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1、舟山市北蟬鄉淡水坑水庫除險加固工程（壩體劈裂、壩基帷幕灌漿）施工組織方案北蟬鄉淡水坑水庫工程項目部二0一0年十月施工組織方案1、概述1、1舟山市定海區北蟬鄉淡水坑水庫，壩體為粘土填筑心墻，壩基為含泥砂樂和強風化流紋質凝灰巖和中等風化流紋質凝灰巖，水庫建于60年代，庫容量14.4萬 m3。，經多年運行，現由于滲漏需進行加固處理。1、2設計單位為舟山市水利勘測設計院，工程監理為杭州亞太建設監理咨詢有限公司。設計采用上、下流坡面整修，壩體雙排水泥膨潤土劈裂灌漿孔距1.5m。壩基采用單排水泥帷幕灌漿，孔距1.5m，灌漿孔序分、三序，先序、后序。然后序，灌漿方法采用逐漸加密施工方法。1、3估計工程量1、2、3、1劈裂灌漿約 2111.45 m1、3、2帷幕灌漿約 1165.61 m1、3、3壩體鉆孔約3300.00 m1、4管理機構1、4、1 經投標評審后由我公司中標，手續齊全，符合現行招投標程序。1、4、2工地成立工程施工項目部，防滲分部工程由項目經理直接領導。由監理、業主代表現場監督、指導、檢查實施作業，成立質量三檢制小組。1、5施工工期進入施工現場機械設備設備名稱出產單位單位數量功率備注XU-100型回旋鉆機杭州探礦機械廠臺618KV臺18KVXJ-100型鉆機浙江水利鉆探廠臺111KV11KVBW-200立式灌漿機杭州市機械廠臺37.5KV22.5KVBX300立式電焊機浙江電焊廠臺133、0KV30KV多機離心泵永康水泵廠臺111KV11KV泥漿軸立泵杭州水泵廠臺23KV臺6KV發電機150無錫發電機廠臺1150KV合計施工所需用電量105.5KV1、5、2施工人員組織項目經理技術負責人施工員 灌漿資料組2人灌漿組3人鉆機二組3人鉆機一組3人15.3施工工期計算：投入2臺鉆機每日1.0臺班一臺鉆機計算：計算X天：a劈裂灌漿2111.45m（15m臺班4臺班日）=71天b帷幕灌漿1165.61m（12m臺班4臺班日）=49天施工作業日為140天，估算工期3、5個月（其中帷幕與壩體可交叉作業）。2、壩體劈裂灌漿施工21測放孔位：兩壩頭設置壩軸線中心固定控制點，用經緯儀側放壩軸線中心4、線，每間隔20M設置中心點（木樁），并向上、下兩側引出校正點。2.2采用水泥粘土漿液，漿液由42.5級普硅水泥和粘土漿配置，配合比 根據試驗確定為水泥：粘土：水=1：3：3-4，第一段灌漿采用漿液配合比為水泥：粘土：水=1：3：3，外加劑為1.5LN-2000高效減水劑。2.3漿液的密度約為1.30-1.55gcm3，粘度約為25-55s，固結體抗壓強度0.2Mpa左右，滲透系數約為110-6cms。24最大灌漿孔口壓力由P=-yh式估算，其中y為土體密度，取1.9t/m3,H為計算點以上壩高，為土的單軸抗力下降時改用1.45tm3的水泥粘土漿,最大持續灌漿壓力（表壓力）原則上控制在0、1Mp5、a。25每段灌漿量控制由G=1、2cpDS，式中cp為漿幕平均厚度，取0、03-0、04m，D為相鄰孔距，S為段長。26每段灌漿間隔時間為2d。27灌漿孔布置、灌漿范圍、灌漿順序、灌漿結束標準等按照原設計方案進行。2.8灌漿結束后，灌漿孔由水泥粘土封孔，壩頂裂縫處理應與壩頂開挖粘土夯填相接。2.3注漿注漿方法：采用孔底注漿全孔灌注的方法。