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第七章施工导流与水流控制7.1施工导流方式7.1.1导流方式根据招标文件及现场情况，冲江河（扩容）水电站大坝土建工程和金属结构工程施工导流采用左岸导流洞导流（2004年11月~2005年4月），围堰挡水方式。相应的导流程序见下表。首部枢纽施工导流程序表表7-1挡水时段挡水建筑物泄水建筑物备注2004年11月上旬~2005年4月底上下游土石围堰导流洞围堰截流，基坑排水，坝基开挖，坝体混凝土浇筑7.1.2导流工程进度控制根据招标文件要求，本合同工程的导流工程进度控制节点如下：（1）2004年11月上旬：主河床截流；（2）2004年11月底：完成围堰及其防渗设施、基坑闭气和排水；（3）2005年4月底：坝体挡水，导流洞、泄洪孔和冲沙孔泄水；（4）2005年5月初：拆除上下游横向围堰。7.2导流设计洪水标准根据招标文件规定，冲江河（扩容）水电站首部枢纽采用一次拦断河床，隧洞导流方式。上下游横向围堰挡水标准为时段11月1日～次年4月30日5年一遇洪水，设计流量46m3/s，相应挡水水位2446.2m。为保证干地施工，围堰需作防渗处理。上游围堰防渗帷幕进入基岩深3m，下游围堰防渗帷幕进入基岩面附近。导流建筑物围堰的布置见《围堰布置图》（CJH-001-07-01），招标文件规定2004年11月上旬截流。导流建筑物（挡水及过水建筑物）设计参数见表7-2。围堰主要工程量见表7-3。导流建筑物设计参数表表7-2项目上游围堰下游围堰备注堰型土石围堰土石围堰挡水时段2004.11.1~2005.4.302004.11.1~2005.4.30挡水标准枯水期20%枯水期20%挡水流量m3/s4646河床高程m24512442均值堰顶高程m24592447堰顶宽度m33轴线长度m57.526迎水面坡比1:1.51:1.5背水面坡比1:1.51:1.5最大堰高m97防渗形式帷幕灌浆防渗帷幕灌浆防渗围堰工程量表表7-3项目单位上游围堰下游围堰合计土石方填筑m358001100粘土料填筑m31100260高压喷射灌浆m27060围堰拆除m3690013607.3导流建筑物施工上下游围堰结构形式相同，由土石堰体、粘土心墙、高压喷射灌浆防渗构成；围堰断面为梯形；防渗采用高压摆喷灌浆，上游深入基岩面3m，下游深入基岩面附近，孔间距1.6m。围堰断面见《围堰断面图》（CJH-001-07-02）。7.3.1施工布置7.3.1.1料场的选择和备料（1）施工围堰的堰体填筑料取自基坑和岸坡覆盖层开挖料；心墙粘土料取自土官村土料场，运距约5.5km；反滤料取自河滩砂砾料，进行简单筛分。（2）粘土料开采时，需要修建一条宽度3m的施工道路；先用推土机剥离表层腐植土，1.6m3反铲装车，用15T自卸汽车运至围堰填筑区。当含水率不合适时，通过翻松晾晒或洒水措施处理后运往填筑区。7.3.1.2施工道路施工道路的布置见《施工道路平面布置图》（CJH-001-02-02）。布置原则为：结合左右两岸已有的施工道路，就近平顺连接进入围堰填筑施工区，道路坡度按小于12%控制，路面宽度7m，碎石路面。7.3.1.3施工用风水电照明施工用的风水电布置见《第二章施工总平面平面布置》，就近接入管、线路。7.3.2施工程序施工准备→河床表层清理→围堰堰壳料填筑→心墙处石渣挖除，填筑粘土和反滤料→反滤料填筑闭气→围堰高压喷射灌浆施工7.3.3主要项目施工技术措施（1）测量放线：根据确定的围堰堰顶轴线、设计边坡和护脚需要正确测放出围堰起坡线，并在外侧设延长控制点，以免被破坏。（2）基底清理：根据测放的围堰边线，将堰基范围内的全部腐植土清除，清除厚度视表层附着物情况而定；拟采用TY220推土机集料，ZL50装载机装15T自卸汽车运输，开挖腐植土运到指定地点堆放，堆放不宜过高，避免被冲刷流失。（3）堰体填筑：堰体石渣及粘土心墙填筑采用分层平起法进行，自围堰两端向中间推进。石渣及砂砾石料取自开挖料。