1、美姑河坪頭水電站工程 監理實施細則(第十一分冊:基礎處理)坪頭水電站監理部二六年十二月目 錄1 總則和范圍11.1 適用范圍11.2 工作內容11.3 引用標準和規程規范12 鉆孔和灌漿施工質量控制22.1材料22.2設備22.3鉆孔42.4鉆孔沖洗和壓水試驗62.5灌漿試驗72.6制漿82.7基巖固結灌漿和帷幕灌漿92.8接觸灌漿132.9灌漿工程驗收13基礎處理監理細則1 總則和范圍1.1 適用范圍本細則適用于坪頭水電站首部樞紐擋水壩工程、泄洪工程、進水口工程中的固結灌漿、帷幕灌漿、接觸灌漿。排水孔和抬動觀測孔鉆孔、各類檢查孔、觀測孔、勘探孔以及取芯鉆探及壓水試驗等。1.2 工作內容基礎處
2、理工作內容包括施工措施計劃、灌漿材料、工序、鉆孔和灌漿設備、鉆孔、鉆孔沖洗及壓水試驗、漿液制備、實施灌漿、灌漿質量檢查、灌漿工程驗收等。1.3 引用標準和規程規范(1) 水利水電工程巖石試驗規程 SL264-2001;(2) 水工混凝土試驗規程 DL/T5150-2001;(3) 水工混凝土外加劑標準 DL/T5100-1999;(4) 混凝土拌和用水標準 JGJ63-89;(5) 水利水電工程巖石試驗規程(補充部分)DL5006-92;(6) 水利水電工程鉆孔壓水試驗規程 SL25-92;(7) 水工建筑物水泥灌漿施工技術規范 DL/T5148-2001。2 鉆孔和灌漿施工質量控制2.1材料
3、2.1.1.水泥(1) 應根據施工圖紙或監理人指示,選用灌漿用的水泥品種。用于回填灌漿的水泥標號不應低于P.O32.5;用于帷幕灌漿和固結的水泥標號不應低于P.O32.5;用于鋼襯接觸灌漿的水泥標號不應低于P.O42.5。(2) 帷幕灌漿的水泥細度要求通過80um方孔篩,其篩余量不大于5。施工過程中,監理人可根據現場的實際灌漿情況要求承包人采用細水泥或超細水泥。(3) 灌漿用的水泥必須符合規定的質量標準,不得使用受潮結塊的水泥,水泥不應存放過久,出廠期超過三個月的水泥不應使用。2.2.2摻合料經監理人批準,承包人可在水泥漿液中摻入砂、粘性土、粉煤灰等摻合料,各種摻合料質量應符合DL/5148-
4、2001第條規定,其摻入量應通過試驗確定,試驗成果報送監理人。2.2.3外加劑經監理人批準,承包人可在水泥漿液中速凝劑、減水劑、穩定劑以及監理人指示或批準的外加劑。各種外加劑質量應符合DL/5148-2001第條規定,其最優摻入量應通過室內試驗和現場灌漿試驗確定,試驗成果應報送監理人,所有能溶于水的外加劑以水溶狀態加入。2.2設備2.2.1鉆孔設備(1) 鉆孔的鉆機和鉆頭應根據工程的地質條件選用,帷幕灌漿的鉆孔宜采用回轉式鉆機和金剛石鉆頭,或硬質合金鉆頭,也可采用沖擊式鉆機或沖擊回轉式鉆機;固結灌漿可采用各種適宜的鉆機和鉆頭鉆進。(2) 取巖芯的各類灌漿孔、檢查孔、抬動變形觀測孔以及聲波測試孔
5、等的鉆孔應采用回轉式鉆機,按孔徑要求采用金剛石鉆頭或硬質合金鉆頭;不得使用碾砂鉆頭。(3) 使用鉆孔沖洗和壓水試驗設備,水泵的工作壓力應按施工圖紙的要求選定,并應保證在所有壓力下都有足夠的供水量,保證壓力穩定、出水均勻、工作可靠。(4) 要求承包人準備足夠的流量計、壓力表、壓力軟管、供水管及閥門等備品。2.2.2灌漿設備(1) 承包人提供的灌漿泵性能應與灌漿液的類型和濃度相適應,其容許工作壓力應大于最大灌漿壓力的1.5倍,并應有足夠的排漿量和穩定的工作性能;灌注純水泥漿液應采用多缸柱塞式灌漿泵。(2) 承包人應根據灌漿需要配置高速和低速漿液攪拌機。攪拌機的轉速和拌和能力應分別與所攪拌的漿液類型
