目 录
1工程概述 .............................................................................................................................................................................................. - 2 -
1.1编制说明 ............................................................................................................................................................................. - 2 - 1.2工程概况 ............................................................................................................................................................................. - 2 - 1.3开工、竣工日期 .............................................................................................................................................................. - 3 - 1.4施工条件 ............................................................................................................................................................................. - 3 - 2施工布置及施工准备 ..................................................................................................................................................................... - 4 -
2.1施工布置 ............................................................................................................................................................................. - 4 - 2.2施工准备 ............................................................................................................................................................................. - 4 - 3防渗墙施工方案 ............................................................................................................................................................................... - 5 -
3.1施工方案的选择 .............................................................................................................................................................. - 5 - 3.2施工工艺流程 ................................................................................................................................................................... - 6 - 3.3施工工艺简介 ................................................................................................................................................................... - 6 - 3.4施工技术要求 ................................................................................................................................................................... - 7 - 3.5旋喷生产性试验 .............................................................................................................................................................. - 7 - 4施工方法及质量检查 ..................................................................................................................................................................... - 7 -
4.1高喷施工方法 ................................................................................................................................................................... - 7 - 4.2质量控制关键点 .............................................................................................................................................................. - 8 - 4.3异常情况处理 ................................................................................................................................................................... - 9 - 5施工进度及保证措施 .................................................................................................................................................................. - 10 -
5.1施工总进度 ..................................................................................................................................................................... - 10 - 5.2进度保证措施 ................................................................................................................................................................ - 10 - 6质量目标与保证措施 .................................................................................................................................................................. - 10 -
6.1质量目标 .......................................................................................................................................................................... - 10 - 6.2质量保证措施 ................................................................................................................................................................ - 10 - 7施工设备计划 .................................................................................................................................................................................. - 11 - 8安全保证措施 ................................................................................................................................................................................. - 12 - 9质量检查 ........................................................................................................................................................................................... - 12 -
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大兴川电站土建工程 技术措施
子围堰旋喷防渗灌浆专项施工措施
1工程概述 1.1编制说明 1.1.1编制的目的
按照设计蓝图，子围堰覆盖层为旋喷防渗，填筑区域为粘土心墙，因左岸没有粘土料场，业主要求将上部粘土心墙部位采用旋喷防渗，为了保证大兴川水电站子围堰防渗效果，对施工有关的各环节和因素（人、材料、机械、设施、工具、操作方法、安全措施、环境等）运用管理和控制的手段进行筹划和安排，确保施工过程按规定的方法在受控的状态下进行，最终设计和规范要求，特编制本施工方案。 1.1.2编制的依据
⑴ 设计图纸《安图县大兴川水电站左岸子围堰防渗工程施工围堰平面布置图、剖
面图》；
⑵《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）（有效）； ⑶《通用硅酸盐水泥》GB175-2007（有效）； ⑷《混凝土用水标准》JGJ63-2006（有效）；
⑸《水利水电建设工程验收规程》SL223-2008（有效）； 1.2工程概况 1.2.1工程位置
