灌浆施工方案.docx

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灌浆施工方案

1.1.灌浆工程

1.1.1.概述

1.1.1.1.说明

本章内容适用于本工程施工图纸所示各建筑物以及承包人因施工需要自行布置并经监理人批准的钻孔和灌浆，其内容包括：

（1）钻孔：

包括勘探孔、灌浆孔、检查孔和排水孔的钻孔，以及钻孔和灌浆工程所需进行的钻取岩芯和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。

（2）灌浆：

水泥灌浆应用范围包括帷幕灌浆、固结灌浆。

1.1.1.2.主要工程量

本工程钻孔、灌浆与排水工程量见下表。

工程部位

项目名称

单位

数量

备注

大坝工程

钻机钻固结灌浆孔

m

1560

固结灌浆

m

1560

钻帷幕灌浆孔

m

43985

帷幕灌浆

m

36224

1.1.1.3.施工方案概述

（1）帷幕灌浆

1）采取自上而下分段钻孔与灌浆。

灌浆压力为孔口水头的1.5～2.0倍控制，且不小于0.7MPa。

2）帷幕正式施工之前先做帷幕灌浆试验，以确定帷幕灌浆施工参数及帷幕结构形式。

3）单排帷幕孔分三个次序施工，先施工I序孔，然后施工II序孔，最后施工III序孔。

（2）基础固结灌浆

1）固结灌浆，孔深5m，间距3m，双排孔，深入岩石4.5m，趾板混凝土厚0.5m，采取全孔一段灌浆；

2）使用潜孔钻机配冲击器冲击造孔；

1.1.1.4.工程特点、难点和重点

（1）本工程的固结灌浆主要是趾板范围固结灌浆，需待混凝土浇筑完成且达到规定强度要求后才能进行固结灌浆施工。

（2）帷幕灌浆露天施工作业，左、右岸地表为残坡积层，红粘土夹少量碎石，施工难度较大，在坡积层及强风化岩层内钻孔不易成孔，灌浆耗浆量大，且不宜使用大的灌浆压力，不宜做钻孔冲洗，露天帷幕施工受天气气候条件影响较大。

1.1.2.施工依据

（1）兴仁响水水库招标文件；

（2）《通用硅酸盐水泥》（GBl75-2007）；

（3）《水工混凝土试验规程》（SL352—2006）；

（4）《水利水电工程物探规程》SL326-2005。

（5）《水电水利工程钻孔压水试验规程》SL/T31—2003；

（6）《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001；

（7）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2012；

（8）《混凝土拌和用水标准》JGJ63—2006；

（9）《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266—88）

（10）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999；

（11）本工程设计文件、业主和监理人指示等。

1.1.3.施工程序和施工安排

1.1.3.1.总体施工程序

（1）同一施工部位应依次施工固结灌浆帷幕灌浆→排水孔。

（2）坝基固结灌浆在有盖重混凝土条件下施工，混凝土需达70％的设计强度后方可进行钻孔灌浆施工，在坝基固结灌浆施工前完成坝基固结范围的洞室（周）固结灌浆。

（3）灌浆区域内监理人指定的勘探平洞及揭露的洞穴回填完成。

（4）在需要从岩石表面进行灌浆的区域，在灌浆前将漏浆或漏水的裂隙进行清理，并将松动岩石移走，以便堵漏。

（5）在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m以内不得进行爆破作业。

（6）在排水孔周边30m范围内（或监理人指示范围内）的灌浆孔尚未灌浆结束之前不得钻进排水孔。

1.1.4.施工布置

1.1.4.1.制供浆系统布置

浆液供应拟采取建立集中制浆系统和临时制浆站两种形式制浆。

集中制浆站主要是对主体工程灌浆供应浆液；临时制浆站用于对零星灌浆项目的供浆。

1.1.4.2.制浆站布置原则

（1）制浆站具备良好的交通条件，可保证灌浆施工期间的水泥、粉煤灰等材料的供应。

（2）在零星灌浆施工部位及集中制浆站供浆未形成前进行灌浆的部位，采用临时制浆站分敞供浆。

1.1.4.3.集中制浆站布置

根据固结灌浆和帷幕灌浆所处位置，拟在左右岸各布置一个集中制浆站，帷幕灌浆、坝基固结灌浆等所需水泥浆液均采用集中制浆系统供浆。

在左、右岸上坝公路合适位置处各建立一个集中制浆站。

集中制浆站内均搭设掺合料和外加剂仓库以及值班室，采用水泥砖石棉瓦结构。

掺合料和外加剂的品种及加入量通过灌浆试验确定。

当加入量大时，用小型磅称称量计量加入，当加入量小时，用量杯计量加入。

制浆站配制0.5:

1的浓浆，通过输浆系统送至各灌浆作业点，由各作业点再配制成所需比级的浆液。

1.1.4.4.通讯联络

制浆站、输浆中继站、灌浆工作面等各系统间采用手机或对讲机进行联络。

1.1.4.5.施工用风、水、电

（1）施工用风

施工用风主要是坝基固结灌浆造孔，就近自总布置形成的供风系统中采用专用风管接至施工部位，每台空压机接一套Φ50mm的专用风管至施工作业面，供1～2台钻机同时用风。

（2）施工用水

采用专用管线自坝区供水管网中接至各施工部位。

（3）施工用电

采用专用线路自总布置提供的最近接线点接至各施工部位。

1.1.4.6.施工废水、废浆、废渣的处理

（1）制浆站施工污水处理

制浆站冲洗废水为间歇性排放，一次水量排放不大，采用加絮凝剂沉淀的方法处理达到《混凝土拌和用水标准》（JGJ63—89）后排放。

具体处理流程为：

废水流入沉淀池后，将混凝剂聚合氯化铝（PAC）及助凝剂聚丙稀酰胺（PAM）直接投加到池中并搅拌，然后静止30min以上实现固液分离，沉淀池出水自流至回用水池；底部污泥经干化池浓缩，过滤水回到调节池处理。

（2）帷幕钻孔灌浆产生的污水及废渣处理

帷幕灌浆施工时产生的废水废浆，经排水沟流进沉淀坑内，经沉淀后满足排放标准的废水排放至指定地点位置，排水沟中沉淀的废渣安排人员定期清理。

（3）固结灌浆施工废水、废浆、废渣的处理

趾板固结灌浆施工过程中，先将产生的废水、废浆排至集水坑，经初次沉淀后，通过排污泵排至坝外集污池，经二次沉淀后，排至监理人指定地方，固体废渣如岩芯、岩粉等先装袋弃至渣斗，施工完毕后，吊出坝外运至指定堆渣场，同时为防止固结灌浆对其他工作面的污染，在工作面四周设置挡水堰。

每个制浆站分别设一个约1m的废浆沉淀池，并设排水排污沟，废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后，采用专用汽车把固相物弃至监理人指定的地点，废水经过排污系统排至监理人指定的地点。

其他钻灌作业部位的废渣废水处理参照上述办法执行。

1.1.5.灌浆原材料

1.1.5.1.水泥

（1）用于固结灌浆、帷幕灌浆的水泥强度等级为42.5MPa采用普通硅酸盐水泥。

（2）帷幕灌浆所用的水泥细度要求通过80μm的方孔筛筛余量不大于5％。

（3）灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不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应使用。

水泥使用前应对质量作出鉴定，经监理人审查合格后方可用于灌浆。

（4）在灌浆施工过程中，对水泥的强度、细度、凝结时间等进行抽样检查。

（5）根据施工图纸或监理人指示，可采用认为具有更好灌注效果的其它水泥（细水泥），作为替代水泥。

（6）同一部位的灌浆水泥应尽量使用同一品种、同一类型、同一强度等级的水泥。

同一灌浆孔不使用不同厂家、不同品种、不同等级的水泥。

1.1.5.2.水

灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ63-2006的规定，拌浆用水的温度不得高于40℃。

接缝及接触灌浆拌浆水的温度不得高于20℃。

1.1.5.3.掺合料

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，其掺入量通过试验确定，试验成果报送监理人，经监理人批准后使用。

1.1.5.4.外加剂

各种外加剂（速凝剂、减水剂或其它外加剂）的质量应符合DL/T5148-2001第5.1.7条规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理人，并经监理人批准后方可使用。

