龙滩水电站上游土石围堰高压旋喷防渗墙施工技术方案

第一篇：龙滩水电站上游土石围堰高压旋喷防渗墙施工技术方案

龙滩水电站

上游土石围堰高压旋喷防渗墙

施工方案

七局八局葛洲坝联营体：

根据《龙滩水电站截流施工组织设计》、《龙滩水电站上游土石围堰高喷试验成果》，龙滩水电站上游土石围堰具体的水文、工程地质特性及我部围堰防渗施工经验，现就龙滩水电站上游土石围堰高压旋喷防渗墙施工方案呈报如下：

① 上游土石围堰全部采用高压旋喷防渗。② 围堰防渗范围从EL.228.5～见基岩1.0米

③ 钻孔采用阿特拉斯A66-CBT潜孔偏心跟管钻进，孔径φ140。高喷灌浆采用并列三联管法自下而上旋喷成墙。④ 孔排距确定：

a：孔深小于15.0米，采用单排直线型布孔，孔距1.0米。B：孔深在15.0～25.0米之间，采用单排直线型布孔，孔距0.8米。C：孔深大于25.0米，采用双排梅花型布孔，孔距1.0米，排距0.5米，第二排孔喷灌范围15.0～见基岩1.0m。⑤ 高喷浆液采用水泥—膨润土浆，配合比为0.8:1，膨润土为水泥用量的25%，纯碱为水泥用量的5%。⑥ 高喷参数采用试验成果的变参数。

⑦ 对于人工堆筑大块石架空围堰，高喷防渗施工难度大，故要求围堰在高喷防渗轴线上用土石细料堆填，围堰堆筑完毕后，形成初期闭气（不存在明水漏）和围堰内外形成相对静水位，以便浆液不被漏失或带走。⑧ 附件：上游围堰高喷防渗剖面及孔位布置图

水电七局龙滩项目部基础处理施工部

二○○三年九月十八日

第二篇：高压旋喷灌浆技术在杨家园水电站上游围堰中的应用

高压旋喷灌浆技术在杨家园水电站上游围堰中的应用吕理军谷琦琦

摘要杨家园水电站上游围堰建在河床砂砾石覆盖层上，填筑材料为坝基开挖的石碴料，透水性大，采用了高压旋喷灌浆技术对围堰进行防渗处理。施工完成后，经过汛期运行，证明防渗效果满足工程需要，并为同类地层的高压旋喷灌浆设计与施工积累了经验。

关键词围堰工程；结构型式；工程地质；防渗处理；高喷灌浆；杨家园水电站

1概述

杨家园水电站位于贵州省习水县二郎乡，地处赤水河一级支流桐梓河下游河段，属桐梓河水电梯级开发规划的第七级，是一座以发电为主、兼顾库区零星农田灌溉和农村人畜饮水、并向二郎电厂供水的综合水利工程。水库正常蓄水位450.00m，死水位440.00m，水库总库容0.78亿m，调节库容为0.28亿m，多年平均径流量为14.63亿m，具有不完全年调节能力，电站装机容量40MW，多年平均发电量1.389亿kW.h。

高压旋喷灌浆技术，开始阶段只用于粉细砂地层，随着理论水平的提高、设备的改进和施工工艺的不断完善，这项技术已拓宽至含大颗粒不均匀砾卵漂石地层的防渗工程。由于其具有施工简便、工期短、造价低和较好的防渗效果等特点，特别适用于水电站土石围堰的防渗处理，因此在水电站的施工围堰的防渗中应用也越来越普遍。

2上游围堰工程地质特征及其结构型式

2.1工程地质特征

堰基处于楠本台背斜与二郞坝向斜的过渡地带。区内无大的构造发育，但受区域构造影响，岩体较破碎，小断层、小褶皱(挤压带)及节理裂隙等结构面较为发育，且分布较不均一，坝区岩体结构以互层状—中厚层状结构为主。堰基上部岩体为中等透水性。堰体部位河床覆盖层厚3.5～8m，以冲积砂砾层为主，夹较多的卵石、漂石，大粒径（直径 7～20cm）含量超过30%，为强透水层。

2.2结构型式

上游围堰位于坝轴线上游50m左右，河谷宽约80m，枯水期水深一般3～6m，河床覆盖层高程391.5～393.9m，基岩高程388.0～385.5m。上游土石围堰为过水围堰，堰顶高程410.5m，挡水时段为10月～次年4月。

