导流洞进口固结灌浆施工技术措施及方案.docx
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导流洞进口固结灌浆施工技术措施及方案
固结灌浆施工技术措施
一、工程概况
1.1、工程情况简述
电站采用混合式开发方式，首部枢纽由挡水建筑物、溢洪道、放空洞组成。
拦河大坝采用砾石土心墙堆石坝，大坝坝顶高程为2138.00m，坝顶宽12.0m，最大坝高为147.00m。
开敞式溢洪道布置在大坝左坝肩，全长约532m。
放空洞布置在河道左岸，全长约1145.51m。
引水建筑物布置在河道左岸，由进水口、引水隧洞、调压井及压力管道组成。
厂房枢纽为地面厂房系统，由主机间、安装间、尾水渠、副厂房、生活区等建筑物组成。
厂内安装3台混流式发电机组，单机引用流量72.90m3/s，单机容量140MW，总装机420MW。
1.2、地质条件
导流洞进口开挖水平深度为25m，边坡高约50.5m，开挖坡比为1:
0.5。
边坡岩性为薄~中厚层状石英砂岩夹千枚岩，边坡岩体为弱风化、强卸荷，岩体呈次块~碎裂状结构。
1.3、主要工程量
主要工程量表表1-1
施工项目
灌浆孔数
钻孔、灌浆（m）
备注
固结灌浆
108
2274.96
二、施工布置
2.1、制浆站
将制浆站布置在导流洞进口原葛洲坝营地处，临建布置场地用装载机进行平整，新建制浆站面积10m*8m，制浆站周圈采用浆砌石，中间用土石料堆填（约150m3土石料），水泥存放平台打混凝土垫层，结合架管及篷布形成灰棚。
主要机械布置：
布置ZJ--2×150L并列双桶高速搅拌机2台，JJS-2B型0.6m3储浆搅拌槽2台，3SNS泥浆泵2台，中大华瑞自动灌浆数据记录仪1台。
2.2、通讯联络
灌浆通讯联络采用对讲电话、对讲机和移动电话。
2.3、施工用风、水、电
施工用风：
在导流洞支洞口布置一台20m3阿特拉斯中风压空压机（通过公司租赁，新进场），用φ108mm铁管（管路长约150m）将风引至钻孔施工工作面。
施工用水：
采用高扬程清水泵直接在导流洞进口河道内抽取，使用φ108mm铁管（管路长约120m）将水引至制浆站和灌浆施工工作面。
施工用电：
利用导流洞进口施工平台上的电源，请监理、业主协调解决。
2.4、人员组织
由于工期紧张，大坝标人员又无法调配，所有施工人员（共30人）需重新组织进场。
2.5、材料及设备倒运
（1）、为保证工期目标的顺利实现，我项目部加紧组织，通过公司新进场3台哈迈XZ-30型钻机、3SNS高压灌浆泵2台、北京中大华瑞记录仪1台套、ZJ-2×150L并列双桶高速搅拌机2台，JJS-2B型0.6m3储浆搅拌槽2台及相应钻杆、钻头等材料。
（2）、设备、材料到达施工现场后，由于受到施工工作面地形条件的影响，全部拆卸后倒运至灌浆施工工作面。
2.6、施工现场零件布置简图
三、灌浆材料
3.1、灌浆水泥品种为普通硅酸盐水泥，标号为P.O42.5号。
3.2、灌浆用水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。
水泥不应存放过久，出厂期超过两个月的水泥不应使用。
3.3、灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求，拌浆水温度不得高于40℃，灌浆用水必须有单独的供水系统，其供水能力应满足灌浆要求，并且有可靠的连续性。
3.4、灌浆一般使用纯水泥浆。
特殊情况下，根据灌浆需要，经监理人批准，可在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量应符合SL62-94第2.1.6条规定，其掺入量通过试验确定。
3.5、浆液试验
（1）灌浆用水泥应进行物理和力学性能试验，主要测定水泥强度、细度、比重、初凝和终凝时间、标准稠度以及水泥体积的安定性等。
（2）用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺加量应通过浆液试验选择，试验成果报送监理人。
（3）纯水泥浆液一般不进行室内浆液试验。
其它类型的浆液应根据工程需要按监理人指示有选择地进行下列各项性能试验：
1浆液配制程序及拌制时间；
2浆液密度或比重测定；
3浆液的流动性；
4浆液的沉淀稳定性；
5浆液的凝结时间；
6浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；
