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1、 同赣堤溶洞处理灌浆施工方案1 编制依据（1）、施工设计图纸及设计说明（2）、参照前期溶洞生产性试验成果（3）、水工混凝土施工规范（DL/5144-2001）（4）、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL62-1994)（5）、水工混凝土外加剂技术规程(DL/T 5100-1999)（6）、水工混凝土试验规程(SL352-2006)（7）、混凝土用水标准(JGJ63-2006)备注：本方案作为现场施工依据或作业指导，如在施工中遇到与本方案未提及到的事项，如须调整需见监理工程师签证单或指示单为准。2 工程概述2.1 地质条件概况根据地质勘查资料，及设计图纸本工程溶洞有全填充式，半填充式或无充填式三
2、种形式，灌浆施工范围内地层包括第四系冲残积层、下二迭系栖霞组灰岩和中碳系船山组白云质灰岩，第四系冲残积层：从上而下依次为人工填土、粘性土、全新统冲积层粘性土、砂土、砂砾石，中更新统冲残积砾质土、碎石土等。厚度17.7m49.7m，底面高程（黄海高程）2.7m29.3m。下二迭系栖霞组灰岩：浅灰、灰白等色，微晶结构层状构造，矿物成分为方解石、白云石、石英、铁质等，夹白云质灰岩，岩溶发育一般以三至五层岩溶形式出现，岩溶顶界高程20.9m17.7m，底界高程18.0m40.2m，多为有充填物的岩溶，充填物以砂砾石为主，还有砾质土，含泥砾质土、粘土、砂土等。无充填物岩溶主要在桩号2+040，高程19.
3、0m21.2m，桩号2+160，高程15.5m16.7m和桩号2+730等。桩号1+2651+400、1+6801+790、1+9802+240、2+7003+060四段岩溶发育，尤其1+9802+240段受断层F102影响，岩溶强烈。桩号2+300处岩溶率达77%，单个岩溶厚度达29m。中石灰系白云质灰岩：灰白色，微晶结构，层状构造，矿物成分为白云石、石英、方解石、铁质等，夹灰岩，岩溶不发育。2.2 溶洞处理灌浆工程量江西省峡江水利枢纽库区防护工程同赣堤桩号1+2653+218溶洞处理工程，在防渗墙成槽后，于槽内吊装预置孔管材，然后浇筑防渗墙砼于是在防渗墙内形成灌浆孔和压水试验检查孔。灌浆孔
4、间距2.1米，为单排，压水试验检测孔置于两灌浆孔之中。治理轴线长度1953m，灌浆孔共930个（试验区已施工9个孔），钻孔35000m。孔位编号见施工图纸，孔间距2.1m，钻孔孔位偏差不大于200mm，建议21个孔为一单元，在每个单元I序孔中选一个先导孔，先导孔灌浆应在其他序孔之前进行，先导孔与相邻I序孔垂直面上错开一层溶洞，则其它I序孔也可以施工；I序孔与相邻II序孔垂直面上错开一层溶洞，则II序孔也可以施工；孔深至设计溶洞处理底线。3 施工布置3.1 水、电系统（1）、施工用水采用潜水泵抽水，并在每3台钻机配备一台2m3的蓄水箱，每个制浆站配备一个2m3的蓄水箱，供水能力不小于70m3/h
5、，出口水压不小于0.3MPa。（2）、施工用电采用系统供电，在桩号1+2653+218已分布3台变压器（总负荷700千伏安）。整个施工现场设备使用负荷为500KW左右，施工段配置配电柜，并相隔100m左右配备一个空气开关，各施工机组从空气开关接线到配电柜，再分配到各施工机械，由主电缆线接入，布线长度根据现场实际距离而定。3.2 设备布置XU-300型回转钻机及XY-1A-6型地质钻机完成所有灌浆孔、检查孔的钻孔作业，同时在制浆站根据需要布置高速搅拌机、泥浆泵输送浆，在各灌浆点根据需要配备足够的灌浆泵、双层搅拌机及灌浆数据采集与处理系统自动记录仪等主要灌浆设备。3.3 灌浆设备（1）搅拌机的转速
6、和拌和能力应分别与所搅拌浆液的类型和灌浆泵的排浆量相适应，保证能均匀、连续拌制浆液。高速搅拌机的搅拌转速应不小于1200r/min（2）灌浆泵的技术性能与灌注的浆液的类型、浓度应相适应。额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20%，排浆量能满足灌浆最大注入率的要求。（3）灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。（4）灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。使用压力宜在压力表最大标值得1/43/4之间。压力表与管路之间应设有隔浆装置。（5）灌浆塞应与所采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应，应有良好的膨胀和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地