6、及灌漿泵排漿量相適應,并應保證均勻、連續地拌制漿液。所有攪拌設備在用于拌制漿液前應在現場進行試運行。(3) 灌漿管路應保證漿液流動暢通,并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口處均應安裝壓力表,進漿管路也應安裝壓力表,所選用的壓力表在使用前應進行率定。使用過程中應經常檢查核對,不合格和已損壞的壓力表嚴禁使用。壓力表和管路之間應設有各漿裝置。(4) 灌漿塞應與灌漿方法、灌漿壓力及地質條件相適應,膠塞應具有良好的膨脹性和耐久性能,在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段,并易于安裝和拆除。(5) 灌漿壓力大于3Mpa時應配置下列灌漿設備和機具:高壓灌漿泵,其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20;耐
7、蝕灌漿閥門;鐵絲編織膠管;大量程壓力表,其最大標值應為最大灌漿壓力的22.5倍;孔口封閉器或專用高壓灌漿塞。(6) 集中制漿站的制漿能力應滿足灌漿進度高峰期所有機組用漿需要,制漿站應配備除塵設備,當漿液需摻加摻和劑或外加劑時,應增設相應的設備。(7) 承包人必須配備灌漿自動記錄儀,在灌漿實施過程中自動記錄灌漿壓力、流量等參數,并保存好有關記錄。(8) 所有灌漿設備、儀器、儀表均應始終保持工作狀態正常,并應配有足夠的備用設備,電力驅動設備,應在接地良好并經確認能保證施工安全時,方可使用。2.3鉆孔2.3.1說明(1) 鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等應按施工圖紙要求和監理人指示執行。(2
8、) 在鉆孔過程中,應進行孔斜測量,并采取措施控制孔斜,孔斜應符合有關規范的規規定,并做好測斜記錄。(3) 鉆孔結束,承包人應會同監理人進行檢查驗收,檢查合格,并經監理人簽認后,方可進行下一步操作。2.3.2灌漿孔的鉆孔(1) 灌漿孔的開孔孔位應符合施工圖紙要求,因故變更孔位應征得監理人的同意,并記錄實際孔位,帷幕灌漿孔的開孔孔位與設計位置的偏差不得大于lOcm。(2) 鉆機安裝應平整穩固,鉆孔前應按監理人指示埋設孔口管,鉆孔方向應按照施工圖紙要求確定,鉆孔時必須保證孔向準確。(3) 灌漿孔的施鉆應按灌漿程序,分序分段進行。(4) 垂直或傾角大于5的惟幕灌漿孔,其孔底偏差值不得大于下列規定數值:
9、孔深m2030405060最大允許偏差值m0.250.50.51.151.5對于傾角大于5和深度大于60m的惟幕灌漿孔,其孔斜應根據施工圖紙要求或監理人的指示執行。固結灌漿孔的孔底偏差應不大于1/40孔深。(5) 所有惟幕灌漿孔均應全孔測斜,承包人應采取可靠的防斜措施,如發現鉆孔偏斜超過規定時,應及時糾偏,或采取其它經監理人批準的補救措施,糾偏無效時,應按監理人的指示報廢孔后,重新鉆孔。2.3.3勘探孔、檢查孔、排水孔的鉆孔(1) 勘探孔及灌漿檢查孔的孔位應按監理人確定。(2) 灌漿檢查孔的孔底偏差要求與灌漿孔相同,其它各類鉆孔的孔底偏差應不大于1/40孔深或符合施工圖紙規定。(3) 除監理人
