時整理灌漿記錄成果,并按各孔、段記錄表格分別裝訂成冊。
(9)灌漿結(jié)束后,應(yīng)排除孔內(nèi)積水和污物,視情況采用機械或壓力灌漿封孔并抹平。封孔作業(yè)中,應(yīng)認真記錄封孔情況。凡封孔不密實或發(fā)現(xiàn)有涌水者,監(jiān)理工程師有權(quán)指令返工掃孔,重灌重封。
(10)在鉆孔與灌漿作業(yè)過程中,承建單位必須認真作好原始記錄。原始記錄資料應(yīng)真實、齊全、清晰、準確,嚴禁重抄或擦改,其內(nèi)容應(yīng)包括:鉆孔、沖洗、壓水、灌漿以及必要的取巖芯和觀測記錄。監(jiān)理工程師可對原始記錄隨時進行檢查。
3.13 灌漿工程施工期間,工程承建單位應(yīng)于每月30日前,向監(jiān)理機構(gòu)報送當(dāng)月的鉆孔與灌漿工程施工資料,其內(nèi)容應(yīng)包括:
(1)灌漿工程施工進展,以及鉆孔、灌漿工程各項目完成工程量和累計完成工程量;
(2)鉆孔孔斜情況及孔斜投影圖,灌漿成果平面、剖面或展示圖,取巖芯鉆孔的柱狀圖;
(3)灌漿孔透水率及單位注灰量頻率曲線和頻率累計曲線圖;(4)灌漿工程檢查孔壓水試驗成果一覽表;
(5)灌漿材料及制漿質(zhì)量檢驗成果表,單元工程質(zhì)量檢驗統(tǒng)計表;
(6)灌漿作業(yè)過程中的違規(guī)記錄,以及質(zhì)量與安全事故及其處理記錄;(7)工程照片;
(8)其它必須報告或業(yè)主、監(jiān)理機構(gòu)要求報告的情況。施工質(zhì)量檢查與質(zhì)量檢驗
4.1 承建單位應(yīng)負責(zé)采購、運輸、儲存、保管鉆孔和灌漿所需的全部材料(不包括發(fā)包人提供的材料)。嚴禁將不合格的材料運往現(xiàn)場,經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)檢查發(fā)現(xiàn)的不合格材料,應(yīng)禁止使用,并在監(jiān)理機構(gòu)監(jiān)督下運離現(xiàn)場。
(1)每批水泥、外加劑、摻和料等,均應(yīng)符合有關(guān)的材料質(zhì)量標準,并附有生產(chǎn)廠的質(zhì)量證明書和產(chǎn)品使用說明書。每批材料入庫前均應(yīng)按規(guī)定進行檢驗驗收,承建單位應(yīng)及時將檢驗成果報送監(jiān)理機構(gòu)。
(2)承建單位申請代用材料,應(yīng)提供代用材料的技術(shù)標準、質(zhì)量證明書和試驗報告。只有在證明其材料不降低工程質(zhì)量和不影響施工進度的前提下,經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準后,才能采用代用材料。
(3)灌漿工程所采用的水泥品種,應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥。帷幕灌漿所用的水泥強度等級不應(yīng)低于42.5。不得使用受潮結(jié)塊、存放過久、出廠期超過三個月的水泥。
(4)水泥灌漿一般使用純水泥漿液,對于采用普通硅酸鹽水泥漿液不能達到設(shè)計要求的部位,可采用細水泥漿液。制備細水泥漿液,以及在高溫季節(jié)(大于年平均氣溫)、濃漿水灰比低于0.7:1的漿液中必須摻入高效減水劑。摻入摻合物或外加劑時,必須事先報經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準。
(5)灌漿用水應(yīng)符合規(guī)定,在夏季氣溫高于30℃時,拌漿用水的溫度不得高于30℃。
