一期泄水闸地基防渗及排水分部工程施工管理报告.docx
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一期泄水闸地基防渗及排水分部工程施工管理报告
湖南湘江
土谷塘航电枢纽泄水闸及电站厂房工程
（合同号:
XTIC1.2）
一期泄水闸地基防渗及排水分部工程
施工管理报告
中国葛洲坝集团股份有限公司
土谷塘航电枢纽工程项目经理部
二○一四年三月
目录
1、工程概况3
2、设计依据3
3、排水管网施工4
4、帷幕灌浆施工4
4.1帷幕灌浆试验5
4.1.1施工参数选取5
4.1.2试验阶段质量检查情况5
4.2灌浆材料与制浆5
4.3灌浆方法与基本参数6
4.4施工方法与技术要求7
4.4.1施工程序7
4.4.2施工方法与技术要求7
4.4.3特殊情况处理8
5、质量保证措施9
5.1组织控制措施9
5.2设备控制措施9
5.3材料控制措施9
5.4技术控制措施9
5.5施工进度10
6、地基防渗及排水分部工程施工质量检查与评定10
7、资源配置14
7.1主要设备投入14
7.2主要人员投入14
8、质量保证措施14
8.1组织控制措施14
8.2设备控制措施15
8.3材料控制措施15
8.4技术控制措施15
9、安全环保文明施工15
9.1施工安全15
9.2环保及文明施工15
10、工程质量自检小结及结论16
一期泄水闸地基防渗及排水分部工程
施工管理报告
1、工程概况
土谷塘航电枢纽工程位于湘江干流中游的衡南县云集镇附近，上距近尾洲水电站50km，下距大源渡航电枢纽101km。
左岸至下游衡南新县城4.0km，至衡阳市30km；右岸距107国道6.5km；坝址下游4.0km处的衡南大桥可沟通两岸交通。
土谷塘航电枢纽工程，是一个以航运为主，兼顾发电等综合利用的航电枢纽工程，正常蓄水位58.0m，总库容1.97亿m3，船闸为1000t级，电站装机容量90MW。
本枢纽工程等别确定为Ⅱ等，工程规模为大
（2）型。
工程主要永久建筑物为3级，次要永久建筑物为4级。
枢纽工程主要包括船闸、泄水闸、电站厂房、鱼道、护岸等，枢纽从右至左依次为船闸、预留二线船闸、17孔净宽20m的低堰泄水闸、1孔净宽5.0m泄洪排污闸、电站厂房、鱼道。
泄水闸共17孔，孔口净宽20m，，总泄流宽度340m，设计为折线型实用堰，堰顶高程47.0m；闸坝顶高程70.5m，最大坝高30m。
电站采用河床式厂房，总装机容量90MW，安装4台单机22.5MW的灯泡贯流式机组，年均发电量3.6295亿度。
过鱼鱼道长728m，宽2.5m。
工程主体土建工程分三个标段：
船闸工程标段、泄水闸与电站厂房标段、准备工程标段。
本合同标段为泄水闸与电站厂房标段。
枢纽工程采用分三期导流方式，一期围右岸船闸与泄水闸段，进行右岸7.5孔泄水闸土建与金结施工；二期单独围左岸厂房，进行电站厂房土建与金结施工；船闸具备通航条件后三期截流，三期围剩余的泄水闸，进行剩余泄水闸土建与金结施工。
一期主要施工项目是右岸7.5孔泄水闸的石方开挖，钢筋混凝土浇筑，坝基帷幕灌浆，护坦、消力池下游块石填筑，泄水闸顶部下游公路梁吊装，7孔弧形钢闸门和启闭机安装等项目的施工。
2、施工依据
（1）两个阶段施工图设计：
第三卷泄水闸工程图册；
（2）设计工作联系单：
联（2013）第43号设计工作联系单“关于泄水闸工程帷幕灌浆技术要求的说明”；
（3）设计工作联系单：
联（2013）第31号设计工作联系单“泄水闸相关问题的说明”闸室底板无砂混凝土排水管埋设要求。
3、排水管网施工
排水孔设计布置在泄水闸混凝土结构上。
闸室底板排水盲沟管网接预埋在结构混凝土中的Φ100mmPVC管材从墩体尾部中间EL.46.0m高程引出。
闸室底板基岩排水采用Φ350mm盲沟管，盲沟管埋设在基岩中布置，盲沟管周围填筑级天然级配砂卵石反滤，原则上盲沟管顺基岩走向进行埋设，浇筑垫层混凝土时，确保混凝土不侵入排水盲沟管区域。
整个排水通道在基岩连接成网，并用Φ100mmPVC管将其导引至下游结构面。
消力池段底板设置纵横向Φ100mm软式透水管，紧贴底板基岩布置，纵、横向紧密连接，施工时注意确保管材的完好。
预先在基岩上凿槽，然后再埋设透水管，透水管用天然级配砂卵石包裹，顶部采用土工膜覆盖，以防止水泥砂浆封堵，并在混凝土浇筑时，注意混凝土的重压。
基岩底板软式透水管网由下游尾墩处埋设的Φ100mmPVC管材引排。
施工完成Φ350mm透水盲沟管386m，Φ100mm软式透水管862m，Φ100mmPVC管材136m。