大兴川电站工程位于二道松花江中游，地处吉林省安图县两江镇大兴川村。二道松花江是第二松花江的两大支流之一，地理位置在吉林省东部，发源于长白山天池。坝址以上河流长128.9km，流域面积8571.5km2，流域地处长白山山脉西北坡，形状近似扇形，属于山区地形。坝址处二道松花江为安图、抚松两县界河，左岸为抚松县，右岸属安图县。本工程是二道松花江中段，规划（两江电站~西金沟电站之间）的梯级水电站中的第二级电站。 1.2.2工程规模
大兴川电站总库容9102×104m3，挡水坝最大坝高为33.0m，上下游水头差为21.7m。电站装机容量为4.85×104kw，额定引用流量267.2m3/s，保证出力4.98Mw，年利用小时数3160h，年平均发电量15168.3×104kw.h。 1.2.3施工项目工作内容
据设计图纸子围堰防渗施工范围为桩号：子堰0+000.0～子堰0＋358.05，轴线长
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度为358.05m。成墙深度约为8m，由于7月28日洪水影响，现在河道比原设计宽，为保证围堰封闭基坑，相应围堰长度增加，为防止水流绕堰渗漏，特建议设计将旋喷防渗范围向外延伸，具体延伸长度由设计确定。 1.3开工、竣工日期
根据目前供电情况，预计开工日期为：2010年10月15日；竣工日期2010年11月4日。2010年10月10日进场修路、临建。 1.4施工条件 1.4.1水文气象
1.4.2流域自然地理条件
大兴川电站为中型工程，其设计洪水标准为50年一遇洪水（P＝2％），相应上游库水位为466.50m，下泄流量为3560m3/s，校核洪水标准为500年一遇洪水（P＝0.2％），校核洪水位为467.83m，相应下泄流量为5243m3/s，消能防冲建筑物设计洪水标准为30年一遇，相应下泄流量为3144 m3/s。 1.4.3气象条件
本流域受西伯利亚副高压和太平洋季风影响，四季分明，一年中寒暑温差悬殊，春秋两季短促。流域内的降水量自东南向西北递减，并随海拔增高有明显增大的特点，安图气象站的多年平均降水量为673.0 mm。流域平均降水量约为700 mm，降水量的年内分配因受季风影响，分布极不均匀，主要雨量集中在6～9月份，约占年降水量的70％以上。多年平均气温2.4℃，最高气温34.6℃，最低气温-42.8℃。河流封冻期长达半年之久，稳定封冻天数为100～150。该地区无霜期较短，多年平均无霜期为112天。多年最大冻土深度为186 cm。 1.4.4工程地质条件
围堰防渗施工场地在河漫滩上，按设计初设报告的资料，主要地层为第四系冲积堆积层，上部主要为砂砾卵石层（含有约15％的漂石），基岩面以上为混合土碎块石，碎块石块径以5～20cm为主，基岩为玄武岩。
2010年9月24日，利用挖掘机在左岸纵向围堰部位的上下游均开挖了探坑，开挖探坑3m～5m不等，未开挖到基岩（开挖部位高程约▽445.2）。从开挖出的砂砾料看，直径大于12cm的砾石较多，超大粒径的块石较多。 1.4.5对外交通
外围道路已有交通网，场区道路已形成，交通比较方便。场内道路主要利用子围堰施工道路及子围堰堰顶。
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1.4.6施工材料
灌浆主要材料采用强度等级为32.5级普通水泥。 2施工布置及施工准备 2.1施工布置
根据本工程工程进度需要,本工程计划投入2台套振孔高喷设备进行高喷施工。单机施工机具布置情况见单机施工机具布置图。
2.2施工准备 根据工程进度需要确定设备和人员的到位时间，计划四天进行设备组装，组装完成后进行调试。在高喷施工前我部由630KVA10/0.4KV变压器供电，变压器位于左岸拌和系统附近，利用电缆进行施工现场的供电。
⑴原材料检测
在水泥进场后，根据水泥批号及数量进行检验，经检验合格后方可用于本工程，每批次水泥均附有出厂合格证。
⑵防渗轴线
本工程防渗轴线选择在子围堰轴线上，子围堰填筑前应将防渗轴线附近进行清理，清除树木、大块石等杂物。子围堰填筑时，沿防渗轴线1m范围内应回填砾径不大于10cm的细料。
⑶施工平台
按照旋喷机具安置要求，施工平台要求平整、坚实，确保施工安全，施工平台顶宽不小于8m，边坡坡度小于1：1，台面起伏差小于10cm。
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图2-1 单机施工机具布置图基岩面地面线桩架高喷管喷头风管浆管电缆变压器空压机高压泵搅拌机水泥库大兴川电站土建工程 技术措施
⑷水泥堆放场
正常施工期，单机日水泥耗量约30～40t左右，在施工现场的搅拌站附近各建立一水泥堆放场，水泥堆放场要求库存能力约200t，施工期间阴雨天较多，故水泥堆放场设具防雨、防潮湿设施，且周围挖排水沟，搅拌站位于子围堰施工道路附近。
⑸供水系统
在施工现场附近安装潜水泵，抽取河水向制浆站供水，满足施工用水要求。 ⑹供电系统
为满足供电需要在施工现场200m范围内，设置供电变压器为施工供电。每台高喷机总配电盘安装在搅拌站附近。电缆线路为避免车辆或其它机械压伤在通过路面段都埋设于地下。
⑺其它设备安装
在施工现场适当位置安装空气压缩机、制浆机、储浆搅拌桶、高压浆泵、盛水桶等设备机具用于施工。
⑻建立测量网
在子围堰轴线建立施工控制点，设立控制点并采取保护措施。在高喷轴线上每隔20～50m建一测量点，并做标记。建网工作在正常施工前完成，测量仪器使用全站仪进行施工现场测量。 3防渗墙施工方案 3.1施工方案的选择
由于地层粒径大，在该地层中不能直接采用振孔旋喷工艺进行施工。在防渗轴线上开挖换土的方式也由于地层松散、水下开挖难以成槽等原因无法实现。常规钻孔成孔困难，并且成孔效率低。
鉴于本工程的具体情况，拟采取冲击钻进成孔高压旋喷灌浆施工方案：
采用风动冲击器跟管钻进方法进行成孔，成孔后提出冲击器，并在护壁管内投入护壁材料，然后利用起管器起出护壁管，最后采用振孔旋喷法进行高压旋喷灌浆，形成旋喷防渗墙。
旋喷防渗墙顶高程为原设计方案的粘土心墙墙顶高程，墙底高程及底部进入基岩的深度与原设计方案相同。防渗轴线位于子围堰轴线上，孔距为0.8m。防渗墙渗透系数K值≤i×10-6cm/s（i=1～9）。
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3.2施工工艺流程