所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。

1.1.6.钻孔与灌浆设备

1.1.6.1.钻孔设备

根据钻孔孔深、孔径和是否钻取岩芯等不同要求的需要，选取不同型号的钻机设备：

坝基固结灌浆孔采用YQ-100B型潜孔钻配冲击锤冲击造孔；帷幕灌浆孔及灌浆质量检查孔采用XY-2PC型回转式地质钻机造孔；对有取芯要求的勘探孔、观测孔、混凝土取芯孔及监理工程师指示的其他各类取芯孔采用XY-2PC型回转式地质钻机造孔。

1.1.6.2.制浆及灌浆设备

制浆采用ZJ400型高速搅拌机拌制水泥浆液，BST250/35型灌浆泵输送水泥浆液，使用BST250/35型灌浆泵和自动记录仪灌浆。

1.1.7.灌浆试验

1.1.7.1.试验大纲的编制

灌浆试验前，根据设计下达的灌浆试验任务书编制详细的灌浆试验大纲，提交监理人批准后实施。

1.1.7.2.试验目的

（1）验证设计灌浆参数的合理性；

（2）提出合理的施工程序、施工工艺；

（3）提出相关灌浆技术参数，初步确定灌浆材料参数。

1.1.7.3.浆液试验

按监理人指示选择材料品种，对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列各项必要的试验：

比重、粘度、浆液配制程序及搅拌时间、稳定性、流动性，凝结时间、析水率、沉淀速度、结石容重、强度、弹性模量和透水性以及监理人指定的其它试验内容。

（1）比重：

在灌浆试验过程中，通过测定浆液比重绘制比重与水灰比的关系曲线，以检验浆液的水灰比。

（2）粘度：

浆液的粘度一般采用漏斗粘度计测定，确定浆液的水灰比与相应的流动性间的关系。

（3）浆液搅拌时间：

它与浆液的凝结时间和结石强度有关。

因此可选定不同的水灰比，由高速搅拌机搅拌不同的时间，测定浆液的凝结时间和结石强度，寻找最佳的搅拌时间。

（4）凝结时间：

浆液的初凝和终凝时间，用GBl75—1999规定的检验方法进行测定。

（5）析水率和沉淀速度：

用标准的测量量杯，对不同水灰比的浆液进行试验，

测定所析出水的体积（V1）与浆液体积（V）按照a=（V1/V）×100％和结石率=1-a计算出不同的析水率和结石率，并作出水泥浆的全析水时间与析水值关系图，从而掌握不同品种水泥，不同水灰比浆液的稳定性。

（6）结石强度和弹性模量：

参照混凝土强度试验方法进行试验。

按照配合比制成的浆液，盛于试模中进行养护，析水完成后，进行各龄期（3、7、28d等）的强度和弹性模量试验。

（7）结石的孔隙率和结石的容重：

根据不同水灰比制成的结石进行测定，绘出水泥浆结石孔隙率与水灰比关系图，水泥浆结石容重与浆液水灰比关系图。

（8）掺合料和外加剂试验：

在进行浆液性能试验的同时，对拟掺用的掺合料和外加剂配合的水泥浆进行一些相关试验，确定掺量和适宜性，并将成果报送监理人。

（9）监理人指示的其它试验内容。

1.1.7.4.现场灌浆试验

在监理工程师认为有必要探求固结灌浆、帷幕灌浆施工工艺参数，验证其可行性、经济性及合理性时，按照监理工程师规定的要求进行现场灌浆试验，并提交灌浆试验报告及试验成果资料。

（1）应选择在地质条件与实际灌区相似的地段作为灌浆试验区。

（2）根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理工程师指示选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。

（3）在灌浆试区内，按批准的灌浆试验大纲拟定的施工程序和方法进行灌浆试验检查灌浆的效果，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料，并将灌浆试验成果报送监理人。

1.1.8.物探测试和抬动变形观测

1.1.8.1.物探孔施工

（1）钻孔

根据设计图纸要求的孔径、孔深采用XY-2型地质钻机造孔配金刚石钻头钻孔取芯。

（2）钻孔冲洗及压水试验

物探测试孔在测试前要求进行钻孔冲洗和裂隙冲洗。

自上而下分段钻进、分段压水。

（3）物探测试

物探测试工作应在灌浆前和灌浆结束14天后应分别进行，采用弹性波速测试法测定岩体波速，包括灌浆前和灌浆后单孔声波测试、孔间声波剖面测试和静弹性模测试，以此来判定岩体的质量情况、通过对灌前