10、批準外,在排水孔周邊30m范圍內(或監理人指示范圍內)的灌漿孔尚未灌漿之前不得鉆進排水孔。(4) 排水孔鉆進過程中,如遇有斷層破碎帶或軟弱巖體等特殊情況,承包人應及時通知監理人,并按監理人的指示進行處理。若鉆進中排水孔遭堵塞,則應按監理人指示重鉆。2.3.4鉆孔取芯和芯樣試驗(1) 灌漿勘探孔、檢查孔以及監理人指示的其它鉆孔,應予鉆取巖芯,按取芯次序統一編號,填牌裝箱,并繪制鉆孔柱狀圖和進行巖芯描述。(2) 芯樣的最大長度應限制在3m以內,口發現芯樣卡鉆或被磨損,應立即取出。除監理人另有指示,對于lm或大于lm的鉆進循環,若芯樣獲得率小于80%,則下一次應減少循環深度50,以后依次減少50,直
11、至5Ocm為止。如果芯樣的回收率很低,應更換鉆孔機具或改進鉆進方法。(3) 在鉆孔過程中,應對鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映巖石或混凝土性的因素進行監測和記錄,并報送監理人。(4) 承包人應根據監理人指示,對回收的巖芯和混凝土芯進行試驗,并將試驗記錄和成果提交監理人。(5) 承包人應對每盒或每箱芯樣拍兩張彩色照片,并作好鉆孔操作的詳細記錄,一并報送監理人。(6) 監理人指示應予保存的巖芯,承包人應按指定的地點存放,防止散失和混裝。(7) 施工圖紙所示的所有鉆孔,承包人應妥加保護,直到驗收合格為止。任何因承包人的過失造成掃孔或重鉆的費用由承包人承擔。2.4鉆孔沖洗和壓水試驗2.4
12、.1說明(1) 承包人應在灌漿前,對所有灌漿孔(段)進行裂隙沖洗和壓水試驗。(2) 在地質條件較復雜的區域,其惟幕灌漿孔的裂隙沖洗應按監理人的指示或通過現場試驗確定的方法進行。2.4.2沖洗(1) 灌漿孔均應進行沖洗。承包人應根據監理人指示采用風水聯合沖洗或用導管通入大流量水流,從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗,裂隙沖洗萬法應根據不同的地質條件,通過現場灌漿試驗確定。(2) 沖洗壓力:沖洗水壓采用80%的灌漿壓力,壓力超過lMPa,則采用lMPa;沖洗風壓采用50%的灌漿壓力,壓力超過0.5MPa,則采用0.5MPa。(3) 裂隙沖洗應沖至回水澄清后lOmin結束,且總的時間要求,單孔不少于3O
13、min,串通孔不少于2h,對回水達不到澄清要求的孔段,應繼續進行沖洗,孔內殘存的沉積物厚度不得超過2Ocm。 (4) 當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結束不足24h時,不得進行裂隙沖洗。(5) 灌漿孔(段)裂隙沖洗后,該孔(段)應立即連續進行灌漿作業,因故中斷時間間隔超過24h者,應在灌漿前重新進行裂隙沖洗。2.4.3壓水試驗(1) 壓水試驗應在裂隙沖洗后進行,承包人可根據監理人指示,采用“簡易壓水”、“單點法” 及“五點法”進行壓水試驗。(2) 簡易壓水試驗應在裂隙沖洗后或結合裂隙沖洗進行。壓力為灌漿壓力的80,該值若大于1MPa時,采用lMPa;壓水2Omin,每5min測讀一次壓水流量,
