事故闸门后渗漏出水处理施工技术措施.docx
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事故闸门后渗漏出水处理施工技术措施
雅砻江锦屏二级水电站电站进水口工程
合同编号：
JPIIC－200712（C7标）
锦屏二进水口事故闸门后渗漏出水
处理施工技术措施
批准：
审核：
编制：
中国葛洲坝集团股份有限公司
锦屏二级水电站电站进水口工程施工项目部
目录
一、概况1
1.1工程概述1
1.2帷幕灌浆范围及工程量1
1.3施工依据1
二、施工布置1
2.1排架搭设1
2.2水、电系统2
三、灌浆孔位布置2
3.2灌浆孔3
四、灌浆施工3
4.1钻灌施工次序4
4.2钻孔4
4.3裂隙冲洗和压水试验4
五、资源配置9
5.1人员配置9
5.2施工主要机械设备9
六、施工进度计划10
6.1计划工效10
6.2施工进度计划10
七、质量保证措施10
7.1质量管理措施10
7.2施工安全保措施10
7.3环境保护措施11
一、概况
1.1工程概述
锦屏二级进水口基坑2010年6月4日开始充水至高程1630.0m，充水后1#～4#事故闸门后均有不同程度的绕渗现象，按2009年进水口围堰水情、水位最高可能达到高程1650.0m左右，其绕渗量会更大。
为确保汛期西端引水隧洞洞内施工安全，锦屏建设管理局2010年6月10日组织召开了处理方案讨论会，设计下发了（编号：
JPII/C7-200712-[2010]-11）设计通知《关于进水口事故闸门后渗漏出水处理的通知》，要求在事故闸门后检修竖井内边墙及底板布置一道防渗帷幕灌浆，帷幕桩号引0+106.5m，帷幕灌浆高程范围EL1616～EL1646m，灌浆孔入岩15m，间距2.0m。
1.2帷幕灌浆范围及工程量
帷幕灌浆范围主要布置在1#～4#事故闸门后的检修竖井内，帷幕桩号引0+106.5m；4条引水隧洞灌浆工程量为15.0×33×4=1980.0m。
灌浆主要工程量表见表1-1。
表1-1灌浆主要工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
基岩孔钻孔
m
1980
132孔
2
钢筋混凝土孔钻孔
m
264
132孔，混凝土厚度m
3
灌浆孔灌浆
t
495
单耗250kg
4
灌后检查孔
m
112
8孔
1.3施工依据
1、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）；
2、《关于进水口事故闸门后渗漏出水处理的通知》（编号：
JPII/C7-200712-[2010]-11）。
二、施工布置
2.1排架搭设
施工排架：
根据已往实施帷幕灌浆工程搭设施工排架的经验，结合本工程施工特点，采用脚手架钢管和扣件搭设，搭设基本参数为立杆横距1.5m，立杆纵距1.5m，立杆步距1.5m～1.7m。
排架宽6m左右，作为钻孔、灌浆的施工平台。
（详见附图1）
制浆平台：
根据现场实际情况，设2个制浆站。
每个制浆站布置1台高速搅拌机和1台BW200/40泥浆泵。
采用脚手架钢管和扣件搭设，搭设基本参数为立杆横距1.2m，立杆纵距1.2m，搭设高度1m，面积不小于36m2。
材料堆放平台：
主要用于存放灌浆所需水泥。
采用脚手架钢管和扣件搭设，搭设基本参数为立杆横距1.2m，立杆纵距1.2m，搭设高度0.5m，面积不小于50m2。
2.2水、电系统
2.2.1供水系统
从现场主供水管接Ф50PVC管至用水部位。
2.2.2供电系统
施工用电从现场供电系统就近引用。
用电计划统计表见表2-1。
表2-1 用电计划统计表
设备名称
规格型号
单位
数量
单机功率（kW）
总功率（kW）
地质钻机
XY-2
台
10
22
220
水泥灌浆泵
3SNS
台
4
15
60
高速搅拌机
JP-1000
台
2
11
22
低速搅拌机
台
5
7.5
37.5
电焊机
交流28kVA
台
2
28
56
送浆泵
200/40
台
2
18
36
合计（乘以0.8的同时利用系数）
346.7
2.3制浆系统