(6)摻和料的使用應(yīng)事先報經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準。承建單位在水泥漿液中摻入的砂、黏性土和水玻璃等摻和料質(zhì)量應(yīng)符合《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148─2001)相關(guān)規(guī)定,其摻入量應(yīng)通過試驗確定,試驗成果應(yīng)報送監(jiān)理機
構(gòu)批準。
(7)經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準,承建單位可在水泥漿液中摻入減水劑、穩(wěn)定劑以及監(jiān)理機構(gòu)指示或批準的其他外加劑。各種外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合合同技術(shù)條款和相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定。其最優(yōu)摻入量應(yīng)通過室內(nèi)試驗確定,試驗成果應(yīng)報送監(jiān)理機構(gòu)批準。所有能溶于水的外加劑應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。
4.2 承建單位必須每月對灌漿材料的質(zhì)量進行檢查,包括水泥強度等級、細度和灌漿中所采用的砂及外加劑,并應(yīng)及時將檢驗情況提交監(jiān)理機構(gòu)審核。
4.3 承建單位在現(xiàn)場應(yīng)有足夠數(shù)量已校準的流量計、壓力計和抬動觀測的千分表等測量計,以便灌漿工作不會因缺乏測量計而受阻。壓力計的精度應(yīng)為±3%,使用壓力宜在壓力表最大標值的1/4~3/4之間。各種測量計要求加強維護保養(yǎng),定期校正。不合格的和已損壞的壓力表與千分表嚴禁使用,壓力表與管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。
4.4 承建單位必須對基礎(chǔ)巖基灌漿安設(shè)抬動監(jiān)測裝置,并對地下洞室灌漿安設(shè)變形監(jiān)測裝置,派專人與灌漿作業(yè)進行同步觀測并做好記錄。
4.5 承建單位必須按設(shè)計要求按序次施放孔位,并在實地注明各孔序號與孔號。鉆孔應(yīng)按設(shè)計序次進行,未經(jīng)設(shè)計修改或監(jiān)理機構(gòu)同意,承建單位不得隨意改變鉆孔序次。
(1)鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等應(yīng)按施工圖紙要求和監(jiān)理機構(gòu)指示執(zhí)行,因故變更孔位應(yīng)征得監(jiān)理機構(gòu)同意,并記錄實際孔位??碧娇准肮酀{檢查孔的孔位應(yīng)按監(jiān)理機構(gòu)的指示確定。
(2)帷幕灌漿孔孔徑不應(yīng)小于設(shè)計規(guī)定值。灌漿孔鉆孔孔位應(yīng)符合設(shè)計要求,孔壁應(yīng)平直完整。各類鉆孔的孔底偏差應(yīng)符合施工圖紙規(guī)定。帷幕灌漿孔要求5m~10m測量一次,應(yīng)嚴格控制孔深20m以內(nèi)的偏差。
(3)各孔終孔前4h,承建單位應(yīng)通知監(jiān)理工程師參加終孔檢查,檢查合格,并經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)簽認后,方可進行下一步操作。檢查時必須有鉆孔原始記錄,鉆孔結(jié)束后,承建單位應(yīng)及時將鉆孔沖洗干凈,并做好孔口保護直至灌漿完成。
(4)對于取芯鉆孔,承建單位必須將取出的巖芯統(tǒng)一編號、妥善保存,并
