帷幕灌浆灌浆作业指导书文档格式.docx
《帷幕灌浆灌浆作业指导书文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《帷幕灌浆灌浆作业指导书文档格式.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
说明：
本工程帷幕灌浆溶洞处理的部分工程量、大孔径检查孔工程量未包含在上表中。
1.3施工依据
（1）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5149—2001）
（2）《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL25-92）
（3）《长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型水库除险加固工程防渗帷幕灌浆试验大纲》（长设字[2012第5号）
（4）《长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型水库除险加固工程施工招标文件》（合同编号：
）
（5）《长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型水库除险加固工程基础帷幕灌浆施工技术要求（试行）》（长设字[2012]第0号）
（6）设计图纸、通知单
（7）监理工程师、业主现场指示。
2施工布置
2.1主要临建设施
灌浆工程施工办公及生活营地、等设施主要分散安排在长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型水库除险加固工程大坝上。
2.2施工道路
长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型各水库除险加固工程的施工道路
2.3制浆系统
2.3.1集中制浆站布置
长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型水库除险加固工程集中制浆站布置于长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型各水库除险加固工程大坝上，占地面积约100m2，根据现场地质条件，各制浆站地面利用大坝坚固地方。
制浆站安装2套GM7制浆系统（每套系统包括一个20t水泥仓库、1台高速搅拌机、1台1.0m3储浆桶及1台BW250/50泥浆泵），最大制浆能力为18m3/h。
制浆站另设1台ZJ400高速搅拌机专用于膨润土浆液搅拌、1m3膨润土浆桶；
建12m3备用储水池和20m3废浆（水）沉淀池。
搭设30t（水泥、膨润土、外加剂）仓库和值班室，具体布置见各座小Ⅱ型水库除险加固工程施工组织设计。
各制浆站高峰期需供应47个灌浆机组用浆，每个机组配置3机2泵，按照每台泵每天平均灌3段（15m/d）、每米水泥单耗250kg对制浆系统能力进行校核，每天灌入灰量为97.5t，即0.5：
1浆液为81m3；
制浆站有效工作时间每天按60％计可制浆260m3，一套制浆系统可同时满足灌浆要求，另一套备用。
制浆站使用包装水泥，水泥仓库的容量为20t—40t，按照正常情况，水泥有一定的储备量（3天），基本满足施工强度要求；
为保证在雨季道路中断等极端情况下的施工。
制浆时，水和水泥、外加剂按照“水—外加剂—水泥”顺序加入。
其中水、水泥采用电子称自动称量、配料，称量误差＜3%。
水泥由人工送至搅拌机内。
外加剂采用磅秤计量。
制浆系统原理见《GM7制浆系统布置及工艺流程图》（GPT/C5-02-灌浆-01）。
2.3.2送浆管路布置
送浆管路布置：
制浆站→1工作面。
制浆站送浆采用BW250/50泥浆泵。
送浆管路均采用φ40mm钢管，制浆站拌制0.5：