施工工艺流程如下：
施工准备→确定孔位→冲击跟管钻进→管内投入护壁料→起出护壁管→插入高喷管→高压旋喷成墙。 3.3施工工艺简介 3.3.1造孔
采用风动冲击器跟管钻进方法进行成孔，成孔后提出冲击器，并在护壁管内投入护壁材料，然后利用起管器起出护壁管。 3.3.2高压喷射灌浆
高压喷射灌浆采用振孔旋喷法进行施工。 ⑴工艺原理
振孔高喷灌浆工艺是利用大功率振动器将高喷管直接振入预定深度后，按照高喷技术参数高压喷射旋转（或摆动）提升成墙。该工艺造孔和下管一次完成，并结合小孔距，充分利用高速喷射流近喷嘴的高能区高效切割地层，实现快速提升。其特点是实现重复切割，节省灌浆材料，成墙质量好，施工效率高。
振孔高喷（二管法）成墙工艺原理见振孔旋喷工艺分解图
振管 振动头 （1）地面试喷
⑵振孔旋喷连接方式
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喷头体水泥浆、气射流（2）振动成孔（3）提升、摆动喷射（4）高喷结束形成防渗墙（5）进入下一流程图3-1振孔旋喷工艺分解图 图4-1 振孔摆喷工艺分解图大兴川电站土建工程 技术措施
振孔旋喷连接方式：采用施工轴线方向套接方式，见下图：
振孔旋喷连接方式
旋喷孔位旋喷轴线
3.4施工技术要求 3.4.1墙体设计指标
高喷防渗墙抗渗系数K值≤i×10-6cm/s（i=1～9）； 3.4.2主要施工技术参数
根据以往工程的施工经验和本工程的具体情况，初拟主要施工技术参数为： ⑴孔 距：0.8 m ； ⑵提升速度：10～15cm/min ； ⑶旋转速度：15～18r/min ； ⑷喷射压力：30～35Mpa ； ⑸进 浆 量：75～90L/min ； ⑹进浆密度：1.35～1.45g/cm3 ； 3.5旋喷生产性试验
为保证工程进度，在征求设计及监理同意后，旋喷进行生产性试验，在试验前，由监理工程师确定试验范围，按照拟定的技术参数进行钻孔、灌浆，达到一定的强度后，即开挖后不会造成墙体破坏。对此部位开挖，观察墙体密封情况及旋喷柱直径，如不能满足设计要求，改变施工技术参数继续按照上述方法进行试验，直至满足设计要求为止，以此确定最终施工技术参数。 4施工方法及质量检查 4.1高喷施工方法
⑴孔位定位：由技术人员负责孔位放样定位，作好标记及编号。操作人员应按标记的孔位进行施工。
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⑵调整振管的垂直度：控制喷管的偏斜度，以保证孔斜率的技术要求。 ⑶地面试喷：振孔之前，先在地面试喷，浆、气达到要求方可振孔。 ⑷振动成孔（下喷管）：先给低压浆，启动振动锤振动成孔至设计孔深。 ⑸振孔深度控制：振孔深度按照设计图纸施工。
⑹高喷灌浆：振孔至预定深度后，按设计参数旋转提升灌浆至设计高程。 ⑺补浆：喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面不下降且满足成墙要求为止。 4.2质量控制关键点 4.2.1关键质量控制点
⑴造孔位置、深度； ⑵浆液比重、提升速度。 4.2.2施工特殊过程及关键过程控制
⑴孔位确定：每次开孔前，严格校正孔位，孔位偏差不得大于3cm。
⑵孔深测量：为了保证孔深达到要求,钻孔结束后由当班质检员验正孔深,并做好详细记录。
⑶提升速度：按照试验参数自下而上按规定速度提升到即定防渗墙顶高程后，调低高喷参数并快速提升到地面。
⑷浆液配制与使用
a制浆用水泥采用强度等级为32.5级水泥；高喷浆液比重在1.35～1.45g/cm3之间。 b现场制浆各种原材料计量采用重量法或体积法，控制其误差小于5%。 c浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机不小于30S，搅拌后时间超过4h的浆液不得使用。
4.2.3高喷施工质量控制
（1）确定施工轴线、布孔：按照设计图纸中提供的轴线位置，测量放样再用钢尺往返丈量排孔，保证孔位偏差小于3cm，以保证施工轴线的精度。
（2）钻孔施工：
a.采用潜孔锤跟管钻进,钻孔直径Ф108mm，钻至超设计孔深≥0.3m。
b.钻孔前由技术人员负责先核对孔位，调平钻机，校正钻机立轴垂直度，确保孔位偏差不大于3cm。
c.钻进过程中，还应随时校正立轴垂直度，避免钻机由于震动产生倾斜变形，以保
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证孔斜率小于1%。
d.为了保证孔深达到要求,钻孔结束后由当班质检员验正孔深,并做好详细记录。 e.钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加以保护。若时间过长，应采取措施防止塌孔。 f.钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。 （3）下喷射管：
a.检查机械运行情况，检查各种管路畅通情况，合格后下喷浆管，为防止下管过程中堵塞喷嘴，可将喷嘴包扎。
b.如遇塌孔喷射管下不到孔底时，应提出喷射管，用钻机钻到孔底后再重新下喷射管
（4）旋喷提升：
a.当喷头下至设计深度，输入水泥浆液和压缩空气，按设计参数进行原位喷射，待浆压和风压达到设计值，且孔口返浆后，按设计提升速度、摆动进行喷浆作业，直至达到即定防渗墙顶高程后，调低高喷参数并快速提升到地面。
喷灌结束提出喷管后，及时冲洗管路，使管内、机内不留水泥残液，以避免水泥浆硬化堵塞管路，影响下个孔的喷灌质量。
b.高喷灌浆过程中，需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得小于0.5m。
4.3异常情况处理
（1）施工中及时观察，准确判断浆嘴、气嘴畅通情况：当浆嘴、气嘴堵塞后，停止喷射加大注浆压力、降低水泥浆浓度、上下反复快速移动喷头等手段，力争通开，而后进行搭接长度不小于0.5m的复灌施工。在每一孔振孔施工之前应进行喷嘴完好状态的检验，出现异常的喷嘴进行更换或处理。
（2）供浆正常的情况下孔口密度小且不能满足设计要求时，加大进浆密度或进浆量。
（3）孔口不返浆时，立即停止提升，加大进浆量和风压，并降低提升速度；孔口少量返浆时，降低提升速度。
（4）停机超过3h时，对泵体输浆管路进行清洗后方继续施工。
（5）供浆正常的情况下孔口回浆密度变小、回浆量增大，降低风压并加大浆液密度或进浆量。若孔口返浆量过大，通常是有效喷射范围与注浆量不相适应有关，可通过下列措施解决：