采用分层全断面上升，自卸汽车后退法卸料，推土机平料并分层压实，砂砾石料层厚初定0.5m，粘土层铺厚30cm，具体摊铺厚度和碾压遍数通过现场试验调整，碾压时可根据情况洒水湿润以提高压实效果。堰体与岸坡接合处，应谨慎处理，大型振动碾不能使用的部位，宜采用小型振动碾或蛙式夯夯实。（4）心墙位置处：从粘土料场用自卸汽车后退泄料入位，人工配合推土机抛填，水面以上部分分层压实，层厚25cm左右，并由现场试验确定压实遍数。（5）龙口处粘土闭气：从粘土料场用自卸汽车后退卸料入位，人工配合推土机抛填。（6）堰体加高：采用分层全断面上升，自卸汽车后退法卸料，推土机平料并分层压实，砂砾石料层厚初定0.5m，粘土层铺厚30cm，由现场试验后确定。7.3.4高压喷射灌浆防渗施工7.3.4.1施工分期上游围堰高压喷射灌浆防渗施工在左岸围堰填筑至2453m标高，穿插施工本段高喷防渗灌浆；截流闭气后，施工戗体段高喷防渗灌浆，为完成基坑排水创造条件；下游围堰高压喷射灌浆防渗施工在下游围堰全部形成后进行。7.3.4.2高压喷射灌浆防渗设计（1）高压摆喷灌浆防渗板墙呈折线型，灌浆孔中心线置于粘土心墙中心线偏迎水面侧1.0m范围内，孔距1.6m，摆喷角度30°，Ⅰ序孔从轴线向内侧摆喷，Ⅱ序孔从轴线向外侧摆喷。选用三列管法（水、气、浆分别由3条并列的管道输送）设备施灌制作折线形防渗板墙。（2）主要设计参数初设1）水压P=27-35Mpa；2）气压P=0.7-0.7Mpa；3）浆压P=0.8-1.0Mpa；4）提升速度V=8-15cm/min；5）水泥浆液水灰比:1.0-1.5；6）孔位偏差：小于50mm；7）钻孔孔斜：小于0.3%；8）高喷材料及浆液：采用425#普通硅酸盐水泥；注浆采用纯水泥浆液，进浆比重1.65。（2）质量控制要求1）抗压强度R28≥7.0MPa；2）墙厚D≥20cm；3）墙体渗透系数K≤1×10-4cm/s；4）允许渗透坡降j＞500；5）钻孔每5m测斜一次，孔斜允许偏差小于1%；钻孔过程中用泥浆固壁或者套管跟进，防止塌孔；6）高喷灌浆上下界线为:上进入粘土层0.5m，下入基岩面以下0.5m。（3）灌浆试验对以上喷射灌浆施工参数，选择有代表性的区段进行高压喷射灌浆试验，按设计要求在正式施工前选择20m长地段(渗透系数k=4.0×10-2cm/s)进行试喷，验证布孔方式、孔距及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。经监理人确认后，才投入正式施工。7.3.4.3施工布置（1）制浆站布置、铺设供水、供电管、线路围堰建成后，进行施工布置，铺设钻机及高喷机架的移动轨道，挖修排浆沟。灌浆施工采用移动式制浆方式供浆，制浆机械随施工面移动。在围堰高压喷射灌浆施工区域内的适宜位置，设水泥、掺和料、粘土、膨润土等100m2简易库棚、泥浆池。水泥浆通过输浆管泵送至高喷作业点。距防渗墙轴线一侧2m处沿轴线方向设排浆沟，间隔50m左右设一个2m3的集浆池。（2）施工平面大样图高喷灌浆平面图图7-1Ⅱ序Ⅰ序Ⅰ序Ⅱ序Ⅰ序30°Ⅱ序7.3.4.4施工程序灌浆施工程序见图7-2。高压喷射灌浆施工工艺框图图7-2场地平整钻机就位钻孔下喷射管制浆灌浆高压水压缩气水水泥外加剂喷浆提升冒浆喷射机械就位7.3.4.5施工方法（1）钻孔施工开始钻孔前先进行场地平整、夯实，清除杂物，进行钻孔定位，孔位偏差≦5cm。钻孔采用SGZ-Ⅱ型地质钻机，钻孔直径为φ130mm，孔深为超过设计孔深0.3m。钻孔时使用测斜仪对钻孔进行测斜，当发现钻孔倾斜时，及时采取补救措施，以确保成孔倾斜度小于1%。粘土或膨润土泥浆作为钻孔循环液和护壁材料。失浆严重时，注入稠泥浆或粘土进行堵漏处理。用JS-200泥浆泵制备泥浆，HB泥浆泵输送，返出的泥浆经除砂过滤重新拌制后循环使用。钻孔结束后及时向孔内注入稠泥浆，防止塌孔。地质人员跟班对岩芯进行分层描述。（2）高压摆喷施工高压喷射注浆高喷采用三介质直摆式双向喷射，自下而上的灌浆方法。为保证先期形成的板墙与后期形成的板墙有效连结，采用间隔性Ⅰ序孔、Ⅱ序孔施工方法，即先施工完Ⅰ序孔，然后再施工Ⅱ序孔。