灌浆施工技术总结.docx

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灌浆施工技术总结

溪洛渡水电站灌浆施工技术总结

一.综合说明

溪洛渡水电站位于四川省雷波县与云南省永善县接壤的金沙江溪洛渡峡谷中，下游距宜宾市184km（河道里程），左岸距四川省雷波县城约15km，右距云南省永善县城约8km。

溪洛渡水电站枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成。

拦河大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高285.50m，坝顶高程610.00m，装机9台、总装机容量14022MW。

我公司承担大坝右岸AGR1、AGR2灌浆平洞的固结、搭接、深孔帷幕灌浆施工工程。

于2012年1月1日之前已圆满完成AGR1灌浆平洞的固结、搭接、深孔帷幕灌浆任务和AGR2灌浆平洞的大部分灌浆任务。

为提高坝基岩体强度，防止库水沿着裂隙绕坝基、坝肩渗漏，并确保坝体渗透稳定。

坝区防渗是工程的关键之一，因此防渗灌浆十分重要。

二．大坝帷幕灌浆

2．1基本工程地质条件

根据工程地质报告，基岩由二叠系上统峨眉山玄武岩（P2β）组成。

二叠系下统茅口组石灰岩（P1m）埋深于坝基以下约80m。

属坚硬岩类。

主要结构面为层间错动带，层内错动带、挤压带和基体裂隙。

一般306m高程以上岩体透水率>30Lu为主，238m~306m高程间岩体透水率为10~30Lu；高程180~200m以下为矛口组灰岩，透水率小于1Lu，为相对隔水层。

建基面高程350m以下地下水丰富，规模较大的层间、层内错动带及主要裂隙有渗水现象。

2.2帷幕灌浆工艺

2.2.1灌浆孔平面布置设置

深孔帷幕灌浆分三排孔、二排孔两种型式，每排孔均按三序施工，排与排间呈梅花型布孔，将灌浆孔分成三序，按照先疏后密、中间插补的办法逐序进行施工，可逐步地、更加准确的探明地质情况，可以逐步显示或检查相互前期灌浆所达到的效果，可以逐步地增加底层的密实性及强度，以便逐序提高灌浆压力，增强灌浆效果，并且可以避免或者减少灌浆时的浆液串孔所带来的麻烦。

具体布孔型式见下图。

图1三排孔孔位典型布置图

图2二排孔孔位典型布置图

图3一排孔孔位典型布置图

2.2.2钻孔深度及灌浆次序

AGR1灌浆平洞浅孔固结灌浆孔深要揭穿砼见岩石2.5米，搭接帷幕孔深要揭穿砼见岩石10m—20m，深孔帷幕底线高程，坝基类型进行计算，孔深要揭穿砼见岩石40m—168m。

AGR2灌浆平洞浅孔固结灌浆要揭穿砼见岩石6.0米，搭接帷幕要揭穿砼见岩石20m，深孔帷幕底线高程，坝基类型进行计算，孔深要揭穿砼见岩石11.5m—59m。

按照坝基固结灌浆—接触灌浆—帷幕灌浆的顺序进行。

2.2.3灌浆材料

（1）水泥用于坝基帷幕灌浆水泥采用昭通华新和四川双马P.O42.5普通硅酸盐水泥，其强度水泥等级不低于P.O42.5，且水泥的细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。

（2）水灌浆用水应符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63和《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001混凝土拌和用水的规定，在夏季气温高于30℃时，拌浆用水的温度不得高于30℃。

（3）磨细水泥采用普通硅酸盐水泥0.5：

1浓浆经三次以上湿磨，比表面积达到7000cm2/g，95%以上的水泥颗粒最大粒径小于40μm，D50=8~12μm。

（4）减水剂采用磨细水泥时，掺加X414高效减水剂，掺量为0.7%。

2.2.4灌浆质量要求

帷幕检查孔孔数不得少于该单元灌浆孔数的10%，要求第一段的合格率为100%，第二、三段的合格率为90%，第三段一下的合格率不得少于85%。

否则应作出相应的处理。

每个单元工程灌浆结束后，待凝15天，布置检查孔分段做“五点法”压水试验进行检测，防渗标准为:

固结灌浆透水率q≤3Lu，搭接灌浆和深孔帷幕透水率q≤1Lu。

2.3灌浆施工

2.3.1灌浆试验

关键试验根据设计要求，选择在地质条件具有代表性的AGR1灌浆平洞3单元进行。

灌浆试验成果满足设计提出的防渗指标，可以指导AGR1整个灌浆平洞的帷幕灌浆施工。

根据灌浆试验对帷幕灌浆的具体参数确定如下：

（1）、帷幕灌浆的基本孔距为2m，帷幕灌浆施工分单元进行，每一单元孔按相邻10~20个控制，每一单元内深孔帷幕在该单元固结灌浆、浅孔搭接帷幕完成后开始，坝体灌浆廊道、平洞洞口段30m帷幕灌浆待混凝土浇筑高度不小于30m（从基岩面起算）或达到最大高度后方可进行。

为了满足倒垂孔施工进度要求，在工期计划内，有倒垂孔布置的部位，帷幕灌浆在具备条件后可优先施工。

（2）、浆液采用2:

1、1:

1、0.8:

1、0.6:

1、0.5:

1（重量比）五个比级，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。

一、二序灌浆孔采用2:

1浆液开灌，三序及补强灌浆孔采用3:

1开灌如果特殊地段需要磨细水泥或者其他浆液，必须通过室内试验和现场论证确定。

2.3.2抬动试验

（1）为了观测在钻孔冲洗、压水试验、灌浆等过程中可能引起的岩体变形，在坝基帷幕灌浆中应进行变形观测。

所有抬动观测装置均应在灌浆施工前安装完毕。

帷幕灌浆沿洞轴线每隔50.0m布置一个抬动观测孔，孔径为Φ90mm，孔深为30.0m。

（2）孔深达到规定深度并检查验收后进行装置安装，抬动观测装置按图。

图4抬动观测装置安装示意图

（3）采用千分表或其他观测仪器进行抬动观测，抬动变形值最大不超过100μm。

（4）在裂隙冲洗、压水试验、灌浆过程中均应安排专人进行抬动观测、记录，每10min观测记录一次，变形值上升速度较快时加密观测次数，当抬动值接近最大允许值时，观测人员应及时告知压力操作人员降压，防止产生过大的抬动变形。

当抬动值超过100μm时，应停止灌浆，待凝8h后扫孔复灌。

（5）抬动变形观测装置在观测时应严格防止碰撞、振动、调整，保证连续观测，确保测试精度。

2.3.3灌浆工艺

2.3.3.1先导孔施工

在帷幕灌浆的先灌排或主帷幕孔中应布置先导孔，先导孔在一序孔中选择，其孔间距不小于15m，或按该排孔数的10％布置；

先导孔开孔孔径为Ф110mm，终孔孔径为Ф76mm，采用自上而下分段钻孔（取芯）压水，先导孔灌浆采用孔口封闭法自上而下分段灌浆，镶管、段长及压力按一序孔要求。

先导孔最后一段压水完成后测量地下水位。

2.3.3.2灌浆孔施工

（1）、钻孔编号

各钻孔孔号均按：

部位→项目→单元号→排序→孔号→孔序，如：

AGR1-WM-1-1-1-Ⅰ表示：

AGR1平洞-深孔帷幕灌浆-1单元-1排-1号孔-Ⅰ序孔。

（2）、钻孔放样

严格按照施工图纸测量放样，并在孔位处用红油漆标记，孔位允许偏差±10cm，放样后及时埋上地锚。

因故变更孔位应征得监理同意，并记录实际孔位位置。

（3）、钻孔机具

均采用XY-2型回转式地质钻机配金刚石钻头钻孔；要求取芯孔采用双管单动钻具。

（4）、钻机定位

为确保钻孔孔向准确，在钻机就位时，用枕木将钻机垫平，并用水平尺和水平仪将钻机座找平。

调整好钻机立轴方向和顶角，使钻机立轴和孔口管的方向与设计孔向及倾角一致，将钻机与地锚紧固在一起后方可开钻.。

（5）、钻孔孔径

抬动观测孔孔径为φ90mm。

先导孔和灌后检查孔孔径为Ф76mm；其他帷幕灌浆孔开孔孔径为φ90mm，入基岩2m，以下为不小于φ56mm孔径，直至终孔。

（6）、钻孔记录

除必须填写记录的内容之外，还应将钻孔过程中孔内的各种情况（如砼厚度、回水颜色、塌孔、掉块、卡钻、漏水、涌水量、及其相应孔深位置等）均在钻孔报表备注栏内做出详细记录。