1浆，输送浆液流速应为1.4~2.0m/s，输送至各施工机组配制灌浆所需配比。
各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度并做好记录。
水泥浆液在输送和灌浆前均用筛网过滤，浆液温度保持在5~40℃。
2.3.3洞内灌浆设备布置
灌浆机组配备2套灌浆设备（BW100/100高压灌浆泵、JJS-2B储浆桶、灌浆记录仪各2台），3台地质钻机，布置在设备洞内，大坝基础灌浆时就近布置于大坝贡顶平台上。
2.4供水系统
采用主水管φ100mm直接从长沙县2012年度上积塘等47座小Ⅱ型各水库取水。
3基岩帷幕灌浆
3.1施工程序
（1）帷幕灌浆按逐序加密的原则进行施工：
每排帷幕分三序孔施工；
同排帷幕线上的两个相邻的先序孔施工至基岩以下设计深度后，才可施工后序孔。
（2）施工程序为：
抬动观测孔钻孔→观测设施埋设→物探测试孔、压水、测试、保护→下主排先导孔钻孔、压水、取芯、灌浆、封孔→下主排Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔分序钻孔、压水、灌浆、封孔→上主排Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔分序钻孔→质量检查孔钻孔、取芯、压水、灌浆、封孔→灌后物探测试（扫孔、压水、测试、封孔）→抬动观测孔封孔→大口径检查孔。
（3）孔口封闭循环式帷幕灌浆施工工艺框图见图3-1。
其钻孔灌浆工艺见《灌浆孔典型布置图》（图号：
）、《灌浆施工工艺流程图》（图号：
）。
3.2检测仪器（表）的率定
灌浆工作开始前，对灌浆（自动记录仪）、测斜仪、压力表、比重称等进行率定，杜绝使用不合格的检测仪器（表）。
灌浆施工过程中，每隔6个月或根据监理工程师指示定期对上述检测器（表）进行校准。
发现计量误差超过设计标准时，立即进行校正或更换。
3.3物探测试孔、抬动观测孔、先导孔
（1）物探测试孔
物探测试工作由业主委托测试单位在灌浆前和灌浆结束14天后负责实施，我们将积极配合相关单位做好以下各项工作。
A、根据设计图纸布置物探测试孔，按设计要求进行钻孔取芯、自上而下分段钻进和压水。
B、在灌浆前物探测试工作完毕后，应对测试钻孔妥善保护（在孔内灌满细砂），以防止灌浆时浆液串入孔内填堵钻孔，孔口应严加保护。
C、灌后物探测试工作完毕后，应按灌浆孔封孔要求进行封孔。
（2）抬动观测孔
根据设计图纸（）布置抬动观测孔，钻孔至设计孔深，
埋设安装抬动观测装置。
对观测孔临近10～20m范围内的压水和灌浆施工过程进行抬动监测，确保抬动变形值不超过200μm，并将观测成果连同灌浆成果报送监理工程师。
（3）先导孔
A、根据设计或监理工程师指定的Ⅰ序帷幕孔作为先导孔。
要求取芯，先导孔灌浆与帷幕灌浆方式相同。
3.4钻孔
（1）孔位布置
按照设计施工图纸进行布孔，灌浆孔钻孔位置偏差不大于10cm。
如有特殊原因需调整孔位时，报经监理工程师批准后实施，并记录实际孔位。
（2）钻孔方法
物探孔、抬动观测孔、先导孔、帷幕灌浆孔、质量检查孔等均采用XY-2PC型或XY-2型地质钻机配金刚石钻头进行钻孔。
大口径检查孔采用GQ80或其他大型工程钻机钻孔。
（3）孔向、孔斜控制
A、钻孔时钻机固定平稳并用角度仪量测钻机立轴角度，使之符合设计孔向。
B、物探孔、先导孔、帷幕灌浆孔、质量检查孔应测孔斜，拟采用KXP-1型测斜仪进行孔段测斜，第一段、第一段以下10m内均至少检测孔斜一次，以下各段一般情况下每20m检测孔斜一次，其孔底偏差值严格控制在设计规定的允许偏差内（表3-1）。
经测斜发现钻孔的偏斜值超过最大允许偏差值时，应及时采取纠偏措施，若纠偏无效需重新开孔时，经监理工程师批准，应距原报废孔位0.2m处开孔。
3-1允许偏差
钻孔孔深（m）
20
30
40