14、取最后的流量值作為計算流量,其成果以透水率表示。五點法和單點法壓水試驗按DL/T5148-2001附錄A執行。(3) 對帷幕灌漿,無論采用自上而下分段灌漿法,或自下而上分段灌漿法,先導孔應自上而 下分段卡塞進行壓水試驗,并按施工圖紙要求采用五點法或單點法。其它各次序孔的各灌漿段,可進行簡易壓水試驗。檢查孔應采用五點法或者單點法壓水試驗。(4) 基巖固結灌漿的檢查孔應按DL/T5148-2001附錄A的規定進行壓水試驗,檢查孔的數量應不少于灌漿總孔數的5%。2.5灌漿試驗2.5.1說明(1) 灌漿作業開工前56天,承包人應編制詳細的試驗計劃及試驗大綱,報送監理人審批。(2) 灌漿試驗包括巖石固結
15、灌漿和惟幕灌漿。(3) 灌漿試驗結束后,承包人應對試驗成果進行分析,并將試驗的詳細記錄和試驗分析成果提交監理人。2.5.2漿液試驗(1) 承包人應按監理人指示對不同水灰比、不同摻合料和不同外加劑的漿液進行下列項目試驗:漿液配制程序及拌制時間;漿液密度或比重測定;漿液流動性或流變參數;漿液的沉淀穩定性;漿液的凝結時間,包括初凝或終凝時間;漿液結石的容重、強度、彈性模量莉滲透性;監理人指示的其它試驗內容。(2) 用于現場灌漿試驗的漿液水灰比以及摻合料、外加劑等的品種及其摻量應通過漿液試驗選擇,試驗記錄和試驗成果應提交監理人。2.5.3灌漿試驗(1) 承包人應選擇與永久工程相結合的地段作為灌漿試驗區
16、。(2) 根據灌漿工程施工圖紙的要求或按監理人指示選定試驗孔布置萬式、孔深、灌漿分段、灌漿壓力等試驗參數。(3) 在每一生產性試驗區內,按批準的生產性試驗大綱擬定的施工程序和萬法進行生產性試驗,檢查灌漿的效果,整理分析各序孔和檢查孔的透水率、單位耗灰量等的試驗資料,并將生產性試驗成果和試驗記錄提交監理人。2.6制漿2.6.1制漿材料稱量制漿材料必須稱量,稱量誤差應小于5%,水泥等固相材料應采用重量稱量法。2.6.2漿液攪拌(1) 各類漿液必須攪拌均勻,測定漿液密度和粘滯度等參數,并作好記錄。(2) 純水泥漿液的攪拌時間:使用普通攪拌機時,應不少于3min;使用高速攪拌機時,應不少于30s。漿液
17、在使用前應過篩,從開始制備至用完的時間應小于4h。(3) 拌制細水泥漿液和穩定漿液,應加入減水劑和采用高速攪拌機,高速攪拌機攪拌轉速應大于12OOr/min(r為轉動一周),攪拌時間應通過試驗確定。細水泥漿液的攪拌,從制備至用完的時間應小于2h。集中制漿(1) 集中制漿站應制備水灰比為0.5:1的純水泥漿液,輸送漿液流速應為1.42.0m/s,各灌漿地點應測定來漿密度,并根據各灌漿點的不同需要調整使用。(2) 漿液溫度應保持在540,超過此標準的應視為廢漿。2.7基巖固結灌漿和帷幕灌漿2.7.1一般要求(1) 同一地段的基巖灌漿必須在先完成固結灌漿,并經檢查合格后才能進行帷幕灌漿。(2) 平洞
18、內的帷幕灌漿應在平洞的支護(錨桿、混凝土襯砌、混凝土底板等)作業完成后進行。(3) 在需要從巖石表面進行灌漿的區域,在灌漿前應將漏漿或漏水的裂隙進行清理,并將松動巖石移走,以便堵漏。(4) 巖基固結灌漿應有混凝土蓋重情況下進行,其鉆孔和灌漿均需在相應部位混凝土達到50設計強度后,方可開始灌漿;采用無蓋重灌漿,應經監理人批準。(5) 對設有抬動觀測設備的灌區,須待抬動觀測儀器裝置完畢,并完成灌漿前測試工作后,方可進行灌漿作業。在進行裂隙沖洗、壓水試驗和灌漿過程中均應進行抬動監測并將觀測成果報送監理人,抬動變形允許值超過設計值時應立即停止施工,并報請監理人共同研究處理措施。(6) 在已完成或正在灌