（7）、钻孔孔斜控制

20m以内每5~10m测试孔斜，确保20m以内孔深孔斜满足要求，20m以上孔深每20m测试孔斜一次，孔斜偏差不得大于孔距。

（8）、终孔验收

终孔时通知监理工程师进行终孔验收，采用KXP-1S型测斜仪进行孔段测斜，其孔底偏差不得大于表1中的规定值。

待终孔验收后再进行终孔段灌浆，然后按要求封孔。

表1帷幕灌浆孔孔底最大允许偏差表

孔深（m）

20

30

40

50

60

＞70

终孔方位角

允许偏斜（m）

0.25

0.50

0.80

1.15

1.50

不大于孔距

＜3°

2.3.3.3压水试验

先导孔与灌后检查孔压水均采用五点法压水试验，其他灌浆孔段进行简易压水。

（1）先导孔各段灌前压水试验压力为0.3Mpa→0.6Mpa→1.0Mpa→0.6Mpa→0.3Mpa。

（2）表2检查孔“五点法”压水试验压力表

高程分段

孔深（m）

压力（MPa）

备注

527m高程以上

0～2

0.3、0.6、1.0、0.6、0.3

不大于灌浆施工时该孔段所使用的最大灌浆压力的80%

取值。

2～5

0.6、1.2、2、1.2、0.6

5～

0.75、1.5、2.5、1.5、0.75

527m～395m

高程

0～2

0.45、0.9、1.5、0.9、0.45

2～5

0.75、1.5、2.5、1.5、0.75

5～

0.9、1.8、3.0、1.8、0.6

395m高程以下

0～2

0.6、1.2、2、1.2、0.6

2～5

0.9、1.8、3.0、1.8、0.6

5～

1.05、2.1、3.5、2.1、1.05

（3）简易压水试验结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80%且不大于1.0Mpa，压水时间20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。

2.3.3.4灌浆过程及工艺

先导孔及其他灌浆孔采用孔口封闭、自上而下分段、不待凝孔内循环灌浆法；检查孔采用自下而上灌浆法。

（1）、水灰比

浆液采用2:

1、1:

1、0.8:

1、0.6:

1、0.5:

1（重量比）五个比级，灌浆浆液由稀到浓逐级变换，采用普通水泥浆液灌注。

一、二序灌浆孔采用2:

1浆液开灌，三序及补强灌浆孔采用3:

1浆液开灌。

灌浆过程中，应每隔一定时间测定浆液比重，结束时亦应测定。

（2）、灌浆压力

帷幕灌浆各段的灌浆压力见下表3。

表3帷幕灌浆压力参考表

孔序

段长

0~2

1.0

1.2

1.5

2~5

2.5~3.0

3.0~3.5

3.5~4.0

5~30

3.5~4.0

4.0~4.5

4.5~5.0

30~80

4.5~5.0

5.0~6.0

5.5~6.5

80~

5.0~6.0

6.5

6.5

1）先导孔按Ⅰ序孔灌浆压力执行，灌浆时应尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段应采用分级升压方式逐级升压至设计压力；

2）灌浆压力以安装在回浆管路上的灌浆压力表的中值控制；

3）灌浆时如遇涌水孔则应测量涌水压力，灌浆压力应加上涌水压力。

（3）、浆液变换标准

1）灌浆过程中，如灌浆压力保持不变，注入率逐渐减小或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。

2）当某一级浆液灌入量达到300L以上或注浆时间已达30min以上，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应该浓一级水灰比浆液灌注。

3）当注入率大于30L/min根据具体情况越级变浓，注入率大于30L/min且无压力时，可越级直接改0.5:

1的浓浆灌注

4）当按规定改变水灰比后，如出现灌浆压力突然增大或注入率突然减小至改变前注入率的1/2以下时，应立即将浆液改回原水灰比灌注。

（4）、灌浆结束标准

采用孔口封闭灌浆法时，在最大设计压力下，孔内注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，本段灌浆即可结束。

采用自下而上分段灌浆法时，在最大设计压力下，孔内注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，本段灌浆即可结束。

（5）、灌浆封孔

帷幕孔全孔灌浆结束并验收合格之后，应及时进行封孔。

先导孔、各灌浆孔及灌后检查孔均采用“置换和压力灌浆封孔法”封孔，即在终孔段灌浆结束后，将灌浆