根据上游围堰挡水要求和地质特征，防渗设计高程405m以下采用高压旋喷灌浆防渗墙，上接粘土心墙防渗至过水保护顶面高程406.5m，过水保护顶面以上再接子堰防渗体。高压旋喷灌浆防渗墙顶高程405m，墙体高度约17.0m，包括堰基原河床覆盖层和堰体。

3灌浆区围堰填筑料为坝基开挖的石碴料，碎石含量占90%，大部份颗粒粒径为8～20cm，空隙率较大。3技术参数

高压旋喷灌浆是利用能量较大的水、气同轴喷射切割搅拌地层，同时将凝结材料，如水泥浆，灌注掺搅地层，形成要求形状的凝结体。

围堰防渗体只要求具有临时防渗功能，无承重、抗滑及抗剪等稳定性要求。因而选用高压旋喷防渗墙作为围堰基础防渗结构。

高压旋喷灌浆孔布置：单排孔，孔距0.8m，孔底伸入基岩 0.5m，分两序施工。灌浆方法采用三管法。主要技术参数见表1。

4主要施工方法及技术措施

高压旋喷灌浆施工主要采用的设备有履带式多功能潜孔钻机、钻孔测斜仪、高喷台车、高压水泵、空压机、灌浆泵等。

高压旋喷防渗墙钻孔注浆分两序施工，先施工I序孔，后施工II序孔，相邻孔施工间隔时间不少于24小时。

单孔施工流程为：场地平整压实→造孔（套管跟进）→下PVC管护壁→拔套管→高压台车就位→试喷→下喷具→喷灌→封孔→高压台车移位。4.1钻孔

河床砂砾石层造孔是本工程施工的难点，怎样保证孔壁稳定和提高单位时间内造孔进尺是保证围堰能否按期闭气的关键。

根据相关工程的施工经验，结合本工程特点，施工中我们采用QLCN-120履带式多功能潜孔钻机跟管钻进。钻孔直径均为Φ140mm，造孔效率可达6.0m/h。钻机就位后，用水平尺校正机身，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，孔位偏差不大于5cm。

护壁：造孔结束，将钻杆提出，下设底端用透水无纺布包扎的Φ120PVC护壁管，进行

成孔护壁，护壁套管接头用塑料密封带连接。护壁套管下至孔底后，采用YGB液压拔管机将套管分节拔出。4.2高喷灌浆

高压旋喷灌浆采用三管法高压喷射灌浆技术，分两序施工。

（1）下喷射管下放喷射管之前，必须在地面上进行试喷，以检查管道的畅通性及各项指标是否达到设计要求。下管时，为防止喷嘴堵塞，采用边低压送水、气、浆，边下管的方法。当喷管下至设计孔底深度时，通知质检人员到场检查，确认具备灌浆条件后方可开喷。

（2）水泥浆液使用的水泥浆液采用32.5级的普通硅酸盐水泥，高速制浆机制浆。浆液水灰比为1:1～0.8:1，浆液比重大于或等于1.6。浆液制成后，存放时间不宜超过4h。

在施工过程中，对含泥量较少的回浆进行回收利用。回收浆液先沉淀过滤后，再掺拌适量水泥，经检测达到设计进浆比重及水泥比时方可使用。从而使成本得到有效的降低。

（3）喷射灌浆设备选用GTP-5 型高喷台车。喷射灌浆必须在机长的统一指挥下进行，依次低压送水、送浆、送气，而后再提高至设计值，在孔底静喷1～3min，等孔口回浆比重达到设计值后，再按设计要求进行由下而上的喷浆作业。

灌浆作业时，经常检测水泥浆液的进浆和回浆比重，当与设计水灰比的浆液比重误差超过 0.1时，应停止作业，重新调整浆液水灰比。

若因供风、水、电中断或拆卸注浆管不能连续喷灌时，重新进行高喷灌浆的搭接长度不应小于0.5m，若中断超过30min时，恢复作业时搭接长度应大于1m。

高压旋喷灌浆分两序施工，相邻孔的作业间隔时间应控制在12～72 小时的范围内。（4）静压充填喷射作业结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆。孔内回填灌浆完成后，若孔口浆面下沉，则可利用相邻孔喷射时的孔口冒浆进行反复回灌（在粘土层中或淤积层中喷射时的冒浆不能用于回灌），直至孔口浆液面不再下沉为止。5施工质量控制