7监理人指示的其它试验内容。
四、浆液供应
4.1制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。
水泥等固相材料采用重量称量法。
4.2采用ZJ-2×150型双桶并列式高速搅拌机（1450r/min）进行纯水泥浆液的拌制。
施工面用浆从循环供浆管路就近接用。
根据供浆浓度，在JJS-2B型2×200L立式配浆搅拌机的上搅拌桶内调制成所需水灰比浆液进行灌注。
4.3使用高速搅拌机拌制纯水泥浆液的搅拌时间应不少于30s。
浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间控制在2h以内。
4.4浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度等参数，并做好记录。
五、钻灌设备
5.1、钻孔、洗孔设备
（1）采用成都哈迈ZX-30钻机配Φ75冲击器进行钻孔。
（2）钻孔冲洗和压水试验采用3SNS型高压泥浆泵进行，以保证在所有压力下都有足够的压水量，且压力稳定、出水均匀、工作可靠。
5.2、灌浆设备
（1）浆液供应采用集中制浆，系统管路输浆的方式进行。
制浆采用ZJ-2×150型双桶并列式高速搅拌机；储浆采用JJS-2B搅拌机；输浆采用3SNS型高压泥浆泵。
（2）灌浆施工面采用JJS-2B型搅拌机配浆，3SNS型高压泥浆泵灌注。
（3）灌浆管路采用镀锌管或钢丝编织胶管；
（4）灌浆泵和灌浆孔口处（回浆管上）均应安装压力表，所选用的压力表在使用前应进行率定，使用过程中应经常检查核对，不合格和已损坏的压力表严禁使用；压力表和管路之间应设隔浆装置。
（5）灌浆塞采用栓塞。
六、施工方法
6.1、钻孔
（1）固结灌浆施工高程根据现场查看均为▽2018m。
（2）灌浆孔的施钻应按灌浆程序，先进行周圈排Ⅰ序、Ⅱ序的封闭施工，再按排间分序，排内加密的原则进行。
（3）孔位应符合设计要求，孔位偏差不得大于10cm，因故变更孔位应征得监理人同意，并记录实际孔位。
（4）固结灌浆排距1.5m、2.0m,孔距2m,具体孔向及孔深参见固结灌浆孔深明细图表。
（5）钻孔完成后，应进行孔深测试，终孔孔深应满足设计通知要求。
（6）钻机稳固过程中结合采用地质罗盘确定孔向，以确保孔向准确。
（7）钻孔时应对孔内各种情况,如地下水位、掉块等进行的详细记录,作为分析钻孔质量的依据。
（8）钻孔结束待灌浆或灌段结束待加深时，孔口应妥善保护，以免堵塞。
6.2、钻孔冲洗和简易压水
（1）灌浆孔在灌浆前均应进行钻孔冲洗，冲洗后孔内残留物所沉积的厚度不得大于20cm。
（2）洗孔后灌浆前应在单数排1序孔中选择灌浆孔数5%的钻孔进行简易压水试验。
压水试验压力采用灌浆压力的80%且不大于1Mpa。
压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后一次读数作为计算流量，成果以透水率表示。
6.3、灌浆
（1）灌浆应按灌浆程序，先进行周圈排Ⅰ序、Ⅱ序的封闭施工，再按排间分序，排内加密的原则进行。
（2）灌浆采用“孔内循环，自上而下分段卡塞灌浆”的方法，其射浆管距离孔底的不大于0.5m，灌浆分两序进行。
（3）固结灌浆孔段划分为:
第一段0-3m，以下各段以5m控制，终孔最长不超过7m。
灌浆压力：
第一段为0.8Mpa,第二段1.2Mpa,第三段1.2Mpa,第四段1.5Mpa,第五段1.5Mpa,第六段0.8Mpa（根据设计通知要求，防止导流洞混凝土被击穿，所有终孔段均采用0.8Mpa）,灌浆压力详见表6-1：
固结灌浆压力表6-1
段次
段长（m）
灌浆压力（Mpa）
备注
1
0-3
0.8
2
3-8
1.2
3
8-13
1.2
4
13-18
1.5
5
18-23
1.5
6
23-27.71
0.8
（4）灌浆压力一律以孔口回浆管压力表读数中值为准，灌浆过程中，灌浆压力应尽快达到设计要求，注入率较大时，宜分级升压。
（5）灌浆浆液应由稀到浓逐级变换，浆液水灰比（重量比）按要求采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6或（0.5）:
1等5个比级。
（6）灌浆浆液变换原则
①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。