50
60
备注
最大允许偏差（m）
0.25
0.5
0.8
1.15
1.5
当顶角大于5°
，或孔深大于60m，可适当放宽。
注：
孔深大于60m时，孔底最大允许偏差应小于孔间距；
方位角误差不宜于5°
。
（4）钻孔孔径
A、物探测试孔、先导孔和质量检查孔终孔孔径Φ76mm；
B、抬动观测孔孔径为Φ91或Φ110mm；
C、孔口封闭灌浆法帷幕灌浆孔第一段孔径Φ76mm，以下各段孔径Φ60mm，孔内阻塞法灌浆孔孔径Φ76mm。
（5）特殊处理
当孔内出现塌孔、掉块、卡钻或集中漏水而难以继续钻进时，可先进行灌浆处理，然后再行钻孔；
当钻遇溶洞出现掉钻时，不论是否已钻至规定的段长孔深位置，均应停止钻进，先查明溶洞的实际状况，再按照要求进行回填处理。
进行灌浆或回填施工前必须经过监理工程师同意。
（6）钻孔记录
钻孔施工中，机组应对本班施工情况、孔内特殊情况（如钻孔漏水、涌水、塌孔、掉块、遇溶洞掉钻、回水颜色等）及材料消耗情况详细记录在钻孔记录报表上，并填于综合成果表中，作为灌浆质量分析基本依据。
（7）孔口保护
钻孔起钻后，孔口用孔口盖妥善保护，防止工具和其他物品掉入孔内。
（8）钻孔取芯
A、物探孔、先导孔、质量检查孔及工程师指定的其他取芯孔必须进行钻孔取芯。
每回次进尺最大不超过岩芯管的长度。
B、芯样长度限制在3.0m以内，取芯率要求不小于80%，若芯样获得率小于80%，则下一回次减少循环深度50%，以后依次减少50%，直至芯样获得率大于80%或回次进尺降至50cm为止。
C、钻孔岩芯按要求进行装箱、编录、拍照、保存和取样进行试验，绘制钻孔柱状图，及时送监理工程师指定地点妥善保存。
（9）终孔标准
A、所有先导孔及灌浆孔均应达到设计孔深，其中先导孔孔深较防渗帷幕设计底线加深10m。
B、帷幕设计底线处，帷幕灌浆终孔段基岩透水率大于防渗标准或终孔段灌浆单耗大于允许值时（防渗标准为1Lu，灌浆单耗50kg/m；
防渗标准为3Lu，灌浆单耗100kg/m），自动加深一段，当加深两段后仍达不到设计要求时，及时报告监理工程师，按监理工程师指示进行处理。
3.5镶铸孔口管
（1）孔口管应在孔口段灌浆结束后进行。
（2）孔口管镶铸：
第一段灌浆结束后，向孔内注入0.5∶1的浓浆置换孔内稀浆，安装Φ73mm孔口管。
孔口管长L=3m，如基岩破碎，可在相应段灌浆结束后，根据现场情况加长。
由于受场地制约，孔口管可分节制作，螺纹连接或焊接，孔口管应高出地面10cm。
调正孔口管角度并固定、待凝。
（3）孔口管埋设后待凝（3～5）d即可进行扫孔，检查孔口管合格后方可进行后续段钻灌。
发现孔口管松动漏水、偏斜等应进行处理或重新镶铸。
（4）经监理工程师批准，后次序灌浆孔孔口段灌浆在前次序灌浆孔孔口管镶铸后即可进行灌浆和镶铸孔口管施工。
孔口管埋设后，后序孔钻灌必须在相临先序孔灌浆完成15m以后方允许进行。
3.6钻孔冲洗及压水试验
3.6.1钻孔冲洗
各类钻孔钻进结束之后均须加大水量对钻孔进行冲洗，以将孔内钻孔岩粉冲洗出孔外（注：
不进行裂隙冲洗），直至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通孔不少于2小时，洗孔结束后孔内残留岩粉在孔底的沉淀厚度不大于20cm。
3.6.2压水试验
（1）物探孔、先导孔、质量检查孔采用自上而下分段钻孔卡塞、单点法压水试验，压水试验各点的压力按设计文件、施工图纸或监理工程师指示执行，单点法压水即在稳定的设计压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%或最大值与最小值之差小于1.0L/min，可结束压水试验。
（2）帷幕灌浆孔采用“简易压水”进行压水试验或根据监理工程师指示进行。
压力不大于灌浆压力的80%，如该值大于1MPa时，采用1MPa，压水时间20min，每5min测记一次压入流量，取最后一次的流量值作为计算流量。
