1、南天池（石灶水庫）大壩除險加固工程壩體及壩基固結灌漿施工組織設計編 制： 審 核： 批 準： 廣東水電二局股份有限公司2015年9月目 錄1.灌漿施工方案11.1.工程概況11.2.編制依據11.3.工程地質情況11.4.灌漿材料和制漿及施工設備31.4.1灌漿材料31.4.2制漿31.4.3施工設備41.5.灌漿施工程序41.5.1.施工依據、原則41.5.2.施工工藝41.6.固結灌漿施工方法51.6.1. 布孔51.6.2. 鉆孔71.6.3. 洗孔71.6.4. 注水試驗與壓水試驗71.6.5. 灌漿91.6.6. 水灰比91.6.7.漿液變換91.6.8. 灌漿結束標準及封孔91.7

2、. 灌漿特殊情況的處理101.8.灌漿質量檢驗方法及標準101.9.施工質量保證措施111.10. 施工計劃安排111.10.1.工期安排111.10.2. 設備及人員投入112.安全、文明施工保證措施122.1.安全方針與安全目標122.2.施工現場安全措施122.3.供電及照明安全措施132.4.生產生活區的安全和衛生措施132.5.事故發生的急救措施142.6.消防安全保證措施142.7.文明施工保證措施142.8.施工現場文明措施15南天池（石灶水庫）大壩除險加固工程壩體及壩基固結灌漿施工組織設計16南天池（石灶水庫）大壩除險加固工程壩體及壩基固結灌漿施工組織設計 1.灌漿施工方案1.

3、1.工程概況石灶水庫位于廣東省廣州市從化石門國家森林公園園區內，是一座以防洪、景觀蓄水、森林防火等功能為主的小（1）型水庫。該大壩工程始建于1993年，完工于1994年，并于當年投入運行。樞紐建筑物主要由大壩、輸水涵管、進庫公路等。石灶水庫大壩為漿砌石壩，大壩總長73.10m，兩側為非溢流壩段，左側長37.60m，右側長30.80m。壩頂高程為798.00m，壩頂寬2.00m，上游坡度為1:0.15，下游坡度為1:0.79。中間為溢流壩段，長4.70m，堰頂高程為795.50m，上游坡度為1:0.15，下游坡度為1:0.79。2014年，廣州市石門國家森林公園管理處委托廣東省水利水電科學院對石

4、灶水庫進行安全鑒定，并出具了石灶水庫大壩安全評價報告（下稱報告）。大壩為砌石壩，上游迎水壩面為40cm厚的漿砌石+40cm厚的混凝土防滲墻+40cm厚的漿砌石，下游壩面為60cm厚的漿砌石，壩體中間均由干砌石砌筑而成，壩體進入弱風化巖層不少于1.00m。（詳見圖1-1，圖1-2所示）雖大壩混凝土防滲墻結構完整，但其混凝土膠結較差，強度低，已經形成了滲流通道，存在有漏水現象。壩體內部砌石體石塊之間空隙較大，存在較多且相互連通的漏水通道，防滲性能較差。為了提高大壩的防滲效果，同時也增強大壩的整體性，穩定性，本次灌漿設計是分別在壩頂布置兩排灌漿孔進行加固，對整個壩體及壩基進行固結灌漿。灌漿孔總數為7

5、3孔，鉆灌工程量為755.22m；灌后布置質量檢查孔3孔，鉆孔進尺為45.0m。1.2.編制依據本施工方案根據工程招標文件、合同文件、設計圖紙(圖號：SZ-JS-GJ)、設計變更及相關會議紀要、設計報告（證書編號：A244022060）、水工建筑物水泥灌漿施工技術規范（DL/T5148-2012）等相關文件進行編制。根據大壩壩頂場地的實際情況，上下兩排灌漿孔均向壩軸線平移0.25m，由原設計排距1.0m改為現在排距0.5m，其余布孔參數不變（祥見2015年9月10日相關會議紀要）。1.3.工程地質情況根據廣東省水利科學研究院出具的石灶水庫大壩安全評估報告和設計單位提供的南天池（石灶水庫）大壩除