19、漿的地區,其附近30m以內不得進行爆破作業。(7) 在灌漿過程中出現灌漿中斷、串孔、冒漿、漏漿、孔口涌水、吸漿量大等情況時,承包人應按DL/T5148-2001第6.8節的要求處理,并應將處理方案報監理人審批。2.7.2灌漿壓力和灌漿方法(1) 灌漿壓力應按施工圖紙或監理人指示確定,灌漿壓力應盡快達到設計值,接觸段和注入率大的孔段應分段升壓。(2) 灌漿應按分序加密的原則進行。由三排組成的帷幕,應先進行邊排孔的灌漿,然后進行中排孔的灌漿;由兩排孔組成的惟幕,應先進行下游排孔的灌漿,然后進行上游排孔的灌漿,每排應按分序、分段施工。(3) 灌漿孔的灌漿段長小于6m時,可采用全孔一次灌漿法;大于6m
20、時,按監理人指示選用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。(4) 帷幕灌漿段長度宜為56m,特殊情況下可適當縮減或加長,但不得大于lOm。(5) 進行惟幕灌漿時,壩體混凝上利基巖的接觸段應先行單獨灌漿并廊待凝,接觸段在巖石中的長度不得大于2m。(6) 采用自上而下分段灌法時,灌漿塞廊塞在己灌段段底以上0.5m處,以防漏灌;孔口無涌水的孔段,灌漿結束后可不待凝。(7) 采用自下而上分段灌漿法時,灌漿段的長度因故超過10m,對該段宜采用補救措施。 (8) 為防止巖石面或混凝土面抬動,固結灌漿原則上一泵灌一孔,當相互串漿時,采用群孔并聯灌注,但并聯孔數不宜多于3個,并應
21、控制灌漿壓力。2.7.3漿液水灰比和變漿標準(1) 應按灌漿試驗確定的或監理人批準的水灰比施灌,灌漿漿液應由稀到濃逐級變換。當灌漿壓力保持不變,注入率持續減少時,或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時,不得改變水灰比。(2) 當某一比級漿液注入量己達300L以上,或灌注時間已達30min,而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時,應換濃一級水灰比漿液灌注;當注入率大于30L/min時,根據施工具體情況, 可越級變濃。灌漿結束標準(1) 帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時,在規定壓力下,當注入率不大于0.4L/min,繼續灌漿6Omin,或不大于lL/min時,繼續灌注90min,灌漿即可結束。采用自下而
22、上分段灌漿法時,繼續灌注時間相應減少為3Omin和6Omin,灌漿即可結束。(2) 當長期達不到結束標準時,應報請監理人共同研究處理措施。2.7.5灌漿孔封孔(1) 每個帷幕灌漿孔全孔灌漿結束后,承包人應會同監理人及時進行驗收,驗收合格的灌漿孔才能進行封孔。(2) 帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時,灌漿孔封孔應采用“置換和壓力灌漿封孔法”;采用自下而上分段灌漿時,應采用“全孔壓力灌漿封孔法”。2.7.6灌漿質量檢查承包人應會同監理人進行惟幕灌漿質量檢查,其檢查內容和方法如下。.1帷幕灌漿質量檢查(1) 帷幕灌漿質量檢查應以分析檢查孔壓水試驗為主,結合鉆孔、取巖芯資料、灌漿記錄和測試成果等評定其