表3-2各类孔压水压力控制表（本次）
孔类
第一段
第二段
第三段及以下各段
物探孔
5.0m
1.0Mpa
先导孔与帷幕灌浆孔
2.0m
3.0
1.0Mpa
2.0m
3.0m
2.0Mpa
（3）全压力的计算方法：
A、当地下水位在试段以上时，压力起算零线为地下水位线，如图1即：
B、当地下水位在试段以下时，压力起算零线为通过试段中点的水平线，如图2即：
C、当地下水位在试段以内时，压力起算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线，如图3
即：
3.7灌浆
（1）灌浆材料
A、帷幕灌浆采用不低于42.5级普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%，灌浆所用水泥应新鲜无结块，其性能要求满足GB175-1999标准的有关要求。
B、灌浆水泥应尽量使用同一品种、同一强度等级的水泥，同一灌浆孔不得使用不同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥。
C、灌浆用的水泥必须保持新鲜，不得使用受潮结块的水泥，水泥不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥不得使用。
D、灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ63-89规范第3.0.4条规定,拌浆用水的温度不得高于40℃。
E、遇特殊情况时,经监理人批准,可在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量应符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理人，经批准后方可使用。
F、根据需要并经监理批准，可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂或其它外加剂。
各种外加剂质量应符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定，其最优掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理人，所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
（2）灌浆机具
采用GM7高速搅拌机制浆，JJS-5型储浆桶贮浆，JJS-2B型搅拌桶配浆，BW100/100型高压灌浆泵灌浆，灌浆自动记录仪（由业主提供）全程监控、记录。
（3）灌浆方法
A、帷幕灌浆按分3序加密的原则进行。
B、帷幕灌浆采用“小口径钻进、自上而下分段、不待凝、孔口封闭、孔内循环式”的高压灌浆工艺。
C、衔接帷幕灌浆采用“自上而下分段、不待凝、孔阻塞、孔内循环式”的高压灌浆工艺。
D、孔内阻塞法灌浆时，阻塞器应安装在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌；
采用孔口封闭法灌浆的孔第一段也采用孔内阻塞法灌浆，灌浆塞阻塞在基岩面以上20～50cm的混凝土内。
灌浆时射浆管距孔底距离不超过50cm。
E、一般情况下每段灌浆结束后不待凝，但在断层、破碎带、失水地段等地质条件复杂地区应区别对待，是否待凝以及待凝时间根据监理工程师指示执行。
（4）孔口封闭器安装
孔口封闭器应具有良好的耐压和密封性能，保证灌浆过程中灌浆管能灵活转动和升降。
（5）灌浆段长和灌浆压力
A、段长划分按表3-3执行。
第三段及以下各段遇特殊情况时，遇有断层、地质不良地段，根据监理工程师的指示可适当缩短或加长灌浆段长，但加长后最大段长不得大于8m。