6、險加固工程設計報告資料顯示：安全鑒定在壩頂布置兩個鉆孔，其中ZK1位于溢洪道右側壩軸線處，鉆孔深度為16.50m；ZK2位于右壩壩肩 圖1-1 非溢流壩面斷面圖 圖1-2 溢流壩段斷面圖處，靠上游側，鉆孔深度為5.10m。根據鉆探孔揭露情況，ZK1鉆孔0.00m12.20m為塊體砌石體，呈淺灰色、灰白色，由塊石堆砌而成，塊石成分為中、微風化花崗巖，巖質硬，塊石呈不規則狀，大小不一，長度一般為10cm40cm，含量占80%，空隙率約為1015%，芯樣以塊狀為主。其中0.00m1.60m、8.90m10.60m呈柱狀，偶見少量水泥砂漿，水泥砂漿強度普遍較低，1.80m處砂漿手可掰斷，鉆進時偶見2c

7、m5cm砌石間隙，鉆進不返水，為干砌石。ZK2號孔僅鉆至5.10m，為塊石砌石體，呈淺灰色、灰白色，主要由中、微風化花崗巖塊石及水泥砂漿堆砌而成，塊石巖質硬，大小不一，水泥砂漿與塊石呈接觸膠結或孔隙膠結，部分塊石未見水泥砂漿膠結或膠結較差，芯樣呈柱狀。其中0.00m2.00m段為防滲墻，0.40m0.90m、1.40m1.70m段芯樣石塊塊粒較小，水泥砂漿與石料膠結較差，鉆進時不返水，在0.50m2.20m處見鉆進循環水往水庫方向滲漏。石灶水庫大壩為砌石重力壩。大壩壩體離上游便面40cm混凝土防滲墻雖然結構完整，但其頂部混凝土膠結較差，強度較低，而且已經形成了滲流通道。壩體內部砌石體塊石之間空

8、隙較大，存在較多相互連通的漏水通道，下游壩面漿砌石同樣存在滲漏通道，防滲性能較差。1.4.灌漿材料和制漿及施工設備1.4.1灌漿材料本工程加固灌漿材料主要為水泥、砂。水泥采用從化市粵海水泥廠生產的“竹峰牌”，強度等級為32.5R復合普通硅酸鹽水泥。到場的每批次水泥均應符合有關的材料質量標準，并附有廠家的出廠合格證及檢驗報告，每批材料入庫前均按規定進行檢驗驗收。水泥細度要求通過80m方孔篩，其篩余量不大于5%。不使用受潮結塊和存放過久的水泥，不使用出廠超過三個月的水泥。砂采用干凈的中粒河砂。灌漿用水從庫區抽取清凈水，灌漿用水應符合JGJ63-2006的規定，水溫不高于40°C。1.4.

9、2制漿（1）材料必須稱量，稱量誤差小于5%，水泥等固相材料采用重量稱量法。（2）水泥漿液攪拌時間：使用普通攪拌機時不少于3min，使用高速攪拌機時不小于30S。漿液在使用前用篩過濾。從制備至用完的時間宜小于4h。（3）拌制細水泥漿液和穩定漿液，應加入減水劑和采用高速攪拌機，高速攪拌機攪拌轉速大于1200r/min（r為轉動一周），攪拌時間通過試驗確定。細水泥漿液的攪拌，從制備至用完的時間小于2h。（4）集中制漿站制備水灰比為0.5:1的純水泥漿，輸送漿液流速為1.42.0m/s，各灌漿點按來漿密度，根據各灌漿點的不同需要進行濃改稀后使用。（5）廢漿廢水的處理方法是：設置污水處理池，污水池內的沉

10、淀物采用機械或人工清除。1.4.3施工設備鉆孔設備XY-100型回轉式地質鉆機，灌漿設備主要是壓漿泵，其選用原則是：能滿足灌漿壓力的要求，一般為灌漿實際壓力的1.2-1.5倍；壓力穩定、能保證安全可靠地運轉；機身輕便，結構簡單，易于組裝、拆卸、搬運。根據本工程的實際情況和特點，我們選擇了如下的主要機械設備：1）、XY-100型地質鉆機 2臺2）、3SNS高壓壓漿泵 1臺3）柴油發電機12臺4）、砂漿泵1臺5）、普通雙層帶濾網攪漿機2臺。6）、注漿管200m，額定壓力16Mpa。1.5.灌漿施工程序鉆灌施工原則上按先施工下游排，后施工上游排。同一排孔從壩中央（最深孔）往兩邊的順序分兩序施工，逐序