注漿管下到孔底以下0.5-1m處。泥漿從注漿管下壓出。不設阻漿塞，使壩體由下逐漸向上劈開。但是，在頭幾次灌漿中盡量不使裂縫劈到壩頂，以便增加壩體的彈力，加速泥漿的析水固結。經過幾次灌注，基本不大吃漿或充填厚度達到或接受設計要求。立即停灌，然后提升注漿3-5m，6、繼續灌注到設計要求。如此反復灌注，直至該孔灌飽并達到設計標準為止。采用孔底注漿是保證壩體下部形成的漿體帷幕有足夠厚度的重要措施。應避免鉆孔過深，而注漿管下地過淺，使形成的漿體帷幕上寬下窄，達不到設計要求。質量控制：為了保證灌漿質量和大壩在施工中的安全，施工前先在大壩上進行先導孔灌漿試驗。在灌漿施工中采取了如下控制措施：（1）孔口壓力控制在設計最大允許灌漿壓力以內；（2）單孔每次吃漿量，達到設計標準；（3）單孔復灌 5次以上； （4）每次灌漿壩頂水平移量不超過2cm；(5)壩頂裂縫寬度不超過3cm；劈裂灌漿工藝流程圖（詳見下圖）劈裂灌漿工藝流程圖布 孔沿軸線雙排布孔分序N=1-3造 孔制 漿供 7、水送 料灌 漿A.控制壩體位移量 初 復 C.控制灌漿量B.控制壩頂裂縫寬 灌 灌 D.控制灌漿壓力每孔分次K= 5終 灌封 孔壩面處理結 束3. 劈裂灌漿質量保證措施在壩體灌漿工程中，由于灌漿壓力和壩體內部應力的相互作用，及壩體內隱患具有多種多樣的成因和性質，使壩體失去原有的平衡狀態，因而在灌漿期會出現各種各樣的問題，例如，壩體裂縫、冒漿、串漿、塌坑、隆起和單孔吃漿量過大等并采取以下措施。3.1裂縫對壩頂面原有縱向或橫向裂縫，在灌漿前就應順縫開挖并回填粘性土，形成阻漿蓋后，再進行灌漿。當壩體的填筑質量不好，采用的灌漿壓力又較大，護壁管控制壩面劈力又無效時，再河床段灌漿，壩內縱向裂縫極易自下而8、上發展到壩面，若在靠近壩兩端的岸坡段灌漿，則由于在灌漿過程中河床段壩體的沉降將遠大于未灌漿的岸坡段壩體的沉降，產生較大的差異變形及指向河谷的縱向位移，導致岸坡段出現橫向裂縫。對壩面出現的縱向或橫向裂縫，都科爾以采用順縫開挖和回填做阻漿蓋的方法處理，并適當降低灌漿壓力，采取少灌多復的辦法。若橫向裂縫貫穿壩體，但縫不深，則采用開挖回填的方法處理；若縫較深，則需要灌漿充填裂縫。對上下游壩殼土料能起反慮作用的墻壩，可直接在壩頂裂縫上打孔灌濃漿；對均質壩，則需要在上下游沿裂縫開挖并回填做阻漿蓋后，再進行灌濃漿處理。施灌時，灌漿壓pa。3.2、冒漿在壩體灌漿的過程中，發生冒漿是常見的現象，這與壩的質量好壞9、及灌漿壓力大小等因素有關。壩體冒漿在一定程度上暴露了壩內的薄弱環節，應當說這是一件好事。實踐證明，冒漿部位多次出現在壩坡、壩頂、孔口及放水洞等處。3.3壩坡冒漿壩體內有動物洞穴，筑壩時分段施工接頭處碾壓不實，壩內有凍土塊或大快土堆積形成連通縫隙，鋪土層厚，碾壓功能不夠，壩內留有水平松散層等，在灌漿壓力作用下，泥漿從這些薄弱環節（隱患）處冒出。冒漿量的大小取決于隱患的嚴重程度和灌漿壓力 的大小。處理冒漿有下列方法。可視具體情況選用或結合使用。（1） 在冒漿處填一定體積的砂或砂量不小于40的砂濼石作為反慮蓋重，此方法可以排水，因此，有利于泥漿的排水固結，提高灌漿的質量。（2） 在冒漿處開挖且回填一10、定厚度的粘性土，并夯實，作為阻漿蓋重。（3） 在濃漿灌注，采用灌，停循環的間歇性灌漿方法。（4） 在冒漿的灌漿孔上，開動回轉鉆機，同時往孔內連續不斷地拋撒干土粉，攪成塑性泥，封堵冒漿通道。