具体施工方法如下：
（1）根据设计要求采购预埋排水孔Φ100mmPVC管、排水盲沟管及软式透水管材和封口土工布，存放在仓库内；
（2）由人工在按设计要求进行Φ100mmPVC管、排水盲沟管及软式透水管材和封口土工布下料，绑扎成型；
（3）由人工按照设计要求测量放样，进行基岩面凿槽，准备好符合要求的级配砂砾石，在具备管道安装条件后，将所制作的预埋排水管安装固定在所浇筑仓位内，对盲沟管及软式透水管采用外包土工布并设置天然级配砂卵石反滤，顶面按设计要求铺设土工膜；
（4）当混凝土浇筑时安排专人进行值班，确保所预埋的排水管不发生偏移和损坏。
4、帷幕灌浆施工
右岸一期7.5孔泄水闸基岩防渗帷幕灌浆布设于B4+975左侧范围，防渗帷幕灌浆中心线位于桩号L5-14.25，在0#墩与船闸防渗中心线（桩号L5-8.75）用3个帷幕灌浆孔相连接，共同构成枢纽工程帷幕防渗体系。
一期7.5孔泄水闸0#墩到6#墩底板共有75个帷幕灌浆孔，间距2~2.24m，灌浆孔在泄水闸混凝土底板段预埋φ102×3.5mm钢管。
钻机工作平台在▽44.0高程。
4.1帷幕灌浆试验
4.1.1施工参数选取
根据灌区地质条件和现场实际情况，试验区选择在右岸一期泄水闸3#底板EL.44m高程灌浆平台进行帷幕灌浆试验。
试验按设计图纸及技术要求按单排布孔，共布设5孔，孔距2.1m。
其中Ⅰ序中布置一个先导孔，检查孔布置1个，试验区布置1个抬动观测孔。
具体由监理工程师确定。
试验区根据设计单排布孔，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序施工。
如发现断层，则按设计要求做双排加密孔试验。
灌浆压力执行情况：
先导孔采用自下而上，帷幕灌浆按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ顺序施工，每孔灌浆应自上而下分段进行；Ⅰ、Ⅱ孔灌浆压力第1段0.2~0.3MPa，第2段至孔底0.4~0.6MPa；Ⅲ序孔灌浆压力第1段0.4~0.6MPa，第2段至孔底0.6~0.8MPa。
4.1.2试验阶段质量检查情况
（1）在帷幕灌浆试验孔全部施工完成14天后，采用“五点法”压水试验进行灌浆质量检查，帷幕灌浆试验布置32#与33#之间一个检查孔，共布设质量检查孔1个，压水5段，从检查孔压水试验情况看，灌后基岩透水率均满足设计要求，压水试验情况详见表1。
表1检查孔压水情况统计表
检查
孔号
试验孔
数（个）
检查孔
数（个）
压水段
数（段）
合格段
数（段）
不合格
段（段）
透水率吕
容值（Lu）
备注
WJ-1
5
1
5
5
0
2.26～5.50
（2）通过对检查孔压水试验和灌浆资料的综合分析，灌浆试验各施工工艺均按设计要求和试验计划进行,各次序灌浆孔间浆液吸浆量变化符合灌浆规律并能反映地层分布情况。
检查结果均达到设计要求，检查孔压水合格率100％，从取芯情况看，岩芯多处可见水泥结石，胶结紧密,说明灌浆效果明显。
4.2灌浆材料与制浆
灌浆采用新鲜无结块的P.042.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，其细度要求通过80цm方孔筛的筛余量不大于5%。
灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求。
在同一灌浆段中,不应使用不同品种的水泥,不同厂家,不同品种的水泥不得混用。
一般采用纯水泥浆液，特殊情况下在水泥浆液中加入砂、粉煤灰、水玻璃等掺和料。
水泥经拌制成浆液后，其存储时间应不超过4h，否则，作弃浆处理。
使用高速制浆机搅拌时间不少于30S，使用普通制浆机搅拌时间不少于3min。
集中制浆均拌制0.5:
1的浓浆，使用前过筛稀释到需要的浓度，施工中水灰比通过对应的比重计量测。
4.3灌浆方法与基本参数
（1）灌浆方法：
帷幕灌浆采用自上而下分段、孔内循环方式：
逐序进行升压，采用控制注入率、待凝、变形监测等措施严格控制地面抬动，基岩接触段先行单独灌浆，并待凝24h后，再进行以下各段的钻孔灌浆工作，射浆管距离孔底不大于50cm。
灌浆中对每一段次进行简易压水试验。
前期试验阶段布置1个抬动观测孔。
先导孔终孔孔径为Φ76mm，灌浆孔终孔孔径不小于Φ56mm，灌后检查孔终孔孔径为Φ76mm；所有孔孔向满足设计要求；抬动观测孔孔深入基岩面8m，其余孔孔深满足设计要求。
（2）基本参数
a孔距：