11、加密、分段施工的原則進行，雙號孔為序孔，單號孔序孔。在上、下游排中各選取兩個序孔作為灌前先導孔，灌漿前壩基段做簡易壓水試驗。1.5.1.施工依據、原則（1）灌漿屬隱蔽性工程，施工嚴格按招標文件、合同文件、設計圖紙及招標文件指定的施工技術規程、規范進行施工。（2）嚴格按照監理工程師的指令或設計修改通知單進行施工。（3）根據監理工程師批準的并由灌漿試驗確定優化的灌漿參數、灌漿施工工藝進行施工。（4）精心組織施工，嚴格執行工藝措施，文明生產，確保工程質量和安全。1.5.2.施工工藝（1）施工工藝流程（見圖1-3）水泥漿拌制廢漿處理鉆 孔 洗 孔壓水試驗灌 漿終 灌封 孔定 位圖1-3 固結灌漿施工工

12、藝流程圖（2）灌漿方式：壩體孔段灌漿采用孔口封閉法，純壓式灌注；壩基孔段灌漿采用孔口封閉法，孔內循環式灌注；1.6.固結灌漿施工方法1.6.1. 布孔嚴格按設計圖紙布置孔位，逐孔定好孔位，并統一編號。鉆孔位置偏差不得大于10cm。施工時，用鋼卷尺重新校測，逐孔復核孔位。因故變更孔位事先征求監理或設計同意，并記錄實際孔位。（見圖1-4、圖1-5、圖1-6所示）圖1-4 壩頂灌漿孔平面布置圖圖1-5 灌漿孔平面布置圖圖1-6 鉆孔布置縱剖面圖1.6.2. 鉆孔鉆孔設備采用XY-100型回轉式地質鉆機鉆孔，開孔孔徑為91mm，終孔孔徑為76mm。鉆孔前先對鉆機定位，確保孔向鉛直。（見圖1-7,表1-

13、1所示）鉆孔施工中，每作業班組應對本班工作情況，如鉆進情況、材料消耗情況、出勤情況、孔內特殊情況（如鉆孔涌水、塌孔、掉塊、遇孔洞掉鉆等）等做好詳細的記錄。鉆進結束等待灌或灌漿結束等待鉆進時，孔口均加木塞妥善保護，以防其他雜物和污水掉入孔內。圖1-7 鉆孔布置橫剖面圖1.6.3. 洗孔（1）灌漿孔段在灌漿前進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗，孔內殘存的沉積物厚度小于20cm。裂隙沖洗采用壓力水進行沖洗，直至回水清凈時止。沖洗壓力為0.24Mpa。（2）灌漿孔沖洗完后立即進行灌漿作業，因故中斷時間間隔超過24h者，在灌漿前重新進行沖洗。1.6.4. 注水試驗與壓水試驗（1）為便于分析判斷灌漿效果，先導孔在灌漿

14、孔裂隙沖洗結束后，壩體部分孔段做注表1-1 鉆孔孔深表孔號孔深（m）孔號孔深（m）孔號孔深（m）孔號孔深（m）G11.45G22.04G32.63G43.22G53.81G64.39G74.98G85.58G96.17G106.77G117.37G127.97G138.57G149.17G159.77G1610.37G1710.97G1811.41G1911.75G2012.09G2112.44G2212.78G2313.13G2413.47G2513.82G2614.16G2714.51G2814.85G2915.20G3015.54G3115.89G3216.23G3316.50G3416

15、.50G3516.50G3616.51G3716.54G3816.56G3914.064014.00G4113.94G4213.88G4316.31G4416.25G4516.19G4615.70G4715.18G4814.66G4914.14G5013.63G5113.11G5212.59G5312.07G5411.55G5511.04G5610.52G579.98G589.41G598.58G608.28G617.72G627.15G636.59G646.03G655.46G664.91G674.41G683.91G693.41G702.92G712.42G722.92G731.42備注水

