帷幕灌浆工程.docx
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帷幕灌浆工程
第八章帷幕灌浆工程
8.1工程概况
根据设计要求在桩号0-067~0+083、0+606.5~0+716.5两段，坝体混凝
土墙下设有单排帷幕灌浆孔，孔距为2.5m，为了降低工程造价减少钻孔工
程量，采用防渗墙砼浇筑时预埋©159mm管，待达到要求强度，从预埋管
中钻孔灌浆的施工方法，帷幕灌浆轴线总长260m。
防渗工程分布情况见图
JX-n/08-01、JX-n/08-02。
8.1.1工程量及分布情况
左坝端桩号0-067~0+083帷幕灌浆轴线长150m,帷幕灌浆工程量为
1300m;右坝端桩号0+606.5-0+716.5帷幕灌浆轴线长110m，帷幕灌浆工程
量为871m，其分项工程量见下表8-1-1
帷幕灌浆分项工程量
表8-1-1
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
坝基预埋©159mm管
m
3322.0
2
钻坝基岩石帷幕灌浆孔
m
1291.0
3
坝基岩石帷幕灌浆
m
1291.0
4
钻坝头岩石帷幕灌浆孔
m
880.0
5
坝头岩石帷幕灌浆
m
880.0
8.2施工组织
根据招标文件和《SL62-94》规范及有关法规编制钻孔灌浆的施工组织;
钻孔灌浆共104孔，其中桩号0-067-0+083段61孔分8个施工单元，桩号
0+606.5-0+716.5段45孔分6个施工单元，每个单元有一个先导孔，一个
单元长20m左右。
灌浆试验区根据现场监理工程师指示确定。
1、根据工程和工期及防渗墙混凝土施工进度安排，安排一个机组开3
台钻机和3台灌浆机，分两个阶段（即桩号0-067~0+083段2004年3月1
日~2004年5月15日施工、桩号0+606.5~0+716.5段2004年10月1日~2004年11月15日施工）承担钻孔灌浆任务，分别在左右坝肩设一个集中制浆站和中转站，现场施工管理和修配、浆液的试验、材料与防渗墙施工统一,不另设。
2、施工用主要机械设备（见表8-2-1、8-2-2）。
3、主要施工人员安排（见表8-2-3）。
钻灌工：
48人
制浆：
20人
附属工作人员和普工、管理人员与防渗墙工程统一，不另设。
4、主要材料用量（见表8-2-4）8.3施工布置
在左右坝肩的开阔出各设置一个制浆站，在制浆站侧设一个40t的水泥库房，钻孔灌浆每机组设一个移动灌浆房；钻孔灌浆的污水和制浆站的废浆、污水统一指定排放。
见图JX-n/02-01、JX-n/08-03、JX-n/08-04。
8.4施工方法简介
1、钻孔灌浆采用自上而下分段灌浆方法，由于帷幕灌浆孔是在浇筑混
凝土时预埋铁管中钻孔的，故钻孔灌浆采用孔口封闭灌浆法进行施工。
孔口封闭的特点是:
（1）孔径小浆液在孔内循环流速大，水泥颗粒不易沉淀。
（2）结束条件是在进浆量不大于1.0L/min时延长时间不小于90min,
而相当在灌浆中进行屏浆的作用。
经屏闭浆后可不待凝钻进。
节省待干时
间。
（3）可提高下部的灌浆压力。
（4）用水泥量有所增加。
8.5帷幕灌浆施工
8.5.1施工次序和工序流程
首先根据测量放点，在防渗墙砼浇筑时将机59mm铁管预埋在设计要求部位，并确保精度符合要求，然后根据设计图纸在预埋管口标注孔号、高程及相应数据。
沿帷幕灌浆轴线每20m左右划分一个单元或按监理工程师指示划分单元，先进行先导孔施工，然后按照先施工I序，再n序，后m序的次序施工。
单孔防渗帷幕灌浆施工工序流程为:
灌浆孔和先导孔：
预埋机59mm铁管宀钻孔埋设地锚宀稳钻机、调整倾角和方位7©159mm铁管中钻第一段宀冲洗宀简易压水宀灌浆宀钻第二
段7孔口封闭、冲洗7简易压水7灌浆7钻第三段灌浆7钻最后一段
7单孔测斜验收7孔口封闭、冲洗7简易压水7灌浆7压力封孔
检查孔：
布置孔位7钻孔埋设地锚7稳钻机、调整倾角和方位7砼钻孔7钻第一段7下栓塞、冲洗7压水试验7灌浆7钻第二段7下栓塞、冲洗7压水试验7灌浆7钻第三段……灌浆7钻最后一段7单孔测斜验收孔
7下栓塞、冲洗7压水试验7灌浆7压力封孔
8.5.2帷幕灌浆各工序施工方法
8.521钻地锚孔、稳钻机
根据机59mm预埋管的孔位钻地锚孔，埋地锚钩，最后用水平尺、罗盘调整钻机并锚固。
根据钻孔设计倾角和方位角，调整钻机立轴。
8.522钻孔
a.孔位：
按测量控制点和设计图纸准确定位，孔位允许偏差不大于10cm。
因故变更孔位的孔将通过监理工程师同意并签证后方可变更，并准
确记录实际孔位。
b.钻孔：
采用岩芯回转钻机和金刚石钻头进行工艺钻孔，清水做冲洗
液。
钻孔按灌浆的程序，分序分段进行。
c.孔径：
一般灌浆孔孔径为©59mm,先导孔和检查孔孔径为©75mm。
d.孔向：
钻孔方向按施工图纸要求确定，施工时确保孔向和倾角准确,
垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底偏差应符合表8-5-1的规定数值。
帷幕孔孔底偏差值
表8-5-1
孔深（m）
20
30
40
50
60
最低允许偏差值（m）
0.25
0.5
0.5
1.15
1.5
对于顶角大于5°和深度大于60m的帷幕灌浆孔，其孔斜根据施工图
纸要求或监理工程师的指示执行。
e.孔深：
按设计图纸执行，误差不大于士20cm。
f.所有帷幕灌浆孔全孔测斜。
在施工过程中采取每5m测一点防止孔斜
的措施，避免因孔斜超过规定值而造成报废。