（5） 用灌漿間隔時間來控制冒漿，即t2 t1 t1表示從開始灌漿到冒漿所需的時間（min）；t2表示下次灌漿時應控制的時間（min）。以上不等式的意義是，不等漿液冒出即停灌。所用的泥漿要濃，或摻入少量的水泥。灌漿的間隔時間適當延長，令泥漿有初凝的時間，下次灌漿不致使其流動。這樣重復灌幾次，即可達不冒漿之目的。庫內或庫外水下冒漿也可以采用這種方法處理。3.4放水洞內冒漿放水洞內冒漿情況多發生于砌石放水洞。處理11、的方法是，發現冒漿即停灌，然后在冒漿出口處用木塞或面紗堵塞后再灌，但要適當加大泥漿的濃度和灌漿壓力，復灌的次數多一些。在灌漿結束后，要將木塞和棉紗取出，進行剔縫，再用高標號水泥砂漿勾縫以防再發生滲流沖蝕。3.5壩頂冒漿在灌漿初期壩頂冒漿，主要是輸漿泵量大，灌漿壓力也較大，而壩體內原有的裂縫較小，或被劈開德爾裂縫也不大，一時容納不下注入漿量而造成冒漿。處理的方法是，調整輸漿泵的閥門，減少輸漿量，調整泥漿濃度，降低灌漿壓力。灌漿后期壩頂冒漿表明壩體內裂縫已被灌滿。灌漿已近結束，已無必要封堵，只需停灌本孔，改灌其他孔，直至達到終灌標準，再進行封孔。3.6孔口冒漿孔口冒漿是因壩體的填筑質量較好和鉆孔時12、鉆頭與孔壁的摩擦和擠壓作用，增加了孔壁土體的強度，同時也表明孔內沒有裂縫。因此，初灌時不進漿，泥漿只好向孔口冒出。處理的方法是，在孔口處挖50cm50cm50cm的坑，回填適宜含水量的粘性土并夯實，作為阻漿蓋。然后先用密度為1.11.2gcm3的稀漿灌注沖孔，等進漿順利后，逐漸變換漿的灌漿壓力。3.7串漿串漿是指，在某孔灌漿，其附近的未灌孔或測壓管內出現漿液，或在已灌漿的孔內，漿面升高或冒出孔口。其原因多為原有裂縫或灌漿壓力所劈開的裂縫將兩孔連通。串漿是在灌漿工程中常見的現象，一般也是正常的。一般不用處理，只需注意觀測孔內漿面的變化情況，或用木塞堵住冒漿的孔。3.8塌坑灌漿的實踐表明，灌漿期間13、出現的塌坑一般面積不大，深度也不深，出現的位置多在放水洞上方的壩頂和施工接頭處。塌坑產生的原因多為壩體內有較大的空洞，大土塊架空和松填區等，在灌漿期壩體局部產生濕陷所致。處理的方法是將塌坑內的水排出，待坑內的泥漿凝固后，再回填適宜水量的粘性土料，分層夯實。3.9隆起灌漿期的隆起有三種情況。3.10壩坡局部隆起由于灌漿壓力較大（產生的滲透壓力也較大），導致壩坡局部隆起，這將可能是產生局部流土和塌坡的先兆，因此應停止灌漿，將隆起部分夯實和施加濾料蓋重后再灌漿。3.11壩頂被抬起由于壩體(心墻壩)內存在水平裂縫，在一定的灌漿力作用下，水平縫上方的壩頂會被抬起，待灌漿壓力減小和停灌后，隆起部分會基本上14、恢復原狀。對此種情況，只需注意調控灌漿壓力的大小，而不必采取其他處理措施。3.12單孔吃水量過大在壩體灌漿過程中，會遇到單孔吃漿達數百立方米的情況。這種情況多數發生松散壩體的河谷段和放水洞附近，而且是在灌漿初期。對吃漿量過大的鉆孔，每次灌漿量要少，例如每米孔深不超過1m3，間隔510天后再復灌，這樣反復為之，直至達到終結灌漿的標準。在泥漿的選用上，若壩體土料的壓縮性高，含水量又低，則可選用密度1.3gcm3左右的泥漿，皆以達到加速壩體濕陷之目的；若土料的壓縮性低而含水量又較高，則選用密度1.6gcm3左右的濃泥漿。4、灌漿施工工序4.1帷幕灌漿施工鉆機鉆孔：鉆孔設備使用杭州探礦機械廠生產鉆機215、臺，XJ-150型鉆機二臺。