7、封闭灌浆孔段，并且易于安装和拆除。3.4 制浆系统本工程采用集中制浆法制浆，拟设四个制浆站，根据施工进度安排布置在同赣堤沿线桩号1+515、2+015、2+515、3+015。每个制浆站安装2个水泥储存罐，安设2台NJ-600型高速搅拌机制浆，2台JJS-2A立式双层普通搅拌机储浆，2台BW-200/40型泥浆泵，以及供水、输浆管路系统。制浆站规模为1000L/min。通过输浆2550支管将浆液送至各灌浆点。集中制浆站制备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.42.0m/s，各灌浆点测定来浆密度，并根据各灌浆孔段所需要的灰比调制后使用。在灌砂浆时，砂浆在灌浆孔现场根据需要进行拌制。
8、3.5 施工中的排水、排污将废水、废浆汇集引入到附近低洼处集水坑内；在施工场地周围布置挡水埂，使废水、废浆集中，用潜水泵引出坝外。4 施工顺序及程序4.1 施工顺序灌浆施工顺序为：先进行防渗墙浇筑，待防渗墙达到一定强度后进行溶洞灌浆。4.2 施工程序防渗墙成槽后孔位放样预埋孔口管砼浇筑灌浆钻孔孔内阻塞压水实验灌浆逐段施工封孔质量检查5 具体施工工艺5.1 灌浆钻孔防渗墙砼达到龄期后，进行先导孔（在I序孔中选），其次I序孔、II序孔（在垂直面上错开一层溶洞）、分序进行施工。单管钻具，金刚石（钻岩石层时）或复合片（钻岩溶砂砾石充填物时）钻头，开孔孔径11075，终孔孔径9175，分段钻进成孔。基岩
9、钻进不分段，至钻入岩溶充填物层一定厚度后而止。根据前期灌浆试验区钻孔情况岩溶充填层成分复杂，钻进难度大；小岩溶可一次穿透；较大规模岩溶充填物松散透水 ，不易成孔，往往取钻后孔壁大部分垮塌，只有灌浆处理才能向下有效钻进，因此钻进段长小，段次多，有时段长只有数十厘米，少数溶洞段须多次灌浆处理才能钻成。钻进达到设计要求深度且未见岩溶时即行终孔。（1）、孔距溶洞灌浆为单排，灌浆孔孔距为2.1m。溶洞灌浆检查孔位置可在基本孔之间布置，孔数为基本孔的5%10%。（2）、孔深灌浆孔深达到设计图纸的溶洞处理底线，检查孔深度比所在检查部位的灌浆孔深度少1m。（3）、孔径溶洞灌浆孔孔径为11075，灌浆检查孔孔径
10、为9175。5.2 先导孔和检查孔钻孔取芯（1）、灌浆先导孔、检查孔应予钻取芯样及装箱保留，基岩段岩芯取获率不小于80%。普通灌浆孔不采取芯样。（2）、对先导孔、检查孔钻取芯样应进行系统管理和有效保存，待工程竣工后统一移交管理单位。5.3 灌浆前压水某一孔段钻进时孔口无返水，则不需做压水试验，直接进行灌浆；如钻进中孔口有返水，则对岩溶段进行简易压水，压水结果q5lu时则可不注浆，直接向下钻进，若q5lu则注浆后再钻进。5.4 灌浆后检查孔压水（1）、压水的试验方法采用单点法（一个压力值），压水试验的压力应不大于灌浆施工时该孔段所使用的最大灌浆压力的80%，将压力调到规定数值，在注入率保持稳定后
11、，至少进行4次注入率的测量，在稳定压力下每3min5imn测度一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值10%。或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。（2）每次压水试验所必须的数据，包括孔号、段长、压力表的高程、地下水位的高程、压水压力、流量、压水时间和单位吸水量、试验日期等。5.5 灌浆（1）、灌浆材料水泥：采用P.C 32.5复合硅酸盐水泥，细度要求通过80um方孔筛余量不大于5%。水：现场灌浆用水均采用抽取洁净河水至施工部位直接使用。砂：采用质地坚硬的天然砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，含泥量不宜大于3%；（2）
12、、制浆制浆材料称量制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。水泥等固相材料应采用质量（重量）称量法。浆液搅拌各类浆液必须均匀搅拌，测定浆液密度并作好记录。纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，不小于3min，使用高速搅拌机时，不少于30s。浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h，超过4h则视为废浆。集中制浆集中制浆站制备水灰比0.5:1的纯水泥浆液，输送到各灌浆部位再调配测定来浆密度，并根据各灌浆点的需要调到所需水灰比。对灌砂浆的孔段，水泥砂浆在施工现场拌制。浆液温度保持在5-40，低于或超过此标准的视为废浆。如采用砼灌注的孔段（岩溶、空洞），则采取外购商品砼。输浆输浆时应保证输浆管
13、路中畅通，避免水泥浆在管中沉积。输浆压力不宜过高，输浆管路尽量平整、光滑、转弯半径不能太小，过流断面不得产生突变。输送浆液流速为1.42.0m/s。（3）、灌浆方法A、溶洞处理的方法对于充填物以砂砾石为主或夹砂土、粉细砂或砾石被砂土、粘性土包裹组成复杂的岩溶，灌注纯水泥浆，水灰比根据现场漏量确定。对于半充填或有充填物砾石较大松散的溶洞灌注水泥砂浆纯水泥浆；对于大体积无充填物的溶洞（重新钻孔孔径为150），采用砼输送泵进行灌注C15细石砼。灌注结束后再灌注纯水泥浆。B、溶洞灌浆按分序加密，分段施灌的原则进行。先施工序孔，再施工后序孔。其中灌浆采取自上而下、分段阻塞、孔内循环的灌注方式施工。C、灌