16、試驗，壩基段采用 “單點法”進行壓水試驗。壓水壓力0.24Mpa。（2）灌前壓水試驗在裂隙沖洗后進行，試驗孔數不少于總孔數的5%，壓水試驗采用單點法。壓入流量的穩定標準：在達到設計的穩定壓力下每4min測讀一次壓入流量，連續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束，取最終值作為計算值，其成果用透水率表示。1.6.5. 灌漿（1）灌漿方法與方式：a、壩體孔段如鉆孔無返水或塌孔情況，先采用水泥砂漿進行灌注，待洞隙充滿后改用純水泥漿液進行壓力灌注。b、壩基段灌漿采用純水泥漿液灌注。灌漿方式采用孔口封閉，孔內循環式灌注，射漿管管口距孔底

17、不得大于0.5m。（2）灌漿段長與壓力：灌漿孔孔口往下采用自上而下分段鉆進，壩體部分段長可根據鉆孔鉆進情況而定，但每段段長最長不不宜超過8m。第一段鉆進完成后，先行鉆孔清洗和灌漿，灌漿結束后再進行下一段的鉆進。壩體與壩基接觸面以下1.0m作單獨灌漿處理。純水泥漿液的設計灌漿壓力為0.3MPa。1.6.6. 水灰比（1）水泥砂漿配比采用1:1:11.5（水:水泥:砂）；純水泥漿液水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四個比級，純水泥漿液濃度按由稀到濃、逐級變換的原則進行。（2）在灌漿施工過程中定時監測漿液比重，以判斷配比的準確和漿液變濃的程度。1.6.7.漿液變換（1）當灌漿壓力保持不變，

18、吸漿量均勻減少時，或當吸漿量不變，壓力均勻升高時，灌漿工作持續下去，不得改變水灰比。（2）當某一級水灰比漿液的灌入量已達到300L以上，或灌注時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，改濃一級灌注。（3）當注入率大于30L/min時，可根據具體情況適當越級變濃。（4）灌漿時，當改變漿液后，如灌漿壓力突增或吸漿量突減，立即查明原因，采取相應的措施進行處理。1.6.8. 灌漿結束標準及封孔（1）在規定壓力下，當注入率小于0.4L/min，繼續灌注30min，灌漿即可結束。（2）特殊情況當長時間達不到結束標準時，報監理工程師共同研究處理措施。（3）封孔：全孔灌漿結束后將孔內余漿置換成為水

19、灰比為0.5:1的漿液，采用“機械壓漿封孔法”。待漿液凝固后及時清除孔內浮漿和污水，灌漿孔上部空余部分用水泥砂漿封填密實。1.7. 灌漿特殊情況的處理（1）灌漿過程中，發現冒漿、漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。（2）灌漿工作必須連續進行，若因故中斷，按照下述原則進行處理：應及早恢復灌漿。否則應立即沖洗鉆孔，再恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，應進行掃孔，再恢復灌漿。恢復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應逐級加濃繼續灌注。恢復灌漿后，如注入率

20、較中斷前較少很多，且在短時間內停止吸漿，應采取補救措施。（3）孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應測記涌水壓力和涌水流量，根據涌水情況可選擇自上而下分段灌漿、縮短段長、提高灌漿壓力、濃漿結束、屏漿、閉漿、純壓式灌注、待凝以及適時加入水玻璃等速凝劑、壓力灌漿封孔等措施綜合處理。（4）遇灌漿段注入量大，灌漿難于結束的，可采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌注，適時在漿液中摻加速凝劑等措施處理。該段經處理后需待凝后掃孔，重新依照技術要求進行復灌，直至結束。（5）灌漿過程中如遇回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進行灌注，若效果不明顯，延續灌注30min，即可停止灌注。（6）鉆孔過程中注意地層變化，遇有斷層、破