開孔采用小量鉆進3-5m深，在離壩面8m處，用146、127mm套管分段打入壩體心墻內，進行止水隔離，再采用水鉆鉆第一段，頂面以上3m，并打入套管進行隔離，后再鉆灌下段。孔斜：鉆孔開孔時機械回轉要求慢而穩，鉆孔深度到15mm左右時，進行孔底垂直校正（掃孔），打入套管時邊打邊進行垂直校正。水泥：標號為42.5#普通硅酸鹽袋裝水泥，生產廠家并附有質保書，進入工地現場抽檢選樣，并有監理工程師到定點實驗室進行檢測，其抗壓、抗折、安定性均符合國標。灌漿方法：灌漿機使用浙江省征天水利機械廠生產的BW-200立式雙缸灌漿機二臺，帷幕灌漿孔按設計要求自上而下分段灌漿和自下而上二種方16、法進行，并采用孔內循環注漿法，孔口裝有回漿裝置和壓力表，用球閥控制灌漿壓力。灌漿段長：壩體心墻（壩基）底部接觸段，其段長為2.0m，以下段長 3-5m，實際施工中最后一段按其厚度進行調正。洗孔：完成孔段鉆孔，起鉆后即進入孔內灌漿管，孔內進漿管直徑為20mm，回漿管內徑為40mm高壓管連接。射漿管距孔底50cm。采用脈沖，首先用壓力水沖洗，壓力為灌漿壓力的80.連接沖洗到5-10min后，將孔中壓力迅速降到零，形成反向脈沖流將裂隙中的碎宵帶出，回水呈渾濁色，直到回水潔凈。壓水試驗：每段都進行簡易壓水試驗。其壓力為灌漿壓力的80，壓水時間為20mjn，每5mjn測讀一次壓力流量，在連續四次讀數是最17、大值與最小值之差的小于最終的10，或最大值與最小值之差小于1Lumin時，壓水試驗可以結束，取最后的流量值作為計算值，其成果以透水率表示。計算全壓力時，孔內水位以庫水位高程為依據，計算壓力時，庫水位為起始零線。灌漿壓力：根據設計要求。（壓力計算P=Po+MD進行，即0.9h（壩體厚度）+0.025Mpamh（灌漿段厚度）。在灌漿過程中，為了有效把水泥漿液擴散面沖大，一般壓力采用一次性升到規定最高值。壓力控制：本次灌漿裝有進漿和回漿管路各一套，實行孔內循環法灌漿，注漿時漿液從進漿管壓入到孔底射管出來，然后剩余漿液通過過濾器（栓塞）從射漿管外壁和回漿管內壁間隙中溢出孔口。孔口裝有回漿裝置（閘閥）和18、壓力表，要增壓時把閘閥關或關小，壓力表指針就上升，直到射計需要規定為止。水灰比選用：水泥灌漿漿液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1六個等級比，含泥沙樂層第一、二段開灌采用3：1，為了解決膠結狀態下可灌性，故孔底射漿管安裝有6mm梅花形孔（花管），向孔內周壁噴射稀漿，破壞完整孔壁，形成孔壁魚骨狀，再進濃漿一次性升壓力。沖填孔隙部位，形成水泥網絡結構，隨著耗漿增加，逐漸增大水灰比濃度。結束標準：在設計要求規定灌漿壓力下，注入量不大于1.0min持續60分鐘結束該段灌漿。施工孔基本上達到上述要求，并結束灌漿時，先關回漿閘，進行孔內并漿。待壓力表歸零后，才拆除進回漿管路。19、封孔：最后一段灌漿段結束后進行孔內復灌，壩灌漿塞栓提升到接觸段以上0.5m，進行全孔回填復灌。5、施工質量措施5.1按設計要求按次序放孔位，并在實地注明孔序及孔號。5.2各鉆機機長應憑證開孔，即在鉆孔8h前，到項目工程科由技術人員簽發的鉆孔生產任務通知單”，并由技術人員及時通知監理工程師。鉆孔應按設計次序進行，未經設計修改或監理工程師同意，不得隨意改變鉆機序次。5.3鉆孔作業中，鉆機機長應對孔斜、孔深及時檢查。5.4灌漿前，鉆機施工人員必須按技術規范，要求先做鉆孔清洗及壓水試驗。