及時填寫“巖芯相關(guān)表”。對于軟弱與破碎巖芯,還必須用石臘封存,待完工驗收時移交給業(yè)主。在取芯鉆孔完成后,承建單位應(yīng)按規(guī)定的或監(jiān)理機構(gòu)要求的格式與內(nèi)容及時向監(jiān)理機構(gòu)提供2份鉆孔柱狀圖,并提供每盒或每箱芯樣兩張彩色照片。
4.6 灌漿施工中,承建單位可根據(jù)施工的實際情況,按合同要求或規(guī)范規(guī)定的數(shù)量布置檢查孔(其位置由設(shè)計或監(jiān)理機構(gòu)通知指定),對已灌區(qū)域分塊進行質(zhì)量檢查,檢查方法須報經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)批準。
(1)承建單位必須向監(jiān)理機構(gòu)提交灌漿工程原始記錄成果一覽表、地質(zhì)柱狀圖、巖芯相關(guān)表等資料,以便于檢查孔的布設(shè)。
(2)檢查孔的施工必須有監(jiān)理工程師在場,按監(jiān)理機構(gòu)同意的時間進行,無正當(dāng)理由不得提前或推遲施工。
(3)壓水時應(yīng)保證栓塞位置準確,孔口、管道及接頭等處不得有任何漏水現(xiàn)象,否則應(yīng)暫停本段壓水試驗,將設(shè)備整修合格后再繼續(xù)進行。
(4)壓水試驗過程中,承建單位應(yīng)認真作試驗記錄。并在作業(yè)結(jié)束后,及時向監(jiān)理機構(gòu)報送作業(yè)記錄成果。
4.7 帷幕灌漿質(zhì)量檢查
(1)帷幕灌漿工程的質(zhì)量檢查應(yīng)以帷幕透水率和允許水力坡降指標為主,巖體鉆孔全景圖像測試、聲波縱波波速為輔,結(jié)合鉆孔、取巖芯資料、灌漿記錄等綜合評定其質(zhì)量。
(2)壓水試驗在灌區(qū)灌漿結(jié)束14天后進行,巖體波速測試宜在該部位灌漿結(jié)束14d后進行,鉆孔變模宜在該部位灌漿結(jié)束后28d后進行。
(3)灌漿壓水試驗檢查應(yīng)自上而下分段卡塞進行壓水試驗,采用“五點法”。灌漿結(jié)束后,承建單位應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)將灌漿記錄和有關(guān)資料報送監(jiān)理機構(gòu),以便確定檢查孔的孔位。灌漿檢查孔的數(shù)量不應(yīng)少于灌漿孔總數(shù)的10%,每個灌漿單元內(nèi),且每個壩段或每個單元工程應(yīng)布置1~3個檢查孔。對地質(zhì)條件復(fù)雜及重要的部位,監(jiān)理機構(gòu)可提出增加檢查孔的數(shù)量。
(4)灌漿檢查孔的鉆孔位置應(yīng)按監(jiān)理機構(gòu)指示選在:
①帷幕中心線上;
②斷層、發(fā)育裂隙、巖石破碎帶、風(fēng)化嚴重區(qū)、中強透水區(qū)域、地下豐水帶等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位;
③末序孔注入量大的孔段附近;
④沿帷幕軸線每20m左右,至少有一個檢查孔;
○5鉆孔偏斜過大、灌漿過程不正常以及經(jīng)分析資料認為對帷幕灌漿質(zhì)量有影響的部位。
(5)壓水試驗合格標準必須滿足合同技術(shù)條款和設(shè)計技術(shù)要求。否則,承建單位應(yīng)按監(jiān)理機構(gòu)的指示或批準的措施進行處理。
(6)灌漿檢查孔應(yīng)按合同技術(shù)條款規(guī)定鉆取巖芯,并繪制鉆孔柱狀圖。(7)灌漿的封孔質(zhì)量應(yīng)抽樣進行檢查,抽樣數(shù)量不小于總孔數(shù)的3%。出現(xiàn)不合格的封孔時,加倍抽樣檢查孔數(shù),并對不合格封孔采取補救措施進行處理。封孔質(zhì)量的合格標準按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。