②当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。
③当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
（7）灌浆过程中，灌浆压力和注入率突然改变较大时，应立刻查明原因，进行处理。
（8）灌浆结束标准
①在设计压力下，当注入率不大于1L/min时，延续灌注时间不少于30min。
②当长期达不到结束标准时，应报请监理人共同研究处理措施。
（9）封孔
每个灌浆孔全孔灌浆结束后，应会同监理人及时进行验收，验收合格的灌浆孔采用“置换和压力灌浆封孔法”封孔。
（10）特殊情况处理
①灌浆全过程中，发现冒浆、漏浆，应根椐具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
②灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵灌一孔。
否则应将串浆孔用栓塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再行扫开串浆孔，而后继续钻孔和灌浆。
③灌浆工作必须连续进行，若因故中断，按照下述原则进行处理：
a应及早恢复灌浆。
如超过30min，应立即进行冲洗钻孔，然后恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。
b恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
如注入率与中断前相近，即可改用中断前的水灰比继续灌注；如注入率与中断前相比减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
c恢复灌浆后，如注入率与中断前相比减少很多时，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
④孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根椐涌水情况，可选用短的段长、浓浆结束、屏浆、闭浆、纯压式灌浆、待凝、压力灌浆封孔等措施综合处理。
⑤灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：
a低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。
b浆液中掺加速凝剂、细砂、水玻璃等。
c灌注稳定浆液或混合浆液。
d若该段的耗灰量超过2t/m，仍不见压力回升，地面又无漏浆情况，则应停止灌浆，待凝24小时后再复灌。
e复灌时注入率逐渐减少，则应灌至正常结束。
f若复灌时注入率仍很大，待耗灰量超过2t/m，再待凝后复灌至正常结束。
g如复灌时注入率较待凝前相差悬殊，且耗灰量很小，则应对该段进行扫孔灌浆，如扫孔后注入率仍很小，此孔即告结束。
⑥灌浆过程中如回浆变浓，换用相同水灰比的新鲜浆液进行灌注，若效果不明显时，延续灌30min，即可结束灌浆。
七、质量检查
7.1、固结灌浆质量检查以检查孔的压水试验为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定固结灌浆的质量。
7.2、检查孔应布置的部位：
①岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位。
②注入量大的孔段附近。
③钻孔偏斜过大，灌浆情况不正常，以及经资料分析认为对固结灌浆质量有影响的部位。
7.3、检查孔施工应在该部位固结灌浆施工结束3天后进行，检查孔孔径不小于76mm，应分段做压水试验检查，检查孔数量按固结灌浆总孔数的5%布置，其位置由监理根据现场施工情况及灌浆施工成果资料确定。
7.4、压水试验采用自上而下孔内分段卡塞的方法，压水试验压力为灌浆压力的80%，且不大于1Mpa，。
压水段长第一段为3米，以后各段段为5米。
7.5、压水试验的压入流量的稳定标准为：
在稳定的压力下，每5分钟测读一次压入流量，连续4次读数中其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1L/min时即可结束，取最终值作为计算
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