壓水時保證灌漿塞位置正確，孔口、管道及接頭等處不得由任何漏水現場，否則應暫停本段壓水試驗，將設備整修合格后再繼續進行20、。鉆孔沖洗及壓水試驗過程中，鉆機施工人員應認真做好鉆孔沖洗和壓水試驗記錄。并在作業結束后，及時由技術員向監理部門報送作業記錄成果。5.5灌漿機長應憑證開灌，即在灌漿前1h由技術員簽發灌漿任務。并及時通知監理工程師，灌漿施工人員應根據灌漿任務書進行灌漿作業。5.6灌漿段長和壓力必須符合設計要求與規范規定，不允許超長、超壓或欠壓。孔口壓力必須有專門負責看管并認真填寫“灌漿孔口壓力記錄表”。若檢查發現記錄計算壓力與實際壓力不符合，施工人員應及時檢查分析原因，進行調整。并在記錄上注明。對于違章操作或經發現弄虛作假者，監理工程師將作違規處理，情節特嚴重的孔、段必須重掃重灌。5.7各孔段的灌漿必須連續進行21、。開灌前根據壓力試驗成果來備足灌漿材料。若因故中斷必須按規定要求進行處理，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量的影響程度等情況。5.8漿液變換和結束標準必須符合設計文件和技術規范要求。各孔段灌漿結束前，應報請監理工程師檢查確認，每段灌漿結束后，要及時整理灌漿記錄成果，并按各孔段將記錄表格分別裝訂成冊。5.9現場檢測：施工前項目部制定了設計要求施工組織設計，內部執行質量崗位責任制，各種質量檢查驗收都在業主、監理監督下實施，嚴肅執行“三檢制”制度。5.10材料檢測：進入施工現場水泥附有生產廠質保書，經業主、監理現場抽樣送當地質檢部門重新檢測，合格后使用。現場粘土送水利局22、下屬實驗室顆粒分析試驗，施工現場做粘度及比重試驗。5.11檢查孔檢測：施工結束14天對帷幕漿做壓水試驗，檢查防滲效果。5.12質量目標：優良。6、安全生產與文明施工6.1項目部經理安全生產第一責任人，對各所屬班組進行安全監督、指導、教育工作，并對安全施工班組進行層層簽訂安全生產合同。6.2對所負責的施工項目的安全生產負直接責任，不違章指揮、不冒險作業、經常深入工地現場，發現隱患，及時解決，消滅事故苗頭。6.3定期進行召開安全生產會議，班組設立生產崗位安全員，檢查施工過程中對安全的隱患，發現問題及時回報主管部門，并進行整改后再施工。6.4特殊工種必須嚴格執行有關規定，持證上崗，新職工上崗嚴格執行23、三級安全教育，先培訓，后上崗。6.5在計劃、布置、檢查、總結評比的生產活動中，必須同時把安全生產工作貫徹到每個具體環節中，特別要做好有針對性的書面技術交底，遇有生產和安全發生矛盾時，生產必須服從安全。6.6層層灌實安全責任制，組織搞好班組、工種安全教育活動，學習安全操作規程，教育職工正確使用防護用品。6.7發生重大傷亡事故、重大未遂事故及時搶救傷員，保護現場，并立即通知甲方和總承包方，妥善處理按“三不放過”的原則，認真處理。6.8參加腳手架、吊藍、起重機械、電器設備的驗收工作，合格后方可使用。施工場地電線必須懸掛，著地電源必須橡膠拖掛線，各電源開關箱應裝有觸保器，各機械傳動部位應掛有電源禁止牌。6.9處理好周邊村民關系，做好居住環境衛生工作，定期項目負責人進行環境衛生檢查。6.10施工中排入泥漿用管路引到排水渠道中，嚴禁流入農田。6.11施工現場嚴禁煙火，對各電源接觸部位嚴加檢查，遵守安全生產和文明舟山市定海區北蟬鄉淡水坑水庫除險加固工程項目部2010年10月10日