4.8 灌漿工程應(yīng)在鉆孔和灌漿作業(yè)過程中,按照合同技術(shù)條款、設(shè)計要求和質(zhì)量檢查標準規(guī)定的檢查項目和內(nèi)容進行逐項驗收,并將質(zhì)量檢查和驗收記錄報送監(jiān)理機構(gòu)。
其 它
5.1 每個單元灌漿工程施工結(jié)束后,承建單位應(yīng)依據(jù)合同技術(shù)條款、設(shè)計要求和質(zhì)量檢查評定標準及時進行工程質(zhì)量檢查評定,并報送監(jiān)理機構(gòu)確認,作為評定相應(yīng)分項工程質(zhì)量等級的基礎(chǔ)。
5.2 灌漿工程完工后,應(yīng)按設(shè)計要求和質(zhì)量檢驗標準進行分部或分項工程完工驗收。
在申報進行該項工程完工驗收前,承建單位應(yīng)將下列資料整編成冊,并提供監(jiān)理機構(gòu)預(yù)審:
(1)原材料出廠合格證,工地材料試驗報告,代用材料試驗報告;
(2)巖石資料記錄,整套原始記錄資料和相應(yīng)復(fù)印件;(3)鉆孔和灌漿的各項試驗成果;(4)單元工程及重要工序質(zhì)量檢驗簽證;
(5)施工作業(yè)過程中的施工質(zhì)量問題及其處理文件;(6)灌漿工程的竣工圖及設(shè)計變更文件;
(7)按合同文件規(guī)定、業(yè)主或監(jiān)理機構(gòu)要求報送的其他文件和資料。5.3 本細則未列之其他施工技術(shù)要求、原材料品質(zhì)和質(zhì)量檢查標準,按本工程項目合同文件、設(shè)計要求、有關(guān)規(guī)程規(guī)范和質(zhì)量評定標準執(zhí)行。
5.4 帷幕灌漿工序質(zhì)量檢驗表格、單元工程質(zhì)量評定表格和施工記錄表格,按照《錦屏水電工程首批施工質(zhì)量管理用表(修訂版)》、《錦屏水電工程第二批施工質(zhì)量管理用表》(錦屏質(zhì)安環(huán)保[2009102號)和《關(guān)于發(fā)布帷幕灌漿施工質(zhì)量檢驗表格的通知(長錦監(jiān)理[2010]024號)》執(zhí)行。
5.5 原材料質(zhì)量檢驗認證按監(jiān)理部印發(fā)的《工程質(zhì)量檢測試驗監(jiān)理工作規(guī)程》(長錦監(jiān)理[2005]062號)執(zhí)行。
5.6 已按設(shè)計要求完成,報經(jīng)監(jiān)理工程師質(zhì)量檢驗合格,按合同規(guī)定應(yīng)予以支付的工程量才予以計量支付。
第三篇:小南海水庫地震崩塌堆積天然壩體帷幕灌漿設(shè)計與施工
小南海水庫地震崩塌堆積天然壩體帷幕灌漿設(shè)計與施工
摘 要:小南海水庫系1856年地震山崩堵塞溪流形成的一座中型天然水庫,天然壩體結(jié)構(gòu)松散,滲漏加劇,為加強天然壩體的防滲性能,減少水庫滲漏,采取帷幕灌漿進行大壩防滲整治。本文詳細介紹了大壩防滲整治設(shè)計、施工及質(zhì)量檢查方法。由于地震崩塌堆積天然壩體防滲整治,國內(nèi)無先例,國外罕見,沒有經(jīng)驗可供借鑒。因此,小南海水庫天然壩體帷幕灌漿設(shè)計、施工及質(zhì)量檢查方法具有一定的探索性,其成功經(jīng)驗對類似工程的防滲整治具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:小南海水庫 地震崩塌堆積體 帷幕灌漿 施工
1、工程概況
