黄河沙坡头水利枢纽帷幕灌浆施工组织设计
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帷幕灌浆施工组织设计
一、 概况
1、地质条件
沙坡头水利枢纽坝基岩体主要由泥、页岩等软岩组成，局部夹泥质灰岩、灰岩、泥质粉砂岩、砂岩等。受区域构持久挤压作用，泥、页岩等软岩岩体中次级褶曲、揉皱、层间错动、顺层小角度切层断层及挤压破碎带、节理裂隙发育，使得软岩产生固态流动变形过程中被拉断或被剪切破坏，多呈透镜状展布，其表面多因构造变质作用而形成绿泥石薄膜，岩体中裂隙、隐微裂隙发育，完整性差。除靖远组下部砂岩集中段以次块状或碎裂结构外，坝基其它部位岩体以散体结构为主，局部地段为碎屑结构。
2、主要工程量
帷幕灌浆均在灌浆廊道内进行。分两排，两序施工。工程量七个坝段总计174孔，钻孔2001m。
二、 施工布置
1、施工供水
现有供水系统布置在灌浆廊道，自左到右铺设，接支管即可用于施工。
2、施工供电
利用现有供电系统就近引至施工面。
3、施工用风
利用一台25m3/min空压机供风，通过主安装场吊物孔铺设主通风管到隔墩坝，钻孔时接支管。
4、制浆系统
由于帷幕灌浆在灌浆廊道内，水泥运输较困难，在主安装场及3#排沙孔设两个制浆站，集中制浆，利用管路接至施工面灌浆。集中制浆站配制的浆液水灰比根据灌浆情况调整。在集中制浆站布置临时水泥平台、200L双桶立式搅拌槽。在施工面布置SGB6-10型灌浆泵、三参数灌浆自动记录仪和灌浆管路。
三、帷幕灌浆施工
3.1钻孔参数
钻孔参数表
序号 孔号 入岩 段数 倾角 备注
1 上游排孔 入岩15.0m 3 800
2 下游排孔 入岩8.0m 2 900
3.2帷幕灌浆施工程序
帷幕灌浆施工，遵循逐序加密的原则进行施工。依据设计通知（2002）水工第22号，本工程帷幕灌浆分两个次序进行施工，即先钻、灌下游排第一次序孔，再钻、灌下游排第二次序孔，下游排孔施工完毕后，再施工上游排孔。施工程序工艺流程见下框图：
3.3帷幕灌浆施工
3.3.1钻孔
帷幕灌浆孔在原混凝土中预埋DN100钢管内进行，第一段（1.5m）钻孔孔径为ф91。第一段灌浆完成后全段下外径为ф90钢管，钢管露出混凝土面20cm。待凝7天后进行以下各段的施工，孔径为ф76。由于灌浆廊道高3.5m，内套管需下3.8m，边坡部位可达到6.0m以上，因此采用壁厚为6mm的ф90无缝钢管，下料长度2∽3m，接头采用套丝连接。
钻孔第一段采用干钻法施工。钻孔机械采用SGZ-Ⅲ型地质钻改造的潜孔钻施工。以下各段采用水钻法施工，钻孔机械采用SGZ-Ⅲ型地质钻，根据本标段总进度施工安排，配置4台SGZ-Ⅲ型钻机即可满足施工需求。
边坡施工时，根据边坡踏步及角度，用枕木和[10槽钢搭设钻机平台，将钻机固定在平台上进行钻孔施工。钻机移位时，利用枕木及马道板或[10槽钢根据边坡角度制作斜坡面，然后采用倒链拉移和人工配合的方法进行。
在终孔段钻孔结束后，进行钻孔测斜。角度偏差不得大于5°。
3.3.2钻孔裂隙冲洗
第一段钻孔不进行裂隙冲洗及压水试验。对于2#-4#河床电站坝段及隔墩坝段，在以下各段钻孔结束后，进行简易裂隙冲洗。1#河床电站坝段及北干电站坝段、主安装场坝段不进行裂隙冲洗。
3.3.3灌浆
3.3.3.1灌浆材料
采用水泥浆作为灌浆材料，使用的水泥为青铜峡超细高抗硫525#，材质应新鲜，不能有潮湿或结块现象，并具有出厂合格证和超细试验证明质量合格证。过期的水泥、未经过试验证明质量合格者，不得使用。
3.3.3.2 灌浆施工机械
灌浆机械采用杭州钻探厂SGB6-10型灌浆泵，JJS-200型立式搅拌槽，根据本标段帷幕灌浆施工进度安排，需配置2台灌浆泵、2台200L立式搅拌槽即能满足施工进度需求。另备用1台灌浆泵、1台200L立式搅拌槽。
3.3.3.3灌浆施工方法
采用自上而下，孔口封闭灌浆法。孔口封闭器应具有以下性能：在灌浆过程中，灌浆管可在孔口封闭器中心部位灵活地转动和升降，且不漏浆。各灌浆段灌浆时必须下入射浆管，管口距段底不得大于50cm。灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，以防灌浆管在孔内被水泥浆凝住。
下游排孔分2段灌浆，上游排孔分3段灌浆。灌浆方式采用孔内循环式。同一施工面采用一台灌浆泵灌一个孔。灌浆记录采用长江科学院GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪，按照与灌浆泵相配套原则，需配置2台灌浆自动记录仪即可满足工程需求。
3.3.3.4灌浆压力
采用帷幕试验得出的灌浆压力，具体如下表。施工过程中为防止帷幕灌浆引起岩层抬动，在每个灌浆区设置1个抬动观测装置，在灌浆过程中派专人负责监测记录，观察灌浆区的混凝土表面有无抬动。抬动值以不超过0.1mm控制。根据抬动观测结果及时调整灌浆压力。当灌浆孔吸浆量较小以及没有抬动的情况下，采用“一次升压法”，以尽快达到该段灌浆压力的上限值；当灌浆孔吸浆量较大时，采用“逐级升压法”，缓慢升到规定的灌浆压力。
自动记录仪压力表传感器安装在孔口回浆管路上。同时，在孔口回浆管路上安装压力表，以便进行相互比较。压力读数宜读压力表指针摆动的中值。压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20....
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