（1）根据现场实际情况，在1#闸门竖井顶部和3#闸门竖井顶部位置设2个制浆站，由于供浆线路较长，供浆难度大，为减少材料损耗和确保供浆管路畅通，在距离制浆站30m——50m处再修建两个水泥浆液中转站。
（2）每个制浆站布置1台高速搅拌机和1台BW200/40泥浆泵。
在制浆站旁搭设水泥堆放平台，高度为1.5m、面积约50㎡，用于存放灌浆所需水泥。
2.4污水处理系统
（1）施工现场附近修建沉淀池和集水池。
沉淀池和集水池采用M7.5浆砌块石砌筑，底板及侧墙厚均为30cm，其容量不小于15m3。
（2）采用污水泵将施工过程中产生的泥、浆和废水抽排至沉淀池，经沉淀处理后满足达标排放要求的废水，用排污泵排放。
沉淀池应定期清理，沉淀池内的水泥结块用挖掘机或人工手风钻凿出，并运至指定弃碴场。
三、灌浆孔位布置
3.1抬动观测孔
（1）每个检测竖井底部布置1个抬动观测孔，在每个检测竖井两侧高程1618、1632部位分别布置两个抬动观测孔，每个检测竖井共计5个抬动观测孔，总计20个抬动观测孔，抬动观测孔钻孔深度为19m，钻孔孔径φ91mm，钻孔方向为铅直向和水平向，抬动观测装置按照图3-1结构型式进行安装。
图3-1 抬动观测孔结构图
（2）钻孔达到预定孔深后，在孔内下置内径φ25mm的内管，之后注入1m高度的浓水泥浆，接着在内管外套一根内径φ50mm的外套管，待凝24h后在φ50mm的外套管与钻孔孔壁之间填入粉细砂至孔口，将φ50mm保护管与上部混凝土盖板固定，最后将各管之间管口部分用麻丝填实，用水泥砂浆将孔口密封，以免水泥浆进入各管之间而将各管铸死。
在φ25mm钢管上端安装千分表支架及千分表，另在千分表旁的砼盖板上钻设一小孔，插入1根φ20mm钢筋，再在竖筋上焊上一横杆，使横杆与千分表变形传感器接触后，调试千分表读数归“0”，则系统安装完成。
3.2灌浆孔
3.2.1布孔型式
灌浆孔33个，间距为2.0m，入岩深度为15.0m，混凝土衬砌厚度为2.0m，每个孔总深度为17.0m。
孔位布置图见设计附图。
3.2.2钻孔方向及深度孔位布置图见设计附图。
3.2.3钻孔孔径灌浆孔孔径不小于φ75mm。
3.3灌后检查孔
为了检查灌浆效果，根据监理和设计要求在灌浆区内布置灌后检查孔，钻孔孔径75mm，孔深同灌浆孔。
四、灌浆施工
4.1钻灌施工次序
先施工底板5个孔，再施工检测竖井井壁两侧的灌浆孔。
灌浆按逐序加密的原则进行施工，灌浆分两序（详见附图2），先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔。
灌浆结束14天后，施工灌后检查孔。
4.2钻孔
4.2.1钻孔采用XY-2地质钻机、金钢石钻头、清水钻进。
4.2.2钻孔孔口位置与设计位置的偏差原则上不大于10cm，但根据闸门检测竖井混凝土内钢筋布置情况可适当调整钻孔孔位。
钻孔深度与设计深度偏差不大于20cm。
4.2.3钻孔孔径：
防渗灌浆孔开孔孔径为φ91mm，终孔孔径为φ75mm；灌后检查孔孔径为φ75mm。
4.2.4开孔时严格控制孔位，利用罗盘和水平尺校正钻孔角度，确保钻孔孔位和钻孔方向符合设计要求。
4.2.5钻孔过程中，遇有掉块或塌孔难以钻进时，可先进行灌浆处理，再行钻进。
4.2.6钻孔段长划分：
各帷幕防渗灌浆孔的接触段深至基岩内孔深3m，灌浆孔和灌后检查孔段长初步划分见表4-1，特殊情况下可适当缩短或加长，基岩完整段每孔可按照两段进行施工（第一段3m、第二段12m）
；第二段基岩3m深至基岩15m深.灌浆分段长度表4-1及附图2。
表4-1 灌浆分段长度表
段次
第1段
第2段
第3段
新增防渗灌浆孔
3m
5m
7m
灌后检查孔
3m
5m
7m
4.3裂隙冲洗和压水试验
4.3.1裂隙冲洗
各孔段灌浆前均采用压力水进行裂隙冲洗，冲洗时间可至回水清净时止或不大于20min，孔内沉积厚度不大于20cm。
冲洗压力为灌浆压力的80%，并不大于1.0MPa。
4.3.2压水试验
浆灌前做简易压水，简易压水可结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80%，并不大于1.0MPa，压水时间20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量值，其成果以透水率q（Lu）表示。