按设计要求，采取单排布置，孔距按设计孔距布设。
按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序布置，逐序加密。
b孔深：
一期帷幕孔深入相对不透水层，终孔段灌前压水应不大于5Lu，否则应自动加深1段（5m）。
帷幕灌浆深度超出设计孔深的，由参建各方到现场确认。
c灌浆压力：
根据监理工程师意见及设计要求，帷幕灌浆按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ顺序施工，每孔灌浆应自上而下分段进行；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔灌浆压力按第1段0.4MPa，第2段0.6MPa，第2段以下0.8MPa执行。
d设计防渗标准及允许抬动值：
采用基岩透水率不大于5Lu作为相对隔水层；
4.4施工方法与技术要求
4.4.1施工程序
前期试验阶段已经钻设抬动观测孔埋设监测装置，现阶段进行正式帷幕钻灌施工。
单排施工程序如下：
施工准备→测量放样→先导孔钻孔、压水、灌浆及封孔→I序孔施工→II序孔施工→Ⅲ序孔施工→检查孔施工→检查封孔。
为保证施工进度，同排孔当前序孔灌浆段长已达15~20m可开下一次序孔。
全部完成后进行整体帷幕检查。
4.4.2施工方法与技术要求
4.4.2.1接触段灌浆及孔口管埋设
接触段按照常规方法灌浆，灌浆阻塞在基岩面上混凝土内0.5米，进行孔内循环式灌浆，注浆管距孔底距离不大于50cm。
混凝土浇筑前已预先埋设102*3.5mm孔口钢管。
4.4.2.2钻孔与分段
为保证钻孔孔壁的完整性，钻孔采用Φ76mm合金钻头，压水检查孔不小于Φ75。
钻孔采用XY-3A型回转钻机，检查孔钻孔均需取芯、编录并进行描述。
采用KXP-1型测斜仪进行测斜，其孔底偏差不得大于表2中的规定值。
经测斜发现钻孔偏斜值超过最大允许偏差值时，及时采取纠偏措施。
表2钻孔深度允许偏差值
孔深（m）
20
30
40
50
60
偏差（m）
0.25
0.5
0.8
1.15
1.5
钻孔结束后采用大流量压力水冲洗，至回水澄清后10min止，且孔底残渣不超过20cm。
钻孔、灌浆分段进行，接触段2米，第二段3米，第三段及以下各段为5米，终孔段5~8米，再加长段5米。
4.4.2.3压水试验
先导孔、检查孔采用五点法进行压水试验，其余孔灌前均进行简易压水试验，压力要考虑抬动变形值。
在设计压力下，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%时即可结束，取最终值作为计算值，压水压力为灌浆压力的80%，但不大于1MPa。
裂隙冲洗结合压水试验进行。
4.4.2.4灌浆压力
帷幕灌浆压力按设计技术要求中Ⅲ序孔的灌浆压力施工，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔灌浆压力按第1段0.4MPa，第2段0.6MPa，第2段以下0.8MPa执行。
4.4.2.5浆液水灰比
灌浆材料采用P.O42.5水泥。
所用水泥必须有材质证明，并按规范要求对水泥细度、安定性等指标进行抽样检测，杜绝使用不合格的原材料。
浆液配比按规范要求采用5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1六个重量比级由稀至浓逐级变换，开灌水灰比采用5:
1。
4.4.2.6变浆标准
（1）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。
（2）某一级浆液注入量已达300L，或灌注时间已达30min，压力和注入率改变不显著，浆液变浓一级。
注入率大于30L/min，可越级变浆。
4.4.2.7灌浆结束标准与封孔
注入率不大于1L/min时，持续灌注30min，本段灌浆即可结束。
封孔方法采用全孔灌浆法，封孔采用0.5:
1的浓浆，置换孔内稀浆后用该孔设计最大灌浆压力继续纯压灌注1小时后结束。
封孔后，如发现孔口冒浆或渗水，应扫孔重封。
4.4.2.8检查孔施工
灌浆结束后，根据成果资料由监理工程师布置1个灌后检查孔进行取芯并进行自上而下分段压水实验，压水压力为灌浆压力的80%但不大于1MPa，压水结束且合格后，采用自下而上灌浆，封孔用0.5:
1的浆液。
4.4.3特殊情况处理
（1）灌浆过程中，对冒浆、漏浆问题，视具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、间歇灌浆等方法处理。
