海豐縣公平水庫除險加固工程
高壓擺噴灌漿施工方案
批准校核
編制中國安能建設總公司
海豐公平水庫工程專案部
二o一一年三月
1、說明
1.1編制依據
（1）海豐縣公平水庫除險加固工程招標檔案、設計報告、 施工圖紙及技術要求；
（2）《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規範》（dl/t5200—2004）；
（3）《水工混凝土外加劑技術規程》（dl/t5100—1999）；
（4）《混凝土拌合用水標準》（jgj63—89）；
（5）《建築地基處理技術規範》（jgj79—2002）；
（6）《水利水電工程鑽孔壓水試驗規程》（sl31—2003）；
（7）相關水利水電工程施工技術規範；
（8）類似工程的施工實踐經驗。
1.2適用範圍
本施工方案適用於公平水庫除險加固工程高壓擺噴灌漿施工。
1.3編制原則
（1）確保技術方案針對性、操作性強，施工方案經濟、合理；堅持技術先進性、科學合理性、經濟適用性與實事求是相結合；根據工程地質、水文地質、周邊環境及工期要求等條件選擇最具實用性的施工方案和機具裝置。
（2）技術可靠性原則
根據本工程施工特點，依據施工規範和類似工程的施工實踐經驗，選擇可靠性高、可操作性強的施工技術方案進行施工。
（3）經濟合理性原則
針對工程的實際情況，本著可靠、經濟、合理的原則選擇施工方案，施工過程實施動態管理，從而使高壓擺噴灌漿施工達到既經濟又優質的目的。
（4）環保原則
施工前充分了解工程周邊環境情況，緊密結合環境保護要求進行施工。施工中認真作好文明施工，減少空氣、噪音汙染，施工汙水、廢漿經沉澱後排放到指定位置。
2、工程概況
2.1工程位置及設計概況
2.1.1工程位置
公平水庫位於海豐縣最大的河流黃江河上游，水庫集雨面積317km。水庫西連公平鎮，東鄰平東鎮，北接黃羌鎮，南距海豐縣城13 km，汕尾市區40 km，距國道廣汕公路10 km，是一座綜合利用水資源的國家大（ⅱ）型水利工程。
2.1.2設計概況
公平水庫工程始建於2023年10月25日，竣工於2023年 2 月10日，歷時百天，依靠人工填築而成。水庫建成以後經多次擴建與加固，2023年加固後形成現有工程規模。水庫先後建成電站2座，**機容量2900kw，其中渠首電站2×200kw，歸河電站2×1250kw。
公平水庫大壩於2023年12月完成了安全鑑定工作，被評定為「三類壩」，需盡快進行除險加固。
高壓擺噴灌漿施工部位包括主壩(1720m)和副壩ⅰ(1720m)，擺噴採用折接形式；其中主壩高壓擺噴灌漿孔間距分別為1.20m和1.30m，副壩ⅰ為1.
40m；具體情況見圖2-01高壓擺噴灌漿平面布置圖及表2-01高壓擺噴灌漿工程量統計表。
圖2-01 高壓擺噴灌漿平面布置圖
2.2工程地質和水文地質條件
2.2.1工程地質
公平水庫壩體以厚層粉質粘土夾細砂及粘土等組成，地層主要為人工堆積層、第四系沖積層和燕山三期黑雲母花崗岩層；按地層和物理力學性質，各地層特徵自上而下依次為人工填土、粘性土、砂層、泥質砂卵礫石層、全風化層、強風化層和弱風化層等。
2.2.1水文地質
大壩主要坐落在第四系地層上，兩岸均與山丘相連線，其地下水位略高於庫水位，為地下水補給庫水。壩基表層大多分布有3m～7m粘性土層，在主壩和副壩ⅰ其下為強透水的砂層，屬典型的二元結構。地下水以孔隙潛水為主，主要賦存於沉積砂層中，區域性有微承壓現象，地下水活動與庫水位、大氣降水關係較為密切。
主壩老河床部位砂層的含泥量較少，壩基滲透性較大，其中主壩z0+475、z1+045、z1+280、z1+875等四處壩腳下遊見有冒水點，出露高程為5m～6m左右。
副壩ⅰ為古河床，壩基下伏砂層較厚，2.1m～10.5m，含泥質較多，透水性相對稍差，目前壩腳下遊未見有管湧現象。
2.3主要工程量
備註：本表工程量為估算值。
3、施工總體安排
3.1總體施工方法
3.1.1施工方法
本工程高壓擺噴灌漿採用三管法施工，為防止在擺噴施工過程中相鄰兩孔串漿，將採取分序施工的方法，即將擺噴灌漿孔分為ⅰ序和ⅱ序，先施工ⅰ序孔，再施工ⅱ序孔。
3.1.2施工安排
根據主壩z0+000～z0+500施工段（孔距1.20m）試驗完成及現場施工條件，採用4臺地質鑽機鑽孔和2台高噴机進行擺噴灌漿施工。主壩z0+500～z1+720施工段待試驗完成後，用主壩現有的高噴裝置繼續進行施工。
副壩ⅰ施工段待進行試驗後安排4臺地質鑽機鑽孔和2台高噴机進行擺噴灌漿施工。
3.2施工進度計畫及強度分析
高壓擺噴灌漿施工準備投入4台套鑽孔裝置，2台套灌漿裝置；每台套鑽孔裝置生產效率為80m/天，每台套灌漿裝置生產效率為150m/天。