灌后检查孔压水自上而下分段进行，采用单点法。
单点法压水试验压力为灌浆压力的80%，且不大于1MPa，在稳定的压力下每3～5min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，压水试验即可结束，取最终值计算透水率。
4.3.3水泥灌浆
4.3.3.1灌浆材料
（1）水泥
灌浆水泥采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥。
灌浆水泥的品质必须符合GBI75-05的标准，并对提供到现场的P.O.42.5级普通硅酸盐水泥进行抽样检测，不合格者不得使用。
（2）水
灌浆用水符合饮用水标准。
（3）外加剂
水泥浆液一般使用纯水泥浆液，在渗透性强，吃浆量大的部位，在灌浆过程中可在水泥浆液中掺入速凝剂等外加剂。
速凝剂拟选用水玻璃。
外加剂的质量必须符合规范DL/T5148-2001中第5.1.7条的规定。
所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
4.3.3.2浆液配比
灌浆浆液优先采用纯水泥，浆液水灰比0.5～0.8：
1，浆液结石强度不小于25MPa。
当纯水泥浆灌注效果有限或遇到出水孔道时可采用水泥——水玻璃双液浆灌注，浆液水灰比0.5～0.8：
1，水玻璃模数2.4～3.0m，浓度30～45波美度，水泥浆与水玻璃体积比1：
1～1：
0.5，浆液结石强度不低于20MPa
4.3.3.3浆液制备
采用ZJ-1000高速搅拌机制浆，BW200/40泵送浆，3SNS灌浆泵灌浆。
灌注浆液搅拌时间不少于30s，浆液搅拌结束后，直接由送浆泵送入低速搅拌机的搅拌桶中，供灌浆使用。
水泥浆液温度应保持在5～40℃，否则予以废弃；灌注浆液自制备至用完时间不超过4小时，超过4小时应予废弃。
制浆材料使用前经称量，称量误差小于5%。
水泥等固相材料采用重量称量法，制浆用水等采用体积称量法。
水泥浆液采用比重计校准其浓度是否与应配浓度相同。
制浆站、中转站应每30min测定一次浆液比重，灌浆站每10min测定一次浆液比重并记录备查。
4.3.3.4施工工艺
采用孔口封闭，孔内循环的灌浆施工方法。
具体施工工艺流程如图4-1。
图4-1孔内循环、孔口封闭灌浆法施工流程
4.3.3.5灌浆段长
灌浆段长划分与钻孔段长划分一致，见表4-1。
4.3.3.6灌浆压力
灌浆泵与灌浆孔口均安设有压力表，使用压力应在压力表极限刻度的1/4～3/4范围内，灌浆压力以孔口压力表中值压力为准，且压力表波动不超过灌浆压力的20%。
各孔段灌浆压力参照表4-2执行。
表4-2各灌浆孔压力
段次
1
2
3
段长（m）
3
5
7
Ⅰ序孔灌浆压力（MPa）
0.5
0.7
0.8
Ⅱ序孔灌浆压力（MPa）
0.6
0.8
1.0
4.3.3.7浆液水灰比和变浆原则
灌浆浆液应由稀至浓逐级变换。
浆液变换原则为：
（1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。
（2）当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比浆液继续灌注。
（3）当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
4.3.3.8灌浆结束条件和封孔
（1）在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min结束灌浆。
（2）灌浆结束后，采用0.5：
1的浓浆“全孔灌浆封孔法”封孔。
4.3.3.9特殊情况处理
（1）灌浆过程中如发现冒浆、漏浆时，应视具体情况采取嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法处理。
（2）相邻孔串浆时：
a．若被串孔正在钻进，应立即停止钻孔；
b．当串浆量大时，如条件允许，如串浆孔具备灌浆条件，可一泵一孔对互串孔进行并联灌浆，各孔灌浆压力要求接近，此时防止混凝土抬动超过允许值，否则可用浆塞于串孔被串部上方1～2m处，待灌浆孔灌浆结束后再对串浆孔进行扫孔、冲洗，再后继续钻进或灌浆。