B、各灌浆段的最大灌浆压力按表3-3执行，根据灌浆试验成果进行调整。
灌浆时尽快达到最大设计压力，分级升压，升压时控制浆液注入率，并密切监测抬动值。
压力与注入率的关系可参考表3-4使用。
表3-3帷幕灌浆段长及相应的最大灌浆压力表
分段
第三段
第四段
第五段
第六段及以下
415m平洞0+000~0+210.87段第一、二排帷幕灌浆
段长（m）
2
3
5
最大灌浆压力（MPa）
2.3-3.5
3.0-3.5
4.5
6.0
表3-4灌浆压力与注入率的相应关系
灌浆压力（MPa）
0.5～1.0
1.0～2.0
2.0～3.0
3.0～5.0
5.0～6.0
注入率（L/min）
＞50
50～30
30～20
20～10
＜10
（6）浆液配比及检测
灌浆浆液一般采用2：
1、1：
1、0.5：
1三级，必要时可灌水泥砂浆，水泥砂浆配比为0.6:
1:
1~1.8（水:
水泥:
砂），灌浆过程中，每隔15～30min检测浆液的比重，必要时测定浆液温度（5℃～40℃），杜绝使用不合格浆液。
（7）浆液变换
A、当灌浆压力保持不变，注入率逐渐减少时，或注入率保持不变灌浆压力持续升高时不得改变水灰比。
B、当某一级水灰比浆液注入量已达300L以上，或持续灌注时间已达1h，而灌浆压力或注入率均无明显改变时应变浓一级水灰比灌注。
C、当注入率大于30L/min，根据具体情况越级变浓。
D、灌前压水注入率大于80L/min或压水透水率大于50Lu，可以直接采用0.5：
1水泥浆灌注。
（8）灌浆结束标准
A、帷幕灌浆在规定的设计压力下，当注入率不大于1.0L/min时，继续灌注60min。
B、当长期达不到结束标准时，报请监理工程师共同研究处理措施。
3.8封孔
全孔帷幕灌浆结束并经监理工程师单孔验收合格之后，应及时进行封孔，采用“置换和压力灌浆封孔法”封孔，用0.5：
1水泥浆液注入孔底，置换孔内稀浆，待孔口返浆浓度达到0.5：
1之后，提出注浆管，采用纯压式灌浆封孔，封孔压力为第一段灌浆压力。
封孔灌浆60min后结束。
封孔必须使用新鲜的普通水泥浆液，封孔浆液水灰比采用0.5:
1的浓浆。
若孔深大于40.0m时，分多次分段置换，每次提升钻杆长度为不大于40.0m。
衔接帷幕仰孔及水平孔封孔采用埋管法，同时埋入进浆管和排气管，进浆管为φ20mm钢管，排气管为φ12mm软管。
封孔结束后将外露部分割除。
3.9特殊情况处理
（1）回浆变浓处理
灌浆过程中，当发生回浆失水变浓时，换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，继续灌注30min，可停止灌注或按监理工程师指示执行。
（2）漏冒浆处理
灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，视具体情况采用嵌缝、表面封堵、灌注浓浆、降压限流、掺外加剂、限量和间歇灌浆等方法处理。
（3）串浆处理
两个灌浆孔串浆时，如条件具备条件，串通孔可同时灌浆，灌浆原则上一泵一孔。
否则应将串通孔阻塞住，待灌浆结束后，再进行串通孔的扫孔，冲洗和钻进。
（4）对孔口有涌水的孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，按监理工程师的指示可选用下述方法处理：
A、缩短段长，对涌水段单独灌浆；
B、相应提高灌浆压力，灌浆压力=设计灌浆压力+涌水压力；
C、灌浆结束后采取屏浆措施，屏浆时间不少于1h；
D、闭浆待凝。
闭浆待凝时间依据涌水压力和注入量决定，若涌水压力小于0.1MPa，且单耗小于20Kg/m，待凝24小时，若涌水压力大于0.1MPa，且单耗小于20Kg/m，待凝48小时。
经上述处理后，扫孔至该段孔底，观察涌水情况，若无涌水，可进行下段灌浆，若有涌水，应再次进行复灌，必要时，可在浆液中掺加适量的速凝剂。