（2）灌浆过程中发生串浆，采用一泵送一孔，同时灌注。
（3）施工中必须采用一切措施防止灌浆中断，若出现灌浆中断情况，按以下办法处理：
尽快恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆；若无法冲洗，则扫孔后复灌。
扫孔恢复灌浆后，使用开灌比级的水泥浆灌注，若注入率与中断前的相近，采用中断前的比级水泥浆注浆，反之则逐级加浓继续灌注。
（4）当遇注入率（量）大、难于结束的灌段时，拟采用低压、间歇灌浆、浆液中掺速凝剂、灌注砂浆等措施处理，同时上报监理予以确认。
（5）钻孔遇断层、破碎带，段长改为3米，若注浆量大时，拟采用灌浆后待凝，而后继续钻灌措施处理，同时上报监理予以确认。
5、质量保证措施
5.1组织控制措施
（1）选择专业技术人员作为质量责任人，明确各级质量责任人职责，形成管理程序化、过程有效控制、可操作性强的质量管理体系。
（2）凡参与质量控制的技术人员，必须是有类似施工经验、质检培训合格的人员，其数量满足现场跟班的要求。
（3）凡质量管理工作人员均具备“一票否决权”。
在实施质量一票否决时，没有地位大小、职务高低的差别，杜绝任何情况下的行政干预。
5.2设备控制措施
（1）钻孔的机械满足其相应的技术要求，能方便定位，保证孔位和孔向。
取芯孔能达到芯样获得率要求，钻机的深度满足孔深的要求，制浆设备采用高速制浆机，配置相应的过滤装置。
灌浆设备采用三缸柱塞泵，其压力满足技术要求需要，三缸运行稳定，摆动范围小，输浆过程中活塞不漏浆。
（2）设备的数量符合质量控制和进度的要求，保证施工设备的完好率。
5.3材料控制措施
（1）水泥的标号、细度等指标满足技术要求和规范要求。
（2）建立各类材料的采购、验收、搬运、贮存、保管、领用制度。
杜绝不合格材料用于工程。
（3）浆液使用前过筛，从开始制备至用完的时间不超过4h，在同一灌注段中，不应使用不同品种的水泥，不同厂家，不同品种的水泥不得混用。
5.4技术控制措施
（1）开工前制订了技术方案报审。
按照批准的技术方案组织技术交底，明确质量控制点和控制方法、标准。
（2）采用质检员跟班的方式管理，严格执行“三检制”，加强施工过程控制。
（3）由质检部门牵头，质量专职人员负责，及时整理施工记录，编制各种中间成果，分析施工质量及效果。
5.5施工进度
一期泄水闸工程帷幕灌浆自2013年9月26日开始施工，2014年1月13日完成。
6、地基防渗及排水分部工程施工质量检查与评定
一期泄水闸排水管网及帷幕灌浆工程施工过程中，施工材料、单元工程施工工序和试验检测执行工程统一质量检测标准，所用原材料及中间产品质量合格，帷幕灌浆所用水泥质量检查情况见表3。
表3南方P.O42.5水泥物理力学性能检测汇总表
检测项目
细度（%）
体积安定性
凝结时间
抗压强度
（Mpa）
抗折强度（Mpa）
初凝时间（min）
终凝时间（min）
3d
28d
3d
28d
标准要求
≤10
必须合格
≥45
≤600
≥17.0
≥42.5
≥3.5
≥6.5
检测组数
2
2
2
2
2
2
2
2
平均值
2.3
—
196
261
23.3
49.5
4.5
7.8
合格率（%）
100
100
100
100
100
100
100
100
一期泄水闸闸室底板及消力池底板地基排水管检查验收为混凝土浇筑中施工工序。
一期泄水闸地基防渗系统共有7个单元参与评定，评定情况见表4。
表4一期泄水闸地基防渗系统单元评定表
施工项目
单元个数
合格个数
合格率
优良率
闸室底板
7
7
100%
100%
说明：
共1个分部、7个单元，总计80个孔，339段，总钻孔深1400.8m。
具体详见表5、表6及表7。
表5土谷塘一期泄水闸帷幕灌浆工程完成情况表
单元
孔数
钻孔总深度（m）
水泥注入量（kg）
岩石中单位注入量（kg/m）
施工日期
备注
混凝土
基岩
合计
混凝土
基岩
合计
0#闸室
11
42
142.6
184.6
0
13579
13579
88.29
2013.11.27～2013.12.27
1#闸室
12
0
257.7
257.7
0
31866.45
31866.45
123.66
2013.11.28～2014.1.2
2#闸室
11
0
209.0
209.0
0
16622.4
16622.4
79.53
2013.11.27～2014.1.4
3#闸室
12
0
212.0
212.0
0