若串浆较远，可采用浓浆施灌。
若无效，结束灌浆，必要时在附近钻孔进行补强灌浆。
（3）当灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，并采取相应的处理措施；
（4）当采用最大浓度浆液施灌但吸浆量很大而不见减少时，可采用间歇灌浆法，同时可掺入速凝剂，如因加入速凝剂而使吸浆量突然减少则应停止使用掺合料。
（5）灌浆过程中如遇到耗浆量特大的孔段，当耗灰量大于500kg/m时，则采取间歇或限压、限流等措施；当耗灰量大于1000kg/m时，则待凝8小时后扫孔复灌。
（6）灌浆必须连续进行，若因故中断，按下述原则处理：
a．尽快恢复灌浆。
中断超过30min应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆;
b．恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可采用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前减少较多，逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，进行扫孔和冲洗后再灌或采取其他补救措施。
（7）在有涌水的孔段灌浆时，当涌水压力超过0.2MPa时一般采取下列措施：
a．灌浆前测定涌水压力与涌水量；
b．尽量缩短灌浆段长；
c．灌浆结束后屏浆时间不小于60min；
d．待凝时间不得少于48小时；
当涌水压力小于0.2MPa时也可参照上述措施处理。
4.3.3.10计量与记录
水泥灌浆全过程配备并使用经监理人批准的、经过国家有关主管部门鉴定的、可测记灌浆压力、注入率和水灰比（或密度）等灌浆参数的自动记录仪，拟采用GMS2008灌浆数据采集与监控系统，可满足相关要求。
4.3.3.11抬动变形控制
当发生抬动变形时，若抬动值小于0.1mm且增长缓慢，正常灌注；若抬动值在0.1～0.2mm之间时，采用低压力小流量灌注，灌注一定时间后，再缓慢升压并最终达到设计压力；若抬动值增长迅速，超过允许值0.2mm时，立即降低灌浆压力，并报告值班工程师，研究采取有效补救措施。
4.3.3.12灌浆效果检测
（1）灌浆结束后及时会同监理人进行质量检查。
灌后检查孔施工在该灌区灌浆全部结束后14天后进行，由监理进行布置。
（2）灌后检查孔施工采用XY-2钻机、双管单动钻具钻进，并按设计、监理要求进行取芯。
钻孔时合理控制回次钻进长度，按取芯次序统一编号，填牌装箱，芯样拍照，绘制钻孔柱状图并进行岩芯描述。
检查结束后进行灌浆和封孔。
（3）灌浆质量以检查孔压水试验成果为主，并结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析，进行综合评定。
（4）检查孔的数量为灌浆孔总数的10%，一个单元内，至少布置一个检查孔，拟在每个检测竖井布置2个检查孔，检查孔孔径75mm。
灌后检查孔岩芯采取率大于85%。
（5）检查孔压水试验采用单点法，压水压力为相应灌浆段灌浆压力的80%。
（6）灌浆质量检查标准要求透水率q≦3lu。
混凝土与基岩面及以下一段压水检查合格率为100%，其余各段合格率在90%以上，不合格试段的透水率不超过规定值的150%，且不合格试段分布不集中。
（7）经检查合格的检查孔按照灌浆孔要求进行封孔灌浆。
五、资源配置
5.1人员配置
施工人员配置按照4个钻灌施工机组、1个辅助组，按两班作业的工作方式进行考虑。
辅助组主要包括制浆站、电工、供水等人员，后勤组主要包括现场值班技术人员、质安人员、内业技术人员、物资材料人员、修配等。
本次施工，总计需要各类施工人员146人（见表5-1）。
表5-1施工人员计划表
序号
工种或岗位
数量
说明
1
钻孔、灌灌浆工
45
钻孔、灌浆
2
制浆工
20
制浆
3
修理工
2
机修加工
4
电工
2
电及空压机
5
司机
4
现场汽车、起重设备等
6
架子工
60
排架及平台搭设、维护、拆除
7
施工技术人员
6
施工、技术、质保
8