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a.提高喷射压力； b.适当缩小喷嘴孔径； c.提升速度适当加快。
（6）高喷灌浆因故中断恢复施工时，进行复喷，搭接长度不小于0.5m，如中断时间超过水泥终凝时间，需在中断部位上下各1m范围内进行补孔补喷。 5施工进度及保证措施 5.1施工总进度
人员于2010年10月10日开始人员进场，并立即开展工作，首先开展施工准备、联系材料、测量放样、修建临时工程等，然后根据工程实际情况极积组织施工。计划于2010年月11月04日前完成全部工作量。
具体进度见附件：施工总进度计划横道图 5.2进度保证措施
于2010年10月10日开始组织设备、人员进场，做好施工准备工作，确保主体工程按计划开工。
加强现场管理，从施工组织和管理制度上保证临建和主体工程的施工进度。 组建有丰富施工经验的工程项目经理部，对工程进行全面、统一调度和统筹安排，确保各项工程的工期和总工期。
采取有效措施确保施工设备按时进场并及时组装调试。设专职机修人员维护施工设备正常运转。有备用的主要施工机械，重要零件和易损件有一定的备用量。
落实施工资金，加强资金管理，确保资金有效使用，保障施工需要。 6质量目标与保证措施 6.1质量目标
本工程的质量目标：严格按施工技术参数进行施工，整体工程满足设计指标。 工程产品合格率100%，优良品率不低于85%。 6.2质量保证措施
⑴严格执行《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004），设计图纸，以及设计监理颁发的技术要求。
⑵建立以项目经理负责制的质量保证体系和健全的质检机构。项目部设质检部，质检部设专职质检员，专职质检员现场值班。由技术负责人、质检部长全面负责现场施工质量的管理、检验及控制。
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⑶严格执行工程质量“三检制”，在施工全过程中，对各道生产工序及工序产品由班组初检，初检合格由现场质检员复检，复检合格后由质检部会同监理工程师进行终检。层层把关，做到每一工序质量不达标不验收。
⑷严格控制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。
⑸工程开工前，由项目技术负责人主持进行施工图纸和设计技术要求的阅读、会审，并向施工人员进行安全技术交底。
⑹针对本工程技术要求，开工前对有关的管理人员和操作工人进行专门培训，做到持证上岗。
⑺加强质量教育，强化质量意识。实行“质量奖惩制度”。
⑻实行严格的质量监督管理制度，发现有违反规程、规范和质量问题时，现场质检员当场制止和纠正，并报告项目技术负责人。
⑼严格按监理工程师批准的工艺参数进行施工。严格控制浆压、提升速度和浆液密度及风压等参数。遇特殊地段需要更改施工参数时，事前征得监理工程师同意并批准。 7施工设备计划
为保证本工程能保质、按期完成，拟投入施工主要设备有振孔高喷机、高压浆泵、高速制浆机、专用钻机、25m3、2.4m3空气压缩机等专用施工设备，另外还有供水泵、排污泵、储浆搅拌桶、备用发电机、电焊机、风动冲击器、汽车吊等附属施工设备机具。
主要机械设备见下表。
主要机械设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 机械设备名称 振孔高喷机 地质钻机 潜孔锤钻机 潜孔锤钻机 潜孔锤钻机 立式高速搅拌机 空压机 柴油发电机组 潜水泵 污水泵 汽车 规格型号 DY-90 ZDS60 DF4000 SM3000A SM3000A DLJ-300 W-5.5 75KW - 11 -
单位 台套 台 台 台 台 台 台 台 台 台 辆 数量 1 1 1 1 1 3 2 1 4 3 1 状况 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 全新 良好 备注 一台备用 大兴川电站土建工程 技术措施
12 13 电焊机 气割设备 台 套 4 5 良好 良好 8安全保证措施
建立项目安全管理机构，制定并落实安全责任制，贯彻“安全第一，预防为主”生产方针，创造人人懂安全、讲安全、保安全的施工环境。
制定有效的安全措施，全面负责施工安全管理、检查和控制。各生产机组和部门设兼职安全员，监督相关岗位的安全技术操作规程和岗位安全责任制的落实。
坚持开展安全生产宣传教育活动，定期检查安全设施配置情况和安全目标的实现情况，实行安全奖惩办法。
施工现场和辅助作业区，按有关法规、制度和规定配备必须的劳保用具、消防灭火器材、信号与标志、接地避雷、防触电装置和充足的照明措施。 9质量检查
我部严格按照施工质量体系进行施工质量检验，具体检验内容为 ⑴灌浆材料检验
施工中对本工程使用的主要材料应进行检验、验收。每进一批水泥，都得有厂家提供的出厂水泥质量报告单，并以200～400t为一组取样单位，对水泥进行抽检，不使用质量不合格或受潮结块的水泥。
⑵技术参数检查
施工实行每班8小时三班或12小时二班连续作业，每班设一名专职质量检查员，负责对本班施工过程中的每道工序、每一环节的施工参数进行全面检查与控制，不符合技术要求的及时纠正，同时作好记录，并采取谁施工谁负责的岗位责任制进行全方位的质量控制。
⑶水泥浆配比检查
搅拌站班长每喷注浆20～40分钟检查一次浆液配比、密度及浆液注入量，并如实填写记录，质量检查员对浆液质量进行定期抽查。
⑷开挖检查：检查高压喷射灌浆防渗墙的墙体垂直度、连续性、均匀性和搭接程度并取样做室内试验；
⑸在现场进行钻孔，做压水试验，检查防渗体的渗透性。也可在防渗墙上游侧增加喷孔。
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安图县大兴川水电站左岸子围堰防渗工程 施工组织设计
施 工 进 度 计 划 横 道 图
进度计划（2010年） 序 号 10月 11月 工程项目 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 临建及施工准备 2 高压旋喷灌浆施工 3 质量检查 4 场区恢复撤离 5 竣工验收
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