24392.85
24392.85
115.06
2013.9.26～2013.12.25
4#闸室
9
0
144.5
144.5
0
23539.69
23539.69
162.9
2013.11.22～2013.12.22
5#闸室
12
0
202.7
202.7
0
32508.84
32508.84
160.38
2013.11.17～2014.12.21
6#闸室
13
0
190.3
190.3
0
21986.39
21986.39
79.9
2013.11.22～2013.12.18
合计
80
42
1358.8
1400.8
0
167209.3
167209.3
123.06
表6土谷塘一期泄水闸帷幕灌浆工程检查孔压水试验成果一览表
孔号
施工孔段
（m）
水灰比
注入率
（L／min）
水泥用量
单位
注入量
（kg/m）
灌浆压力
（MPa）
灌浆时间
备注
注浆
（L）
注灰
（kg）
废弃
（kg）
合计
（kg）
开始
终止
纯灌
自
至
段长
开始
终止
开始
终止
月日
时:
分
时:
分
时:
分
WJ-1
（试验孔）
0.50
28.50
28.00
0.5:
1
0.5:
1
7.81
0.00
74.75
90.67
43.67
134.34
3.24
0.67
11-5
11:
04
12:
24
1:
20
试验孔检查孔
WJ-0
7.50
23.40
15.90
0.5:
1
0.5:
1
36.50
0.00
195.00
236.30
48.80
285.10
14.86
0.83
1-8
5:
01
5:
41
0:
40
WJ-1
10.00
33.30
23.30
0.5:
1
0.5:
1
44.20
0.00
235.00
284.80
48.80
333.60
12.22
0.83
1-14
5:
55
6:
35
0:
40
WJ-2
10.00
31.00
21.00
0.5:
1
0.5:
1
43.70
0.00
235.00
285.00
42.70
327.70
13.57
0.83
1-14
10:
23
11:
03
0:
40
WJ-3
9.90
25.90
16.00
0.5:
1
0.5:
1
37.40
0.00
199.00
241.30
43.90
285.20
15.08
0.83
1-10
5:
22
6:
32
1:
10
WJ-4
0.50
23.00
22.50
0.5:
1
0.5:
1
41.50
0.00
217.00
264.30
51.20
315.50
11.75
0.82
1-2
0:
50
1:
30
0:
40
WJ-5
0.50
23.00
22.50
0.5:
1
0.5:
1
42.50
0.00
225.00
274.00
52.50
326.50
12.18
0.83
12-31
0:
33
1:
13
0:
40
WJ-6
11.00
31.00
20.00
0.5:
1
0.5:
1
41.00
0.00
219.00
266.20
41.50
307.70
13.31
0.82
1-8
4:
30
5:
10
0:
40
合计
169.20
1599.75
1942.57
373.07
2315.64
3.24
0.67
表7土谷塘一期泄水闸帷幕灌浆工程透水率区间、段数和频率表
部位
孔数
总段数
透水率区间、段数和频率
透水率大于防渗标准的值
备注
<1Lu
1～3
3～5
>5
段数
%
段数
%
段数
%
段数
%
0#闸室
11
36
0
0
4
11.1
7
19.4
25
69.4
1#闸室
12
62
0
0
3
4.8
9
14.5
49
79.0
2#闸室
11
51
0
0
6
11.8
5
9.8
40
78.4
3#闸室
12
52
0
0
2
3.8
6
11.5
44
84.6
4#闸室
9
37
2
5.4
2
5.4
8
21.6
26
70.3
5#闸室
12
51
1
2.0
7
13.7
5
9.8
38
74.5
6#闸室
13
50
0
0
5
10
8
16
37
74
合计
80
339
3
0.9
29
8.6
48
14.2
259
76.4
7、资源配置
7.1主要设备投入
根据帷幕施工技术要求和工期要求，施工阶段计划投入主要施工设备见下表8。
表8主要机
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