23、質量。(2) 帷幕灌漿檢查孔的鉆孔位置應按監理人指示選在:帷幕中心線上; 巖石破碎、斷層、大孔隙等地質條件復雜的部位; 注入量大的孔段附近; 鉆孔偏斜過大的部位; 灌漿情況不正常以及分析認為帷幕灌漿質量有問題的部位。(3) 帷幕灌漿檢查孔的數量應為灌漿孔總數的10,一個壩段或一個單元工程內至少應布置一個檢查孔。(4) 帷幕灌漿檢查孔壓水試驗應在該部位灌漿結束14天后進行。承包人應在灌漿結束后7天或監理人指示的時間內,將有關資料報送監理人,以便擬定檢查孔位置。(5) 帷幕灌漿檢查孔應按本章第條的規定提取巖芯。(6) 帷幕灌漿的封孔質量應逐孔進行檢查。(7) 帷幕灌漿質量壓水試驗合格標準:壩體混凝
24、土與基巖接觸段及其下一段的合格率應為100%;再以下各段的合格率應為90以上;不合格段的透水率值不超過設計規定值的100%,且不集中,則灌漿質量可認為合格。否則,應按監理人的指示或批準的措施進行處理。.2固結灌漿質量檢查 (1) 固結灌漿質量檢查應采用測量巖體波速或靜彈性模量為主,并結合分析灌漿孔和檢查孔的鉆孔取芯以及壓水試驗和灌漿試驗成果為輔的方法進行綜合評定。其檢查孔的數量不應少于灌漿孔總數的5%,一個單元工程內至少應布置一個檢查孔,檢查結束后應進行灌漿和封孔。(2) 固結灌漿采用巖體波速、靜彈性模量法進行質量檢查,檢查應分別在灌漿結束后14天、28天進行。承包人應按監理人指示在規定的時間
25、內,將有關資料提交監理人,以便擬定檢查孔的孔位。(3) 固結灌漿質量的檢查,其孔段合格率應在80以上;不合格孔段的波速不低于設計規定值的20,且不集中,灌漿質量可認為合格。若達不到上述合格標準的,應按監理人的指示或批準的措施進行處理。2.8接觸灌漿(1) 接觸灌漿包括鋼襯接觸灌漿。接觸灌漿工程系隱蔽工程,對其施工情況必須作如實、準確的記錄,并對資料及時進行整理分析,為驗收作好準備。(2) 鋼襯接觸灌漿是指對泄洪閘、沖沙閘等部位耐磨鋼板與混凝土之間縫隙的灌漿。(3) 鋼襯接觸灌漿的灌漿壓力必須以控制鋼襯變形不超過設計規定值為準。(4) 接觸灌漿宜采用循環灌漿法,漿液水灰比可采用1:1,0.8:1
26、,0.6:1(重量比)三個比級。必要時可加入減水劑。盡量多灌較濃級漿液。(5) 在剛完成灌漿或正在灌漿地區附近,不得進行爆破作業,如必須爆破時,須按其距離及有關因素確定爆破藥量,并采取必耍的防震措施后,報請監理人批準。(6) 灌漿水泥應保持新鮮,受潮結塊者不得使用。水泥標號不低于P.O.42.5,水泥在使用前必須對質量作出鑒定,符合質量標準并經監理人批準方可使用。(7) 在設計規定壓力下,灌漿孔停止吸漿,繼續灌注5min,即可結束。(8) 灌漿短管與鋼襯間可采用絲扣連接,也可焊接。灌漿結束后用絲堵加焊或焊補法封堵孔。焊后用砂輪磨平。(9) 鋼襯接觸灌漿灌漿結束 714d后采用錘擊法進行灌漿質量檢查,脫空范圍和程度應滿 足設計要求,否則應補灌。2.9灌漿工程驗收2.9.1灌漿工程施灌過程的驗收灌漿工程的驗收應在鉆孔和灌漿作業過程中,按照本章規定的各項施灌工藝標準和本章第2.7.6、2.8所列各類灌漿工程的質量檢查項目和內容進行逐項驗收,并將質量檢查和驗收記錄報送監理人。2.9.2灌漿最終驗收 各類灌漿工程完工后,承包人應按合同相關規定申請完工驗收,并提交完工驗收資料。