（1）主壩z0+000～z0+500施工段（孔距1.20m），工程量約為12182m；於2023年4月初開始施工，考慮雨天等不利因素，估計本段施工需歷時70天左右，在6月上旬可結束施工。
（2）主壩z0+500～z1+720施工段（孔距1.30m），工程量約為22685m；計畫於2023年6月中旬開始施工，考慮雨天等不利因素，估計本段施工需歷時100天左右，在9月下旬可結束施工。
（3）副壩ⅰ施工段（孔距1.40m），工程量約為28223m；計畫結合土方填築施工情況，在2023年6月中旬進行灌漿試驗，10月上旬正式施工，考慮雨天等不利因素，估計本段施工需歷時100天左右，在2023年1月上旬可結束施工。
3.3資源配置計畫
3.3.1勞動力計畫
勞動力具體分工如表3-01所示，施工中採用兩班制，在施工中各司其責，認真負責，相互協作，互相監督。鑽孔人員做好先導孔鑽孔記錄工作，取得第一手地質資料，以便技術人員根據地質資料及時調整擺噴灌漿技術引數，記錄人員及時整理當班施工記錄。
3.3.2主要施工機械裝置
4 施工方法
4.1施工原理與工藝流程
三管法擺噴灌漿是一種水、氣噴射、漿液灌注攪拌混合噴射的方法；即用三列噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射，切割地基土體，借空氣的上公升力把被破碎的土向地表排除；與此同時，另乙個噴嘴將水泥漿低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與地基中各介質混合達到防滲、加固的目的。
採用三管法擺噴灌漿，先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣；噴射時達到預定的噴射壓力、噴漿量後，靜噴5～8分鐘後開始提公升噴管，噴管分段提公升的搭接長度不小於0.5m；當達到設計高程或地面出現溢漿現象時，立即停止擺噴工作，拔出噴管並清洗管路。三管法除可延長噴射距離、增大切削能力外，利用置換作用通過壓縮空氣把一部分切割下的土粒排出灌漿孔，土粒排出後所空下的體積由灌入的漿液補入；此外還有充填、滲透、壓密、固結等作用。
擺噴灌漿施工工藝流程見圖4-01。
圖4-01擺噴灌漿施工工藝流程圖
4.2施工技術引數
根據施工經驗，我部初擬高壓擺噴灌漿施工技術引數見表4-01。
表4-01 高壓擺噴灌漿施工技術參數列
高壓擺噴灌漿施工前先進行灌漿試驗，根據試驗結果調整漿液配合比、提公升速度等各項技術引數。
4.3高壓擺噴灌漿施工方法
4.3.1施工準備
（1）場地平整
正式進場施工前，進行管線調查後，清除施工場地障礙物，不能清除的做好保護措施，然後整平、夯實；同時合理布置施工機械、輸送管路和電力線路位置，確保施工場地 「三通一平」。
（2）樁位放樣
施工前用全站儀測定擺噴施工的控制點，埋杆標記，經過復測驗線合格後，用鋼尺和測線實地布設孔位，並用竹籤釘緊，一孔一簽，保證孔位偏差小於50mm。
（3）修建排汙和灰漿拌製系統
高壓擺噴灌漿施工中會產生10～20％的返漿量，將廢漿液引入沉澱池中，沉澱後的清水根據場地條件進行無公害排放，沉澱的泥土清理至指定地點；沉澱和排汙統一納入全場汙水處理系統。
灰漿拌製系統設定在水泥棚附近便於作業，主要由灰漿拌製裝置、灰漿儲存裝置、灰漿運送裝置等組成。
4.3.2鑽孔施工
（1）鑽孔施工工序為：放線布孔→鑽機就位→鑽機調整（採用水平儀）→開孔→鑽進→終孔→取鑽桿→測斜→終孔驗收。
（2）鑽機就位、安放在設計的孔位上，管架定位準確、安裝平穩，鑽孔孔位偏差不大於5cm，孔深偏差不大於10cm，孔底沉澱不大於20cm，孔斜率小於1%。
（3）鑽孔分兩序施工，基本孔先施工ⅰ序孔，再施工ⅱ序孔。
（4）鑽孔記錄：鑽孔過程中，先導孔詳細準確記錄鑽孔時遇到的各種現象，根據獲取岩芯情況判斷地層分層深度情況，並確定孔深。
4.3.3擺噴灌漿施工
（1）鑽孔孔深、孔斜滿足設計要求後進行高壓擺噴灌漿。
（2）下噴管前在地面試噴，滿足設計、施工要求並在裝置運轉正常後進行施工。
（3）幫浦壓和風壓達到要求且孔口返漿比重大於1.3g/cm3後，提公升、擺動噴管，進行由下而上噴漿注漿作業，直至噴到設計高程。
（4）當噴漿管提公升接近樁頂時，從樁頂以下1.0m開始，慢速提公升噴漿至樁頂。
（5）高噴作業完成後，安排專人連續將冒漿回灌至孔口，直到漿液面穩定為止，確保孔內漿液面在未凝之前的穩定和壓實。
（6）噴漿施工完畢，用清水把泥漿幫浦和管路內的殘留漿液全部噴射排出。其它裝置用低壓水沖洗乾淨，架起高噴管離地存放。
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