14、浆采用自上而下分段循环法进行施工，每段长度根据溶洞大小及钻孔成孔确定段长（最大不大于5米）。溶洞灌浆时，首先进行上部砼防渗墙与下部岩面接合部位的灌浆并待凝12小时，其它孔段灌浆结束后不用待凝，但在地质条件复杂的溶洞、破碎带的地区灌浆后要待凝，待凝时间根据实际情况来定。灌浆时灌浆塞塞在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌。（4）、灌浆压力一般应尽快升到设计压力但注入率大的孔段可采用分级升压；其I序孔的灌浆压力不大于0.4MPa，后序孔的灌浆压力不大于0.5MPa。灌浆压力表应安装在回浆管路上，并配有油浆隔离设备，灌浆时以指针摆动的平均值作为控制压力的标准。（5）、浆液水灰比浆液水灰比按灌浆试验确定
15、的参数执行，浆液由稀到浓逐级变换。浆液水灰比可采用2:1、1:1、0.8:1或0.5:1共四个比级，开灌水灰比可采用2:1比级。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，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。当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，更换浓一级水灰比浆液灌注，当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。灌浆过程中，灌浆压力（突然掉压）或注入率（突然增大）改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。必要时可灌注水泥砂浆，水泥砂浆配合比采用水：水泥：砂为1：1：0.8，砂采用质地坚硬的天然砂，粒径不宜
16、大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，含泥量不宜大于3%；灌浆过程中应定时测记浆液比重，必要时应测记浆液温度。灌注砼：砼粗骨料（20mm），坍落度1822cm，扩散度3335cm。（6）、特殊情况处理A、大耗浆量孔段处理当采用最浓一级浆液灌浆，吸浆量很大（30L/min）且无压力或压力很低，耗灰量又大于2t时，就采用限流灌注，使流量控制在20L/min左右；当该灌段总耗灰量超过5t而吸浆量和压力仍无明显改变时，就采用间歇灌浆，间歇时间不超过30min，每次间歇灌浆耗灰量限3t，间歇2次灌注后仍无明显效果即停灌待凝24h后扫孔复灌。B、灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时
17、进行灌浆。否则应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，在对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。C、灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：应及早恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，然后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。5.6 灌浆结束标准采用自上而下分段灌浆时在设计压力下，当注入率不大于1L/min时，持续灌注30min后，
18、灌浆即可结束。5.7 封孔 全孔灌浆结束后，会同监理工程师及时进行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔。封孔采用“全孔灌浆封孔法”施工。封孔浆液采用水灰比0.5:1的水泥浆液。5.8 质量检查在每单元灌浆结束14d后进行，检查孔数为总数的5%10%。（1）溶洞灌浆质量检查以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和试验成果的分析。 （2）检查孔施工：钻孔孔径9175，芯样要求装箱、填牌编号，并加以描述。检查孔压水采用单点法压水（一个压力值），压水稳定标准：在稳定的压力下，每5min测读一次压入流量，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，本阶段试验