（5）大耗浆量孔段（大于1000Kg/m）的处理
当孔段出现耗浆量较大，短时间难以达到结束标准时，可采取如下处理措施：
A、降低灌浆压力、限流、间歇灌浆。
此时特别注意防止浓浆抱住钻杆。
并限量干料不超过3000kg/m；
B、在浆液中掺速凝剂，灌注混合浆液。
无压并且无回浆的孔，可灌水泥砂浆，灰砂比一般为1:
1～1.8（水泥:
砂）,砂的用量可根据砂浆泵的情况适当调整。
C、当灌入干料单耗量已达3000Kg/m而难以结束的孔段，应按照监理工程师指示执行。
（6）孔内吐浆的处理
在对岩石裂隙内充填有粘土的孔段进行灌浆时，当降低压力时，灌入孔段内的浆液在充填泥的弹力作用下被挤出孔外，此类孔段在灌浆结束时应适当延长屏浆时间，或采用纯压灌浆结合闭浆待凝措施，闭浆待凝时间不小于8h。
然后扫孔复灌直至达到结束标准。
（7）孔内返砂的处理
在含有大量泥砂的孔段灌浆时，回浆中带有大量砂粒，导致灌浆泵无法排浆甚至堵塞灌浆阀，孔内憋压，极易造成灌浆管破裂，也可能将孔内原有裂隙劈裂形成新的通道。
需应采取如下处理措施：
A、采用纯压式灌浆。
B、具备施工条件时，可采用旋喷灌浆。
（8）灌浆中断的处理
灌浆过程中若因故中断可采用如下措施进行处理：
A、应尽早恢复灌浆，预计30min之内难以恢复灌浆时应立即洗孔，然后扫孔复灌，直至达到结束标准。
B、恢复灌浆时应使用开灌比级的浆液进行灌注，如注入率与中断前相近，可恢复中断前比级的浆液继续灌注，如注入率较中断前减少较多，则应按逐级变浓的原则继续灌注。
C、如原孔注入率较大，恢复灌浆后短时间内停止吸浆，应采取补救措施进行处理。
（9）断层破碎带等地质缺陷段处理
A、断层破碎带处理一般采取缩短灌浆段长、灌后待凝的方法。
如果断层破碎带孔隙率较大且连通性较好，吸浆量大，应及时将注浆管提到孔口，采用纯压式灌浆，并可在浆液中掺速凝剂、或使用混合浆液灌注。
B、如果断层破碎带泥质含量高，可灌性很差，根据具体情况经监理工程师批准，可采用高压冲洗、高压旋喷灌浆或化学灌浆（如丙烯酸盐等）的方法进行处理。
特殊处理结束后，再进行水泥浆灌注。
C、钻孔穿过软弱破碎岩体发现塌孔、掉钻或集中漏水时，立即停钻，报监理工程师批准，单独作为一段进行灌浆，达到结束标准并待凝后，再继续下一段钻进施工。
D、钻孔穿过软弱夹层时可采取“高压水冲洗置换技术”和“下置栓塞进行高压挤密灌注技术”等措施进行处理。
3.10溶洞处理
钻孔中遇有洞穴、塌孔或掉钻，难以钻进等情况时，应做好记录并及时报告给监理工程师并查明溶洞类型规模和渗流，充填情况，采取如下处理措施：
3.10.1、溶洞内无充填物时，根据溶洞大小和地下水的活动程度，可钻较大口径钻孔泵入高流态混凝土或水泥砂浆、混合浆液、模袋水泥浆液等。
3.10.2、溶洞内有充填物，根据充填类型、特征，可采取如下措施：
A、若溶洞内充填密实的粘土，可直接采用高压灌浆处理；
B、溶洞内充填物为碎石等可灌性较好的物质，可采用分级升压灌注；
C、溶洞内充填物为可灌性较差的粗砂、细砂时，应采用高压水脉动冲洗、风水轮换冲洗，必要时可加密灌浆孔冲洗，基本冲洗干净后采用灌浆处理。
D、溶洞中有涌水时，根据涌水量的大小、方向，应采用排水、引流措施，在灌浆时视需要可采用化学灌浆。
溶洞部位采用上述措施以前，应将处理方案报监理工程师批准后实施。
4工程质量检查
（1）帷幕灌浆过程质量检查实行三检制，并由监理工程师进行抽检，主要检测项目见表4-1。
表4-1帷幕灌浆施工过程质量检验项目表
序号
项目
检查方法
质量标准
1
孔位允许偏差
现场测量
不大于10cm
孔口管镶铸
过程控制、现场检测
牢实，不冒水，角度符合要求
阻塞位置
现场检测
灌浆段以上50cm
4
孔深偏差
不得小于设计孔深
孔斜率
现场测量、计算
符合设计要求
6
钻孔冲洗
现场控制、自动记录
7
压水试验
符合规程要求
8
使用压力
升级会员 