灌浆工程施工组织设计讲解.docx

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灌浆工程施工组织设计讲解

第1章回填灌浆

1.1一般要求

1、地下洞室的回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。

2、灌浆结束后，对往外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于24h或按监理人指示的时间控制。

3、灌浆时密切监视衬砌混凝土的变形。

监理人认为有必要时，根据监理人要求安设变形监测装置，定时进行监测并作好记录。

1.2衬砌混凝土回填灌浆

1.2.1施工工艺

主要针对灌浆洞顶部120°范围衬砌混凝土与围岩之间的缝隙做灌浆充填。

回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行，分序序数和分序方法根据地质情况和工程要求确定，每区段长度不宜大于50m，区段端部封堵严密，并报送监理人审批。

按两个次序进行，先施工I序孔，后施工II序孔，孔位按设计要求布置，分类编号。

施工工艺见下图。

衬砌顶拱回填灌浆施工工艺流程图

1.2.2钻孔

在素混凝土衬砌中回填灌浆孔，采用直接钻孔的方法；在钢筋混凝土衬砌中的回填灌浆孔采用在预埋管中钻孔的方法，孔深深入岩石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸。

遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时，在该部位预埋灌浆管（排气管），且其数量不少于2个。

1.2.3灌浆

①灌前检查：

开始灌浆前，先对衬砌混凝土的施工缝和混凝土缺陷等进行全面检查（如注水、风检查等），对可能漏浆的部位先进行堵漏处理；钻孔后对顶拱混凝土脱空部分进行检查，并记录脱空高度，便于灌浆后对照检查回填效果。

②灌浆方法：

采用3SNS型灌浆泵进行孔口阻塞（或卡塞）、纯压式灌浆法施工。

③灌浆压力与浆液配比：

回填灌浆的压力和浆液水灰比按施工图纸的要求或监理人的指示确定。

一序孔灌注水灰比0.6（或0.5）：

1的水泥浆，二序孔灌注1：

1和0.6（或0.5）：

1两个比级的水泥浆。

空隙大的部位灌注水泥砂浆，但掺砂量不大于水泥重量的200%。

④异常情况处理：

遇有围岩塌陷、溶洞、超挖较大等情况时，制定特殊灌浆措施，并报送监理人审批。

回填灌浆因故中断时，及早恢复灌浆，中断时间大于30min，设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则重新就近钻孔进行灌浆。

⑤灌浆结束标准:

回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结束。

灌浆结束后，先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液终凝后拆除孔口闸阀。

⑥封孔:

灌浆结束后，排除钻孔内积水和污物，采用满足要求的干硬性水泥砂浆将全孔封填密实，割除露出衬砌混凝土表面的埋管，并将孔口采用砂浆压抹齐平。

1.3质量检查

1、回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行。

灌浆结束后，将灌浆记录和有关资料提交监理人，以便确定检查孔孔位。

检查孔布置在脱空较大、串浆孔集中及灌浆情况异常的部位。

检查孔的数量为灌浆孔总数的5%。

2、采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查，向孔内注入水灰比2:

1的浆液，在规定压力下，初始10min内注入量不超过10L，即为合格。

否则，按监理人指示或批准的措施进行处理。

3、灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整。

第2章固结灌浆

2.1一般要求

基岩固结灌浆在盖重混凝土浇筑完成并达到50%强度后才以进行灌浆施工。

洞室固结灌浆在该部位的回填灌浆结束7天后进行。

在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m以内一般不进行爆破作业。

如需进行爆破作业，采用控制爆破措施并报监理人批准，尽量避免爆破影响。

采用无盖重灌浆，需经监理人批准。

2.2施工程序及工艺流程

施工程序为：

钻灌施工准备→Ⅰ序孔施工→Ⅱ序孔施工→（Ⅲ序孔施工）→压水检查孔施工。

其施工工艺流程见下图。

固结灌浆施工工艺流程图

2.3固结灌浆施工

2.3.1钻孔

1、钻孔

灌浆孔的钻孔按施工图纸或监理人指示的孔位进行布置，偏差不大于10cm，孔径拟采用Φ50mm，孔深和孔向均满足施工图纸要求。

钻孔结束，会同监理人进行检查验收，合格并经监理人签认后方进行下一步施工。

因故变更孔位征得监理人同意，并记录实际孔位。

在钻孔过程中，进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜，固结灌浆孔的孔底偏差不大于1/40孔深。

2.3.2钻孔冲洗与压水试验

在灌浆前，对所有灌浆孔（段）及排水孔均进行钻孔冲洗；并根据监理人指示对固结灌浆孔进行裂隙冲洗和压水试验。

13.3.2.1钻孔冲洗

每段钻孔结束后，立即用大流量水流将孔内岩粉等物冲出，直至回水澄清10min后结束，并测量、记录冲洗后钻孔孔深。

钻孔冲洗后孔底残留物厚度不大于20cm。

13.3.2.2裂隙冲洗

1、冲洗方法：

灌浆孔钻孔冲洗结束后进行裂隙冲洗，单孔裂隙冲洗采用压力水脉动方式进行；串通孔裂隙冲洗亦采用单孔裂隙冲洗方法进行，如冲洗效果不佳时，改用风、水轮换方式进行。

2、冲洗压力：

采用80%的灌浆压力，但若该值大于1MPa时，采用1MPa；风压：

采用50%的灌浆压力，但若该值大于0.5MPa时，采用0.5MPa。

3、结束标准：

裂隙冲洗要求至回水澄清后10min为止，且总的冲洗时间要求单孔不少于30min，串通孔不少于2h；断裂构造、裂隙及岩溶发育带等地质缺陷部位，裂隙冲洗回水难以澄清时，经监理单位同意在冲洗时间达2h以上后结束冲洗。