19、即可结束，取最终值作为计算值。（3）检查标准：根据生产性试验两个检查孔压水情况灌后其透水率大多小于20Lu值。6 浆液试验 纯水泥浆可不进行室内试验，其他类型浆液根据工程需要，有选择性地进行浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间。7 工程施工进度计划7.1 施工进度计划根据现场实际施工进度安排，自2013年5月16日至2013年12月31日止，总工期229天。施工期间实行24小时作业，一台钻机一天钻2段，一台灌浆机一天灌34段，平均每天钻孔灌浆4050段，可平均每天完成45个孔的灌浆。（1）2013年5月5日进场，计划在5月15日前完成施工前所有的准备工作；（2）2013年56月份施工前期阶段和汛
20、期雨水天气等因素，计划平均每月完成工程量4000米； （3）2013年7月份以后进入施工高峰期，计划平均每月完成工程量4750米。 7.2 进度保证措施为确保该工程在计划工期内完成，我部将采取如下措施：（1）加强作业人员数量、提高作业人员素质。 （2）协调组织原材料的储备，确保施工正常运行。 （3）定期对机械设备进行保养维护，确保机械设备的正常运转。8 施工组织结构施工组织结构框图技术负责生产负责项目主任质检员技术员安全员资料员试验员施工员配料班造孔班记录员制浆站灌浆班维 清修 杂班机 长9 资源配置9.1 主要设备配置主要设备配置见表11。序号设备名称型号及规格功率（KW）数量备注2地质钻机
21、XY-1A-61515最大钻孔深度100m钻孔口径56mm110mm3地质钻机XU-3002010最大钻孔深度300m钻孔口径56mm146mm5灌浆泵3SNS20156砂浆泵SNS200/1001587泥浆泵BW-200/405148高速搅拌机NJ-6008824h制浆量120t搅拌时间30s9立式双层搅拌机JJS-2A31024h制浆量50t搅拌时间3min10灌浆自动记录仪811潜水泵51465m3/h12潜水泵2.0146m3/h13蓄浆桶2m5.5414蓄水箱2m1415电焊机152表11 主要施工设备配置表9.2 劳动力配置劳动力配置见表12。表12 劳动力配置表 （注：按三班制配
22、置）工种技术员质检员安全员记录员钻探工灌浆工制浆配料维修杂工合计人数243101504524245527210 质量保证体系与控制措施10.1 质量保证体系（1）、明确责任关系，从组织上确保工程的质量达到合格。建立健全技术责任制度，推行全面质量管理，设立专职质量员，实行事前、事中、事后控制，对重要工序的质量、施工技术方案进行论证，确定质量控制目标，采取相应措施，从制度上保证施工质量合格，成本合理，安全可靠。（2）、严格执行“工程质量三检制”和隐蔽工程验收制，层层把关，班组自检，质检员复检，质检工程师终检。（3）、针对施工部位制定合理的施工艺流程，确定工程质量控制目标。 （4）、技术人员熟悉施工
23、图纸、施工规范和质量检验标准、验收规范和验收制度，做好施工前的技术交底和质量标准交底工作，进一步落实有关施工工艺和施工方法。 （5）、加强职工技术业务培训教育。 （6）、严格操作规程和文明施工规定进行施工，加强工程现场管理，做到不违章指挥、不违章操作。 （7）、利用工余时间对施工人员进行业务培训，提高职工的质量意识和业务技能。增强“质量为本”的观念。10.2 质量控制措施（1）原材料质量控制水泥须有厂家的水泥产品合格证和水泥检验报告，且按规定每200T须进行一次复检且合格，水泥要保持新鲜无结块，出厂期超过三个月的水泥不得使用。砂采用质地坚硬的天然砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.
24、0，含泥量不宜大于3%；对掺合料品质标准的具体要求应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。（2）造孔 所有灌浆孔必须按施工详图的规定布孔，孔径、孔深、孔距等均应符合施工详图和水工建筑物水泥灌浆施工技术规范中的有关规定。（3）灌浆压力压水试验和灌浆时的压力要严格按照试验确定压力执行并有专人控制，以免压力过大造成抬动或压力过小而影响灌浆质量。（4）浆液配制严格按照试验确定的水灰比配制浆液，对水、水泥、掺和料、外加剂等进行称量配制（重量比），并经常测量浆液比重。11 安全文明施工（1）工程开工前，应进行工程规模、施工工期、工程特点、难点等设计技术交底和施工技术交底，对参加施工人员进行安全技术质量等工作
25、规程培训。（2）设备进场前要进行现场考察，了解现场实际情况，为保证施工安全、制定切实可行的安全生产措施提供依据。（3）设备进场后需要进行维护、保养。通过检查、试车发现的故障、不安定因素须及时进行维护。设备进场后的就位、拼装要有熟练作业人员或专业机械人员现场指挥，按先后顺序，有序进行；设备投入使用前应由项目部机电、安全部门联合组织安全验收，验收合格后方可投入生产。（4）施工器材检查：对施工需用工具、管材、电缆及其它辅助器材均应进行仔细检查，对存在安全隐患，影响施工质量、安全的器材严禁进入施工现场。（5）施工作业人员应按要求劳保着裝，配戴必备的安全防护用品。拌制灰浆人员应有防尘措施，带电作业人员应有防触电安全措施。（6）施工现场水、电、照明等由施工管理、调度部门组织进行统一安装，使用前须经检查验收。