高喷施工前，做好如下准备工作：①根据孔深计算三重管长度，检查管路畅通情况、密封是否良好；②每孔注浆前应对注浆管路进行试喷，观察水、气、浆的喷射情况。

钻孔施工时要求开孔位置与设计位置偏差不大于5cm。钻孔施工时在下入套管前对钻孔进行测斜，钻孔偏斜角满足要求后再下套管，确保开孔符合设计要求；钻进过程中发现偏斜及时纠斜。即在发现偏斜超过设计值时，采用加超径管、跳级换径、孔底埋管等方法进行纠斜处理。经处理重测偏斜合格后，方可续钻。

高喷灌浆过程中三重管下入孔底的深度与实际钻孔深度差值不得大于0.1m。按技术参数确定的速度提升和旋转喷射。处理事故或换管路重新喷射时，将喷射装置下放至原位置以下0.5m重复喷射，确保搭接长度不小于0.5m。

施工中如实记录高喷注浆过程中的各项技术参数、浆液材料的用量、异常情况及处理情况等。

6质量问题及处理

6.1钻孔施工

采用潜孔钻机，使用偏心钻头跟管钻进时，回填层、覆盖层砂卵石钻进进尺比较快，每小时进尺6m左右。在遇到大块石、鹅卵石和基岩则进尺较慢，更换偏心钻头，使用80型冲击钻头钻进，钻穿大块石、鹅卵石后，再使用偏心钻头进行跟管。6.2高压喷射注浆施工

（1）在高喷灌浆过程中，出现过压力突降或突升、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况，及时查明原因并进行了处理。孔内出现严重漏浆时，根据地层情况分别采取了以下措施：降低喷射管提升速度或停止提升；降低压力、流量，进行原地灌浆；在浆液中掺加适当的水玻璃（速凝剂）。

个别孔高喷时不回浆，先进行了注浆，待凝固后再扫孔进行旋喷灌浆。钻进无回水时向孔内投入粘土进行了泥浆固壁。在施工时有20多个孔无回浆，采用向孔内掺入粘土和水玻璃，既保证了质量，又确保了工期。

（2）在喷射过程中发生串浆时，填堵被串孔，在灌浆孔高喷灌浆结束后，应尽快进行被串孔扫孔、灌浆或继续钻进。

河床及回填层回浆量减少，有少量浆液漏失，回填层填筑的开挖料存在很大不均匀性，河床覆盖层结构松散，空隙较大，很多孔段高喷施工开喷时孔口无回浆，向孔内填入粘土，在浆液中掺入水玻璃，加量为水泥重量的3%，孔口回浆量恢复正常。7防渗效果总体评价 7.1开挖检查

高喷防渗墙于2009年1月29日全部完工。2009年2月3日，在上游围堰桩号0+22～0+24内侧进行开挖检测，坑长3m,深2m。从开挖情况来看，水泥含量均匀，单孔影响半径最大可达1.5m；墙体连续性好，强度较高，在开挖深度内未见墙体开叉或墙体存在孔洞等情况。7.2基坑开挖渗水情况

2009年2月5日开始基坑抽水，2月7日开始基坑开挖。在开挖初期，由于砂卵石层中含水量呈饱和状态，渗水量较大，但随着开挖深度的增加，渗水量逐渐减少，最终总渗水量约为80m/h，渗水主要来自于上游围堰裹头处和导流洞渗水，少量来自其他部位，总体防渗效果较好。

8结语

近几年，随着我国水电站工程的大量建设，特别是在几个大型水电站（如三峡）围堰防渗中的应用，高喷灌浆作为水电站围堰防渗技术已日趋成熟。但要达到预期的防渗效果，为基坑开挖创造良好的施工环境，必须认真对待高喷灌浆的设计与施工，根据地层正确选择施工设备和施工技术参数是保证工程质量的关键。

第三篇：高压旋喷锚索施工方案

高压旋喷锚索施工方案

原基坑北侧1-1剖面设计为5排锚杆，因相邻基坑施工影响，基坑北侧1-1剖面变更为1'-1'剖面，锚杆设计为5排变更为4排锚杆。（详见绿地高铁站前广场项目D2地块基坑工程设计施工图）