小南海水庫位于重慶市黔江區(qū)小南海鎮(zhèn)境內(nèi),是1856年地震山崩堵塞老窖溪形成的一座中型天然水庫。水庫集雨面積98.8km2,大壩防滲整治前水庫正常蓄水位高程670.5m,總庫容7087萬m3,有效庫容2930萬m3.由于天然壩體結(jié)構(gòu)松散,滲漏加劇,多年平均滲漏水量約1000萬m3,致使壩體產(chǎn)生管涌滲透變形,危及大壩安全。為了確保壩體安全,加強天然壩體的防滲性能,減少水庫滲漏,保護地震遺址,在設(shè)計多方案論證基礎(chǔ)上,經(jīng)主管部門批準,采取帷幕灌漿進行大壩防滲整治。由于地震崩塌堆積的天然壩體中帷幕灌漿屬“國內(nèi)唯一,世界罕見”,沒有經(jīng)驗可借鑒,亦沒有對應(yīng)規(guī)程規(guī)范可遵循,因此,帷幕灌漿設(shè)計、施工及質(zhì)量檢查方法具有一定的探索性。
1.1 天然壩的形成及分布范圍
天然壩形成于1856年黔江—咸豐地震,地震崩塌堆積體堵斷老窖溪形成小南海天然水庫。天然壩體長約1000m,壩高一般60~70m,部分達80~100m,頂寬度為100~230m,壩底寬度為1200~1300m,壩體總體積約為4000~4600萬m3.1.2 工程地質(zhì)條件
⑴天然壩體主要由地震崩塌堆積的頁巖及粉砂質(zhì)頁巖塊碎石夾孤石,以及堆積、風(fēng)化或沉積碎屑組成。
天然壩體物質(zhì)結(jié)構(gòu)在垂向上存在明顯差異,橫向上差異不明顯。高程633.40~659.00m以上壩體孤石含量為28.09~56.52%,孤塊碎石粒徑明顯比下部大,孤石最大直徑達10.0m以上。該部分結(jié)構(gòu)松散,局部有架空結(jié)構(gòu)。鉆孔注水試驗測得滲透系數(shù)為39.38~176.31m/d,屬強—極強透水層。
下部壩體高程633.40~659.00m以下至高程608.47~622.41m之間,孤石含量為0.00~17.96%,塊碎石含量較上部壩體增加,孤塊碎石粒徑明顯較小,部分被粉細砂或粘土充填,基本無架空現(xiàn)象。鉆孔注水試驗測得滲透系數(shù)為6.53~60.80m/d,屬較強—強透水層。
⑵地震崩塌堆積體之下掩埋了原河流及Ⅰ級階地堆積物。
⑶天然壩體下伏基巖為志留系中統(tǒng)羅惹坪群(S2Lr1)第一段灰色及灰綠色頁巖,并夾有介殼灰?guī)r透鏡體。鉆孔壓水試驗測得,基巖強弱風(fēng)化帶巖體透水率為2.3~3.3Lu,新鮮巖體透水率為1.7~3.3Lu,均屬弱透水巖體。
⑷壩體滲漏點主要位于大壩右側(cè)天然溢洪道內(nèi),分布在不同層面的三個高程帶上;天然壩右半部上游壩坡分布有管涌入口,一般呈圓~橢圓狀,直徑一般0.10~0.30m,大部分位于塊碎石與孤石的接觸部位。
1.3 施工時段及完成工程量
2、帷幕灌漿設(shè)計
⑴根據(jù)天然壩體工程地質(zhì)條件和帷幕灌漿試驗,結(jié)合水利部專家組咨詢意見,設(shè)計帷幕軸線長748.138m,三排孔,相鄰2排排距有1.5m、2.0m兩種,孔距有3.0m、3.5m兩種,設(shè)計帷幕孔724孔,帷幕孔深入壩基巖體1.0m.⑵設(shè)計灌漿壓力:兩邊排Ⅰ、Ⅱ序孔灌漿壓力為0.2~0.8Mpa,兩邊排Ⅲ序孔灌漿壓力為0.2~1.2Mpa,中間排各序孔灌漿壓力為0.3~1.4Mpa.⑶灌漿材料及漿液配比:灌漿材料為普通硅酸鹽水泥和粘土為主,遇大漏漿及大通道時使用砂子和水玻璃。
灌漿漿液采用水泥粘土漿。邊排孔采用水泥:粘土為1:0.6,中排孔采用水泥:粘土為1:0.4的水泥粘土漿,水固(水泥+粘土)比采用3、2、1三個比級,即灌漿漿液重量比水泥:粘土:水為1:0.6:1.6,1:0.6:3.2,1:0.6:4.8,1:0.4:1.4,1:0.4:2.8,1: 0.4:3.2共六個比級。