高喷机就位后，先在地面进行试摆和试喷，定好喷射方向，待各项参数达到要求后再下喷射管至孔底，自下而上缓慢提升摆喷。在砂卵石层中容易出现塌孔现象致使高喷管下不到预定深度，这时，移开高喷机，用钻机进行扫孔，用浓粘土浆或直接倒入粘土进行护壁，然后才能进行高喷操作。用GS500-4型高压喷射灌浆机1台进行摆喷，在孔造好后下高喷管，在孔内下入三重喷射管，下喷射管时注意采取措施防止堵塞喷嘴，喷射管下到孔底后按工艺参数开始高压喷射注浆。高压喷射以水、气、浆为介质，高压喷头使用一对水平喷嘴喷出37-40MPa的高压水(周围用压缩空气保护水柱)射流切割破坏被灌地层，出浆口垂直于高压水嘴，在高喷管的底部灌入比重大于1.6以上的水泥浆充填被高压水切开的空间，并使地层中的泥、砂等细小颗粒排出地表，从而形成高喷板墙。单孔喷灌结束后，采用0.7:1的纯水泥浆进行回填补灌，反复进行，直至浆面不再下沉为止。在喷灌过程中，随时监测进浆比重，回浆比重、流量，水、气、浆的压力和流量，摆喷角度，提升速度等施工参数，并详细记录。喷射管提升到预计喷浆高程后，停止喷射，立即拔出喷射管，连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面稳定为止。喷射管拔出后用净水彻底清洗机具，清除残存浆液。高压喷射灌浆完成且具有一定强度后，要挖掉高于设计墙顶质量较差的墙体。7.3.4.6特殊情况处理注浆时水、气、浆要连续输送，如果发生孔口返浆突然增大或减少，立即停止喷射提升，待查明原因排除故障并将喷射管下到停喷处0.3m以下后，继续进行喷射提升。孔口返出的浆液，经除砂过滤重新拌制后重复利用。部分砂砾卵石层孔段出现漏浆而无冒浆时，就停止提升，并加大水泥浆液浓度，直至孔口有冒浆后才开始重新提升。当发生邻孔串浆时(主要发生在I序孔)，将串浆孔堵死，灌浆孔依照正常施喷要求进行。因机械故障或停电等原因造成喷射中断，如中断时间未超过4h，则将喷杆直接下至中断位置以下10cm左右重新喷射处理:如中断时间达4h以上，则用钻机扫孔至中断位置以下50cm，再将喷杆下至孔底复喷，以确保墙体的连接。不论是出现特殊情况还是拆卸安装喷射管造成的停止喷浆，都要保证有0.3m以上的搭接长度。最终喷浆高度要大于设计墙顶高程的0.3～0.5m。7.3.4.7质量控制（1）施工前先进行精确的测量放线、场地平整，并复核设计孔位；（2）钻机及高喷机架安放要保持水平，钻杆及喷射管要保持垂直，开孔位置与设计位置偏差不大于50mm；（3）灌浆钻孔施工是影响高喷施工进度的关键，尤其是在砂卵石层中钻孔，进尺较慢，钻孔护壁难度较大，容易出现塌孔。可考虑使用冲击回转钻进方法提高造孔速度，采用泥粉或纯粘土浓浆进行钻孔护壁。（4）高喷灌浆系隐蔽工程，对施工参数必须严格控制才能保证施工质量。其中，高喷管的提升速度、高压水的压力、水泥浆液的比重、回浆量等是高喷施工控制的关键。（5）控制好高喷管的提升速度及充分利用回浆是节约水泥消耗量的关键，在砾石层、卵石层中，由于地层的渗透性强，高喷管的提升速度不能太快，一般为0.06--0.1m/s。（6）高喷机自重达6-7t，4条腿支撑宽度约4m，使用钢轨进行移动，故要求场地相对平整，宽度至少要有4m，以方便高喷机前后移动。高喷机动力耗电较大，工地要有稳定的150-200kW的三相电源(否则需自备发电机组)，以保证高喷施工的连续性。高压水泵需要耗费大量的清水，水量必须保证。（7）喷射结束时，应延长注浆时间，拔管出孔口后，还应进行人工注浆，以防止出现墙顶凹坑，一孔喷射完毕，不再连续喷射作业时，必须用清水冲洗管路和供浆系统；在防渗墙轴线转折处适当地调整孔距和摆角。（8）高压喷射灌浆墙体具有一定强度后进行质量检查，具体检查方法、检查部位和检查数量由监理人确定。7.4截流设计7.4.1截流流量和时段的选择根据《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89（试行）的规定，截流标准可采用截流时段重现期5～10年的月或旬平均流量，本工程选枯水期5年一遇平均流量作为截流设