21、碎帶、地下涌水及其它異常現象，及時向工程師匯報。由監理、設計和施工單位共同商定處理辦法。1.8.灌漿質量檢驗方法及標準全部灌漿結束后，在大壩典型斷面處設置3個檢查孔，其鉆孔深度不大于灌漿孔深度。壩體巖芯要求其空隙率不大于10%，或從上至下分段做注水試驗的方法，要求滲透系數K10-4cm/s作為灌漿質量檢驗標準壩基孔段采用壓水試驗的方法進行檢驗，壓水壓力為灌漿壓力的80%。透水率q5Lu作為灌漿質量檢驗標準。1.9.施工質量保證措施嚴格質量負責制，做到分級、分層負責，各個工序、環節誰主管誰負責，機長、班長對本機組、班組的施工質量負責，專業技術人員檢查督促，技術負責人對灌漿施工質量負責，并為質量責

22、任的執行人，項目經理對整個工程質量負全責。嚴格按設計要求及規范要求施工。灌漿施工以創優質工程為目標，做好內部技術交底工作，施工中認真做好原始記錄，做到清晰、真實、準確。專業技術人員及時將原始記錄進行匯總整理分析并報送監理工程師，以便指導灌漿工作順利進行。各種灌漿材料確認合格后，經監理工程師批準后使用。水泥必須有出廠合格證，且做好現場抽樣檢查工作，漿液必須按設計配合比配制，做好現場取樣工作。控制好漿液成品的使用時間，不得超過規定時間。灌漿設備、管路、壓力表都必須有足夠的排漿量、耐壓等各種灌漿的要求。灌漿時安排有責任心的人看守壓力表。施工中若出現異常情況，立即采取積極措施，并及時報告監理人。1.1

23、0. 施工計劃安排根據本工程的特點，進行科學的統籌，合理布置、靈活調配、制定能確保本項目的施工計劃、提供足夠人力、物力、施工機械設備。確保左壩肩灌漿工程的施工順利進行。1.10.1.工期安排本工程計劃施工工期為75天。1.10.2. 設備及人員投入根據工程量和施工進度要求，施工設備及人員安排如下。施工過程中，根據實際施工情況，可適當增加鉆灌設備及施工人員。人員配置表 表1-2工 種管理人員技術人員技術工人普通工人總人數人 員212510設備配置表 表1-3序號設備名稱規格型號單 位數 量備 注1地質鉆機XY-100臺 23灌漿機3SNS臺 14柴油發電機25KW臺25雙層攪拌機YJ-340臺

24、26潛水泵4.0KW臺47砂漿泵7.5KW臺 12.安全、文明施工保證措施 因石灶水庫大壩位于石門國家森林公園園區內，壩頂寬度僅2.0m，原壩頂上下游均無設置安全防護欄桿，為保證現場施工安全，結合本工程特點，制定以下安全文明施工保證措施。2.1.安全方針與安全目標本工程的職業健康安全方針：安全生產、保障健康、群策群力、爭創雙優。本工程的職業健康安全目標：實現工傷死亡責任事故零目標，不發生重大機械、設備安全事故，不發生重大交通事故。施工參照實施NOSA安全管理體系。2.2.施工現場安全措施(1) 所有進入現場人員，必須按有關規定穿著工作服、勞保鞋、配戴安全帽，特殊工種人員要配戴專門的防護用品，如

25、電焊工要配戴面罩和目鏡。(2) 大壩灌漿施工前，先在壩頂上下游加設安全防護欄桿，防護拉桿采用25mm鍍鋅鐵桿搭制，技術要求參照相關技術要求施工。另外必須配備救生衣、救生圈在施工現場。(3)施工現場實行圍蔽施工，各種施工設施、管道線路等，要符合防洪、防火、防砸、防風以及工業衛生等安全要求。(4) 施工現場存放的設備、材料，應做到場地安全可靠，擺放整齊，通道暢通。(5) 場內道路設計、施工要做到符合行車要求，對于頻繁交叉路口，派專人指揮，危險地段要掛“危險”或“禁止通行”標志牌，夜間設紅燈示警。(6) 施工運輸便橋精心設計、施工，確保機械和人員安全通過。(7) 施工區內的地下電纜和供、排水管道必須