4、特殊要求：

当邻近的灌浆孔正在灌浆或灌浆结束不足24h时，不进行裂隙冲洗；同一孔段的裂隙冲洗和灌浆作业连续进行，因故中断时间间隔超过24h，灌前重新进行裂隙冲洗。

13.3.2.3压水试验

1、试验方法：

压水试验在裂隙冲洗后进行，根据监理人指示，采用“简易压水”、“单点法”或“五点法”进行压水试验。

2、简易压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。

压力为灌浆压力的80%，该值若大于lMPa时，采用lMPa；压水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。

五点法和单点法压水试验按SL62-92附录A执行。

2.3.3灌浆

13.3.3.1灌浆方法

1、采用全空一次性卡塞灌浆法，灌浆塞卡在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌。

在断层、破碎带等地质条件复杂地区进行待凝，待凝时间根据地质条件和工程要求确定。

2、固结灌浆孔相互串浆时，采用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并控制压力防止混凝土面或岩石面抬动。

13.3.3.2灌浆压力

灌浆压力通过灌浆试验确定，灌浆过程中灌浆压力尽快达到设计值，但接触段和注入率大的孔段分段升压。

在重要部位（如灌浆孔口处、进回浆管路等）安装压力表，以便于压力控制。

13.3.3.3浆液水灰比及变换原则

1、按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。

当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不改变水灰比。

2、当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。

13.3.3.4灌浆结束标准

在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min，群孔灌浆不大于0.8L/min时，继续灌注30min，灌浆即可结束。

13.3.3.5封孔

固结灌浆孔采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

2.4特殊情况处理

（1）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，在监理人批准后，先进行灌浆处理，再行钻进。

如发现集中漏水或涌水，先查明情况、分析原因，经处理后再行钻进。

（2）在灌浆过程中出现灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况时，拟采取的处理方法如下：

①灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。

②灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔已具备灌浆条件，采用一泵一孔同时进行灌浆。

否则，塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。

③若发生灌浆因故中断，尽快恢复灌浆。

否则立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。

若无法冲洗或冲洗无效，则重新进行扫孔，再恢复灌浆。

恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即采用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前增加较多，采用逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，协商采取补救措施。

④孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前先测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，选用缩短段长、灌注浓浆、灌注速凝浆液、屏浆、闭浆、待凝等多种措施综合处理。

⑤当灌浆段注入量大而难以结束时，按监理人指示选用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆、灌注速凝浆液、灌注混合浆液或膏状浆液等措施处理。

2.5质量检查

会同监理人进行固结灌浆的质量检查，其检查内容和方法如下。

（1）采用测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔和检查孔的钻孔取芯以及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评定。

（2）采用单点压水试验方法进行检查，其检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，检查结束后进行灌浆和封孔。

（3）采用压水试验、岩体波速、静弹性模量法进行质量检查，检查分别在灌浆结束后3～7天、14天、28天进行。

检查和试验成果提交监理人，以便拟定检查孔的孔位。

（4）固结灌浆质量的压水试验检查，其孔段合格率在80%以上；不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。

若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进行处理。

第3章帷幕灌浆

3.1一般要求

（1）同一地段的基岩灌浆必须在先完成固结灌浆，并经检查合格后才能进行帷幕灌浆。

（2）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。

（3）对设有抬动观测设备的灌区，须待抬动观测仪器装置完毕，并完成灌浆前测试工作后，方可进行灌浆作业。

在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆过程中均进行抬动监测并将观测成果报送监理人，抬动变形允许值超过设计值时立即停止施工，并报请监理人共同研究处理措施。

（4）在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m以内不进行爆破作业。

（5）在灌浆过程中出现灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况时，按规范有关要求处理，并将处理方案报监理人审批。

（6）平洞内的帷幕灌浆在平洞的支护（锚杆、混凝土衬砌等）作业完成后进行。

3.2施工程序及工艺流程

3.2.1施工程序

帷幕灌浆严格按分序加密的原则进行。

本标帷幕灌浆为单排布置，每排按分序、分段施工。

帷幕灌浆工程施工程序，见下图。

3.2.2工艺流程

帷幕灌浆孔口封闭灌浆法施工工艺流程见下图。

帷幕灌浆施工工艺流程图：

3.3抬动观测施工

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，坝基帷幕灌浆施工中需进行抬动变形观测：

包括抬动孔的钻孔、抬动变形观测的埋设安装及观测、封孔等。

抬动观测装置图

3.3.1抬动观测孔施工

抬动观测孔采用XY-2PC地质钻机配金刚石钻头进行回转钻进，孔径φ91mm，为铅直孔。

钻完后安设抬动观测装置，装置结构见上图。

3.3.2抬动变形观测

设有抬动变形观测部位，其观测孔临近的灌浆孔段在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中进行观测，每隔10min测记一次千分表读数，并将观测成果报监理人审查。

在灌浆过程中安排专人严密监视抬动装置千分表的变化情况，并按规定的抬动值参数进行灌浆压力的升压过程按灌浆压力与注入率的协调控制。

3.4帷幕灌浆施工

3.4.1钻孔

14.2.4.1钻孔工艺

采用XY-2PC型地质钻机配金刚石钻头进行回转钻进成孔。

钻孔开孔采用地质钻机钻孔，在有混凝土盖重部位，接触段钻入基岩2.0m。

14.2.4.2孔位布置

帷幕灌浆孔的开孔孔位按施工图纸要求布置，且与设计位置的偏差不大于10cm。

因故变更孔位需征得监理人同意，并记录实际孔位。

施工前经测量放线后确定开孔孔位