锚杆锚固体直径500mm，自由段直径180mm，倾角30°，使用1×7结构钢绞线，公称强度σb=1860Mpa，公称直径D=15.2mm，有粘结类型。

1、工艺流程 施工工艺

土方开挖→桩间土喷锚→放线定孔位→钻机就位→校正孔位、调整角度→钻进（高压扩孔）成孔→安放锚索→注浆→拔套管→安装腰梁、锚头锚具→ 张拉锁定

2、钻孔施工

锚孔定位：开挖后的基坑壁经过修整喷锚，按设计要求的标高和水平间距，用水准仪和钢尺定出孔位，做好标记。

钻机就位：将专用锚杆钻机，对准已放好的孔位，调整好角度，由质检员验收合格后准许开钻。

钻孔：选用硬质合金高压旋转钻头（喷头），钻头侧翼设置多个喷嘴进行高压旋转回转钻进工艺，锚杆钻孔的深度不应小于设计长度，也不宜大于设计长度500㎜。

钻孔施工符合下列要求：

a、钻杆钻孔时不得扰动周围地层。

b、锚索水平方向孔距误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不大于锚固体直径的3％。

c、锚孔孔深不小于锚索设计长度，也不大于设计长度的1％，锚孔的孔径不小于设计的孔径。

d、锚索成孔施工时应采用套管钻进。

3、扩孔施工

高压旋转钻头（喷头）的高压水泥浆在高压泵的压力作用下，从底部钻头和侧翼喷嘴向外喷射，喷射过程中同步对周侧的土体或砂层进行切割；高压旋转钻头和侧翼喷嘴在动力推动下逐渐向前推进，直至达到设计深度和直径，获得形成的锚杆孔。

扩孔施工符合下列要求：

a、扩孔的高压喷射压力应大于20Mpa，可取20～40Mpa；喷嘴移动速度10～20㎜/min b、高压喷射注浆水泥采用强度等级为PO42.5纯水泥浆，水灰比0.5，水泥用量不小于400kg/m。

c、连接高压注浆泵和钻机的输送高压喷射液体的高压管长度不宜大于50米。d、采用水泥浆液扩孔工艺，应至少上下往返扩孔两遍。

e、高压旋转钻头（喷头）应均匀旋转，均匀提升或下沉，由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔，喷射管分段提升或下沉的搭接长度不得小于100㎜。f、在高压喷射扩孔过程中出现压力骤然上升或下降时，应查明原因并及时采取措施。

g、施工中严格按照施工参数进行施工，如实做好各项记录。

4、锚索制作与安放

钢绞线严格按设计尺寸下料，每股长度误差不大于50mm。钢绞线按一定规律平直排列，杆索锚固段沿杆体轴线方向每隔1.5m设置一个架线环，注浆管应与杆体绑扎牢固。锚索自由段用塑料管包裹，与锚固段相交处的塑料管管口用防水胶布封住。

组装好的锚索（包括注浆管）在钻孔结束后立即放入孔内，安放时，防止杆体扭压、弯曲，并插入至设计深度且确保拉杆处于钻孔中心位置。

5、注浆工艺

注浆管的出浆口应插入距孔底300㎜以下，浆液应自下而上连续灌注，且确保从孔内顺利排水排气，注浆后不得随意敲击或拉拔杆体，也不得在杆体上悬挂重物。

注浆注意事项：

（1）灌注的水泥浆要取样做室内抗压试验，以复核其强度指标。（2）浆液应随搅随用，并在初凝前用完。注浆作业开始时，先用稀水泥浆循环注浆系统1～2min，确保注浆时浆液畅通。（3）当浆液硬化后，若发现浆液没有充满锚孔时，进行补浆。（4）同一批锚孔注浆结束后，要清洗注浆管道循环系统。

6、垫板、锚板、牛腿、腰梁按原设计施工图纸施工.7、预应力锚索张拉与锁定

锚索的张拉与施加预应力(锁定)符合以下规定： 1）预应力锚索张拉前，对张拉设备进行标定。

2）预应力锚索张拉应在锚索施工龄期10天后进行，锚固段浆体强度达到设计强度等级的80%时可进行张拉，具体时间根据试验确定（不加早强剂为二次注浆完7天后）。

3）锚索张拉顺序因为考虑对邻近锚杆的影响；采用隔一拉一。

4）锚索正式张拉前，取20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其与锚具接触紧密，钢绞线完全平直。