⑷質(zhì)量標準:因壩體防滲帷幕的主要目的是減少滲漏,確保壩體安全,故根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)特征不同區(qū)段選取不同的防滲標準:帷幕灌漿試驗區(qū)樁號壩0+ 409.100~0+394.130m、壩0+644.631~0+626.631m壩段透水率<10Lu;樁號壩0+752.638~0+ 644.631m、壩0+626.631~0+409.100m和樁號壩0+394.130~0+4.500m壩段透水率<15Lu.3、帷幕灌漿施工
帷幕灌漿前對壩頂帷幕軸線部位進行開挖平整,澆筑寬6.0m、厚0.3m的壓重混凝土(竣工后作為壩頂公路),先鉆灌第1、2段,再鑲鑄長4.0m的孔口管,以保證灌漿效果。
3.1 灌漿方法
采用小口徑無芯鉆孔、孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)的方法進行灌漿施工。根據(jù)天然壩體的工程地質(zhì)特點,采用稀泥漿護壁鉆孔,解決了成孔難的問題,且帷幕孔灌漿段成孔后,不進行清水沖洗和灌前壓水試驗。
3.2 施工順序及灌漿段長劃分
帷幕灌漿孔施工按分序加密的原則進行,先施工下游排,再施工上游排,最后施工中間排。同排中先Ⅰ序孔,后Ⅱ序孔,再Ⅲ序孔。
第1、2段段長2.0m,第3段段長3.0m,第4段及其以下各段均為5.0m,最大段長不超過8m.3.3鉆孔
鉆孔主要采用300型地質(zhì)鉆機,φ60mm金剛石鉆頭無芯鉆進,終孔入基巖時換用φ56mm的金剛石鉆頭取芯鉆進。采用KXP-1型測斜儀進行孔斜檢測,所有鉆孔均沒有孔斜超出設(shè)計要求。
3.4 水泥粘土漿變換標準
每段灌漿前用灌漿漿液置換孔內(nèi)鉆孔泥漿,記錄儀打出的第一介讀數(shù)不作為變漿依據(jù)。當(dāng)水固比為3:1的漿液注入量達500L,而灌漿壓力和漿液注入率無明顯變化時變濃一級。當(dāng)水固比為2:1的漿液注入量達800L,而灌漿壓力和漿液注入率無明顯變化時變濃一級。當(dāng)漿液注入率大于40L/min,灌注量達 800L后壓力和注入率無明顯變化時越一級變濃。鉆孔時,孔口一直不返漿的灌漿段,可直接灌注最濃一級漿液。
3.5 抬動觀測
每個單元均設(shè)有抬動觀測孔(樁),在灌漿過程中及時進行抬動觀測,并做好記錄。發(fā)生抬動現(xiàn)象時,通過降低灌漿壓力或注漿速率等措施,使抬動值在設(shè)計允許范圍內(nèi)。
3.6 灌漿結(jié)束標準和封孔
灌注水泥粘土漿時,在設(shè)計壓力下,當(dāng)漿液注入率不大于1L/min時,繼續(xù)灌注30min或漿液注入率不大于2L/min時,繼續(xù)灌注40min結(jié)束;灌注水泥粘土砂漿時,在設(shè)計壓力下,漿液注入率不大于1L/min時,穩(wěn)定3—5min即可結(jié)束。
終孔灌漿結(jié)束后,用最濃一級的水泥粘土漿置換孔內(nèi)稀漿,用終孔段的灌漿壓力機械封孔,上部空余部分人工封孔。
3.7 鉆孔和灌漿過程中特殊情況的處理措施
由于天然壩體物質(zhì)組成和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點,在壩體內(nèi)形成架空和“砂窩”層(“砂窩”指天然壩體內(nèi)孤塊石之間及其架空空洞內(nèi)堆積的風(fēng)化頁巖碎屑層),這是帷幕灌漿鉆孔、灌漿及其質(zhì)量檢查的難點。
鉆進中遇到架空且長時間護壁泥漿漏失時,立即停鉆并提鉆,根據(jù)架空段高度投入碎石,然后壓塞灌漿。鉆進中若遇到不架空但長時間不返泥漿的孔段,立即停鉆,采用水泥粘土漿進行灌注。
由于架空段和不返泥漿段的耗漿量大,灌漿一般難以結(jié)束,需采取如下措施:
⑴灌漿過程中出現(xiàn)大漏漿時,優(yōu)先采用無壓、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿方法;
⑵按上述第⑴條原則操作,若漿液注入量累計達2000L后,仍不能回漿或升壓力時,采用機械灌注水泥砂漿或水泥粘土砂漿,直至結(jié)束。
⑶水泥砂漿灌注難以結(jié)束時,采用摻水玻璃的辦法灌注直至不進漿結(jié)束。
4、灌漿質(zhì)量檢查
灌漿質(zhì)量檢查,采用鉆檢查孔分段壓水試驗的方法。
為保證檢查孔注水試驗的準確可靠性,設(shè)計特別強調(diào)鉆孔禁止用泥漿護壁。因用清水鉆檢查孔時總是發(fā)生縮徑和塌孔事故,使檢查孔施工曾出現(xiàn)一度受阻無策,成為本工程重要的關(guān)鍵技術(shù)問題。經(jīng)兩次多位專家咨詢及先后5種不同工藝試驗,最終選用“分級跟管護壁、小孔徑清水回轉(zhuǎn)鉆進超前導(dǎo)孔、靜水頭分段壓水試驗”方法較好地解決了灌漿質(zhì)量檢查問題。
5、帷幕灌漿效果分析
共完成帷幕灌漿孔736孔,帷幕灌漿鉆孔總段長51497.46m,灌漿總段長50961.76m,灌入水泥14350.26t,粘土7424.68t,平均單位耗干料(水泥+粘土)427.28kg/m.5.1 檢查孔靜水頭壓水試驗成果
每個單元工程均設(shè)一個檢查孔,共作檢查孔18個,靜水頭壓水試驗66段次,孔段合格率100%.其中帷幕灌漿試驗區(qū)布置2個檢查孔,透水率值最大為 4.7Lu(防滲標準為10Lu)。除試驗區(qū)以外的其余壩段布置16個檢查孔,透水率值最大為14Lu(防滲標準為15Lu),全部滿足設(shè)計要求。
5.2 灌漿成果分析
注入量隨孔序加密呈遞減規(guī)律。下游排帷幕孔單位干料(水泥+粘土)注入量為528.27kg/m,上游排為476.49kg/m,中間排為 283.48kg/m,上游排比下游排減少9.8%,中間排比上游排減少40.5%.下游排Ⅱ序孔單位干料注入量比Ⅰ序孔減少12.3%,Ⅲ序孔比Ⅱ序孔減少22.2%;上游排Ⅱ序孔單位干料注入量比Ⅰ序孔減少5.5%,Ⅲ序孔比Ⅱ序孔減少24.0%;中間排Ⅱ序孔單位干料注入量比Ⅰ序孔減少12.5%,Ⅲ序孔比Ⅱ序孔減少18.7%.5.3、開挖檢查分析
溢洪道施工,在樁號壩0+668.231~0+605.900m范圍內(nèi)開挖深度7.0m,從開挖揭露的灌漿后壩體地層結(jié)構(gòu)看,大孤石裂隙以及較松散的堆積體中均被水泥粘土漿結(jié)石充填密實,漿液結(jié)石最大寬度達25cm,漿液在地層中擴散延伸長度達20m余。
溢洪道閘室段開挖右邊坡垂直深度5米處的灌漿結(jié)石照片
5.4 滲流量觀測系統(tǒng)觀測資料分析
灌漿施工期所建滲流量觀測系統(tǒng)位于壩下游河床,滲流量觀測從2001年7月22日至今,實測灌后最大滲流量為30.0L/s(相應(yīng)庫水位高程669.48m),是灌漿前庫水位高程668.24m的滲流量5.2%,正常蓄水位670.50m的3.54%.備注: 847★為設(shè)計根據(jù)多年觀測資料計算值
綜上所述,小南海天然地震堆積壩體帷幕灌漿工程,設(shè)計合理,施工質(zhì)量控制科學(xué),防滲加固效果明顯。
6、結(jié)語
在小南海天然地震堆積壩體中作帷幕灌漿防滲加固工程,目前屬國內(nèi)唯一的先例。設(shè)計施工過程中,對鉆孔、灌漿技術(shù)參數(shù),灌漿材料、漿液配比、灌漿過程中特殊情況的處理、以及灌后質(zhì)量檢查方法等多項技術(shù)與工藝進行了較多的試驗探索,并取得成功經(jīng)驗。
該工程的成功實施,為我國今后解決類似工程問題積累了寶貴的設(shè)計和施工經(jīng)驗。
(屈龍良 程丙權(quán))