物资供应
4
采购、保管、发放、回收
9
管理人员
4
管理人员、安全、环保
合计
146
5.2施工主要机械设备
主要施工机械设备见表5-2。
表5-2 主要施工机械设备
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
1
地质钻机
XY-2
台
10
2
送浆泵
BW200/40
台
2
3
高压灌浆泵
3SNS
台
4
4
污水泵
3PNL
台
2
5
高速搅拌机
台
2
6
低速搅拌机
台
4
7
多路灌浆记录仪
FEC-GMS2008
台
1
8
双排车
辆
1
9
电焊机
交流28KVA
台
2
六、施工进度计划
6.1计划工效
6.1.1灌浆孔钻灌7m/台日；
6.1.2灌后检查孔钻孔、压水7m/台日。
6.2施工进度计划
6.2.12010年6月21日完成所有施工准备工作；
6.2.22010年6月22日开始施工；
6.2.32010年7月24日完成灌浆施工全部施工任务，共33天；
6.2.414天后开始灌后检查孔施工，2010年8月10日完成灌后检查。
6.3施工进度横道图
见附图
七、质量保证措施
本工程质量目标：
确保全部工程达到水电工程质量验收标准，工程验收合格率达到100%，单元工程质量优良率达到70%以上，工程总体质量优良。
7.1质量管理措施
（1）严格执行国家和行业有关规程、规范及合同规定技术要求。
（2）建立以项目部全权负责的质量保证体系和健全的质量监督机构。
项目部设质安部，施工班组设兼职质检员，由质检员全面负责现场施工质量管理、检验及控制。
（3）严格控制特殊过程、关键工序的质量情况，确保施工全过程始终处于有效控制状态，以预防不合格品的产生。
（4）严格执行“三检制”。
在施工过程中，对各道生产工序及工序产品按班组初检、质检员复检、质保部会同监理工程师终检的程序执行，合格后方可转入下一道工序。
（5）开工前对有关的管理人员和操作工人进行专门培训和考核，不合格者不得上岗。
（6）制定严格的质量管理制度，实行质量目标管理，项目经理控制质量总目标的实现，并将质量目标分解到各级质检机构，落实责任和权限。
（7）加强质量教育，强化质量意识，制定执行质量奖惩制度。
7.2施工安全保措施
7.2.1安全教育
通过安全岗位培训、各级职能人员的安全知识培训、作业人员的三级安全教育、特种作业人员的培训、项目安全员的安全教育等，提高各级生产管理人员和操作工搞好安全工作的责任感和自觉性，增强安全意识，掌握安全生产知识，不断提高安全管理水平和操作技术水平，增强自我保护能力。
7.2.2用电安全
（1）凡从事电气作业的人员，必须经过有关部门培训，考试合格取证后方能上岗。
（2）从事电气作业的人员，必须具备必要的安全防护用品用具。
作业时，必须是两人或两人以上共同作业，严禁单独从事接、拉线和检修电气等方面的工作。
（3）电气设备元件为露天使用时，备有防水、防火设施。
7.3环境保护措施
注重环境监测，降低施工噪声，减少污水、废碴、废气排放。
为了防止施工时对下部建基面的污染，妥善处理泥、浆、水。
（1）建立文明施工责任区，明确管理人，实行挂牌制，做到现场清洁整齐。
（2）施工现场场地平整，道路畅通，设置相应的安全防护设施和安全标志；人行通道的路径避开作业区，设置防护设施，保证行人安全。
（3）施工现场临时水电派专人管理，不得有长流水。
（4）施工现场的临时设施，生产及照明线路等，严格按要求布置、搭设或埋设整齐。
（5）施工操作地点和周围清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清。
（6）对成品进行严格的保护措施，严禁污染损坏成品。
（7）施工现场严禁乱堆垃圾及杂物。
在适当的地点设置临时堆放点，定期外运。
并且采取遮盖防漏措施，运送途中不得遗撒。
（8）现场使用的机械设备，按平面布置规定地点存放，遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁。
（9）清洁机械排出的污水设有排放措施，不得随地流淌。
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