5）锚索分级张拉至设计施加预应力值的1.05倍后锁定。

第四篇：高压旋喷桩安全专项施工技术交底

高压旋喷桩安全专项施工技术交底

为确保本架子队安全目标的实现，高压旋喷桩工程施工的顺利进行，本着“安全第一、预防为主”的方针，制定如下安全技术措施：

一、施工现场安全措施

1、桩施工前，对邻近施工范围内原有构筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固防护措施或隔震措施，施工时加强观测，以确保施工安全。

2、桩施工前先全面检查机械各个部分及润滑情况，钢丝绳是否安好，发现有问题及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。桩机设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱焊螺栓松动，注意机械的运转情况，加强机械的保养，以保证机械正常使用。机械操作人员必须持证上岗。

3、桩机机架安设铺垫平稳、牢固，防止钻具突然下落，造成人员伤亡和设备损坏。

4、现场操作人员要戴安全帽，高空作业佩安全带，高空检修桩机，不得向下乱丢物件。有心脏病、高血压病者，不能从事高空作业。

5、夜间施工，设足够的照明设施，雷雨天、大风、大雾天应停止桩施工作业。

6、桩施工时，5m

范围内不得有人员走动或进行其他作业，非工作人员不准进入施工区区域。

7、加强施工现场人员安全教育：对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育，通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一、预防为主”的思想，并提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程。

8、施工期间保持道路平整、畅通，施工现场的洞、坑、沟、井口等危险处，设安全防御设施及安全警示牌，夜间设红灯示警。

9、施工现场设置足够的消防水源和消防设施网点，消防器材有专人管理，不得乱拿乱动，建立安全防火责任制，并划分防火责任区。

10、施工现场配备齐全有效的安全设施如安全网、洞口盖板、护栏、防护罩、各种限制保险装置等，并且不得擅自拆除或移动，因施工确定需要移动时、需采取相应的临时安全措施。

11、现场的各类材料的堆放不得超过规定的高度。施工现场明确划分用火作业区、易燃、可燃材料堆放场、仓库、易燃废品集中点等，并张贴醒目的防火标志。

12、高压线下每边6米（共12米）做好施工围栏，以确保安全距离。

13、旋喷桩施工过程中每台桩机必须保证有一人以上监测桩机施工安全问题。

14、各机台做好设备的防盗工作，杜绝黄、赌、毒等违法行为。

15、特别要注意雨天在高压线下工作的安全保护措施，防止大暴雨下触电事故发生。

二、高压旋喷桩桩机安全操作规程

1、桩机作业区内应无高压线路。作业区内应有明显标志和围栏，非工作人员不得入内。

2、机组人员作登高检查和维修时，必须系安全带；工具和其他物件应放在工具包内，高空作业人员不得向下随意抛物。

3、作业场地距电源变压器或供电主干线距离应在200m以内，启动时电压升降不得超过额定电压的10%。

4、电动机和控制箱应有良好的接地装置。

5、桩机应放置平稳、坚实，并应用自动微调或线锤调整钻杆，使之保持垂直。

6、启动前应检查并确认桩机各部件连接牢固，传送带的松紧度适当，减速箱内油位符合规定。

7、启动前应将操纵杆放在空挡位置，启动后，应做空运转试验，检查仪表、温度、音响、制动等各项工作，正常后方可作业。

8、开机时，应先送浆后开钻；停机时，应先停浆后停钻。泥浆泵应有专人看管，对泥浆质量和浆面高度应随时测量和调整，保证浓度合适。停钻时，出现漏浆应及时补充。并应随时清理沉淀池中杂物，保持泥浆纯净。

9、桩机施工时应随时观察桩机运转情况，当发生异常情况时，应立即停机检查，排除故障后方可继续施工。

10、注浆前，应检查高压设备和管理系统，密封圈必须完好，各管道和喷嘴内不得有杂物。

11、桩机作业时应控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提管喷浆速度。

12、近地面喷射时，应控制压力和流量，防止伤人。

13、作业后清洗机具时，喷头严禁对人。

14、桩机移位和拆卸，应按照机械说明书规定进行，在转移和拆卸过程中，应防止碰撞机架。

15、遇有雷雨、大雾和六级以上大风等恶劣气候时，应停止一切作业。

三、水泥浆泵安全操作规程

1、水泥浆泵应安装在稳固的基础架上，不得松动。

2、启动前，检查项目应符合下列要求：

1)各连接部位牢固；

2)电动机旋转方向正确；