26、事先查明走向，與有關部門聯系并處理妥當，才破土動工。(8) 全體施工人員必須嚴格遵守崗位責任制和交接班制度，并熟知本工種的安全技術操作規程，在生產中堅守崗位，嚴禁酒后上崗。(9) 搬運材料和使用工具時，必須時刻注意自已和周圍及上下方面人員的安全；上下傳送器材或工具時，禁止拋擲。(10) 遇惡劣天氣影響施工安全時，禁止進行露天高空起重作業。(11) 不得在架空電力線正下方施工、搭設作業棚、建造暫時設施和堆放物品。(12) 電工、焊工、起重工、各種機動車輛司機及各特殊工種，必須經過專門培訓，考試合格后發給操作證，方準獨立操作。(13) 各種氣瓶在存放和使用時，要距離明火10m以外。乙炔瓶禁止倒放。

27、氧氣、乙炔應分開放置，嚴禁放在太陽下曝曬。2.3.供電及照明安全措施(1) 施工現場及作業地點應有足夠的照明，主要通道裝設路燈。(2) 現場（臨時或永久）照明線路必須絕緣良好，布線整齊且應相對固定，并經常檢查維修，照明燈懸掛高度應在2.5m以上，經常有汽車通過之處，燈線懸掛高度應在5m以上。(3) 行燈電壓不得超過36V，在潮濕地點和金屬容器內部工作時，行燈電壓不得超過12V，行燈必須帶有防護網罩。(4) 在腳手架上安裝臨時照明時，竹木腳手架上應加設絕緣子，金屬腳手架上應設木橫擔。(5) 嚴禁將電源線芯彎成裸鉤掛在電源線路或電源開關上通電使用。嚴禁采用銅絲頂替保險絲。(6) 存有易燃易爆物品場

28、地，照明設備必須采取防爆措施。(7) 照明線路拆除后，不得留有帶電的部分，如必須保留時，則應切斷電源，線頭包以絕緣，固定于距地面2.5m以上的適當處。(8) 施工現場電氣設備和線路等應裝漏電保護器，做到一機、一閘、一漏電保護，以防止因潮濕漏電和絕緣損壞引起觸電及設備事故。2.4.生產生活區的安全和衛生措施(1) 施工人員的宿舍及辦公室、各類倉庫設計要符合要求，生活區內配備足夠數量的消防器材，并做到經常檢查，使其處于良好狀態。(2) 對職工進行消防知識教育，一旦發生火警，能迅速利用消防器材把火撲滅在初起階段。(3) 保證飲用水衛生，職工食堂保持清潔，腐爛變質食物要及時處理，生熟食應分開放置。食堂

29、工作人員要定期檢查身體健康，廁所定期打掃，噴灑藥水，做好整個工區范圍的滅蠅、滅蚊、滅鼠工作。(4) 夏天高溫季節做好防暑降溫工作，施工現場供應足夠的涼茶或開水，并適當調整作息時間。2.5.事故發生的急救措施(1) 發生人員傷亡事故時，首先由工地醫療站的醫護人員進行緊急處理后立即送往當地醫院。(2) 工地發生火災時，一方面立即報告當地消防部門，另一方面充分利用工地消防器材緊急行動，進行撲滅工作。(3) 事故發生后，保護好現場，及時將事故發生情況上報業主有關部門和工地安全生產領導小組，并立即組織人員進行調查，對于重大事故要上報當地公安、勞動監察部門。(4) 分析事故原因，制定防范措施，認真總結經驗，吸取教訓，按“四不放過”原則認真處理。2.6.消防安全保證措施(1) 施工現場布置要符合防火、防爆、防雷電等安全規定和文明施工的要求；(2) 施工現場的生產、辦公設施、倉庫、材料堆放現場，機械設置停放場應按平面圖進行布置；(3) 施工現場明確劃分用火作業區、易燃、可燃材料堆放場、倉庫、易燃廢品集中點等，并張貼醒目的防火標志。對于易爆及各種氣瓶的運輸、存放、使用必須按有關規定執行；(4) 施工現場電氣設備和線路等應裝漏電保護器，做到一機一閘、一漏電保護，以防止因潮濕漏電和絕緣損壞引起觸電及設備事故；(5)