若发现偏斜及时采取补救措施，纠偏无效时，报知监理工程师，按监理工程师指示报废重新钻孔。
g.灌浆检查孔的孔位按监理工程师指示的孔位施工。
h.灌浆检查孔的孔底偏差遵循灌浆孔的要求。
8.523钻孔取芯和芯样试验
灌浆先导孔和检查孔按监理工程师要求取芯，芯样获得率不得小于
80%,将所取岩芯按取芯次序统一编号，填牌装箱，绘制钻孔柱状图并描述
心。
在取芯过程中，减少芯样的磨损，确保岩芯的获得率。
钻孔过程中，监测和记录钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素，并报送监理工程师。
根据监理工程师的指示，对所取岩芯进行试验，将试验记录和成果报送监理工程师。
把每箱岩芯的照片及钻孔操作的详细记录一并提交监理工程师。
按监理工程师指定的地点存放岩芯，妥善保管，以防丢失和混装。
8.524钻孔保护
所有预埋管钻孔在验收之前，均要妥加保护，避免因过失造成扫孔或重钻。
8.5.2.5钻孔冲洗和压水试验
（1）冲洗
米用钻孔冲洗和压力水冲洗。
每段钻孔结束后，加大水量冲洗钻孔，再提取岩芯后下钻杆安装灌浆装置，进行压力水冲洗，直至回水变清为止。
遇到地质条件特别复杂时的冲洗方法，须通过现场试验由监理工程师确定。
冲洗压力：
冲洗压力采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用
1Mpa。
裂隙冲洗在回水澄清后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于
30min，冲孔不少于2h。
对回水达不到澄清要求的孔段，要继续冲洗直至澄
清为止，孔内的残留沉积物不得超过20cm。
当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲
洗。
灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）则立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h的在灌浆前要重新进裂隙冲洗。
（2）压水试验
a.—般灌浆孔在灌浆前均作简易压水试验，压力为灌浆压力的80%,
该值若大于1Mpa时，采用1Mpa,压水时间20min，每5min测读一次读数,共测4个读数，取最后的读数值作为计算流量，然后换算出有效压力计算出Lu值。
b.检查孔采用自上而下分段卡塞进行压水试验，采用3级压力5个阶
段进行（即0.3、0.6、1.0、0.6、0.3Mpa;其中第一段压力采用0.1、0.2、0.
3、0.2、0.1MPa）。
压入流量的稳定标准为：
在稳定的压力下，每3~5min
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
0%,或最大值与最小值之差小于1L/min。
试段透水率由三级压力中的最大
之时的压入流量、段长、全压力计算得出。
C.检查孔压水采用五点压水法或根据监理工程师的指示执行。
d计算公式为：
q=Q/PL
式中：
q---试段透水率（Lu）;
Q---压水计算流量（L/min）;
L---试段长度（m）;
P---作用于试段内的全压力（Mpa）。
压水试验成果以基岩透水率（q）表示，单位为吕荣（Lu）
8.5.3灌浆试验
8.531浆液试验
灌浆施工开始前按监理工程师指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列试验:
浆液配置程序及拌制时间;
浆液密度或比重测定;
浆液流动性或流变参数;
浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间;
浆液解释的容重、强度、弹性模量和渗透性;
通过现场灌浆试验选择的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量报送监理工程师。
8.5.3.2现场灌浆试验
（1）根据工程的建筑物布置和地质条件，选择地质条件与实际灌浆区
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）在每一灌浆试验区内，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，整理分析各孔序和检查孔的单位吸
水率、单位耗灰量等灌浆试验成果报送监理工程师。
8.533制浆
（1）制浆材料称量
制浆前称量材料，称量误差不大于5%。
水泥等固相材料采用重量
称量法。
（2）浆液搅拌
a各类浆液搅拌均匀，记录测定的浆液密度和黏滞度等参数。
b纯水泥浆液的搅拌时间：
使用普通搅拌机时，不少于3min，使用高
速搅拌机时，不少于30s。
浆液在使用前过筛，搅制的浆液超过4h应弃浆
重制。
8.5.3.4集中制浆
（1）帷幕灌浆施工时采用集中制浆。
（2）集中制浆站制备水灰比为0.5：
1的纯水泥浆液，输送浆液的流速
为1.4~2.0m/s,各灌浆地点在测定来浆的密度后根据不同的需要调制使用。
（3）浆液温度要保持在5~40C,低于或超过此标准的浆液则为废浆遗
弃。
8.5.4帷幕灌浆
8.5.4.1概述
灌浆采用孔口封闭（在预埋管口变径接孔口封闭器），自上而下，孑L内循环灌注法灌浆。
8.5.4.1灌浆压力和灌浆方法
（1）帷幕灌浆压力：
孔深40m以下压力为2.0~2.5Mpa;孔深40m以
上压力为2.5~3.0Mpa。
灌浆方法：
灌浆采用孔口封闭，自上而下，孑L内循环灌注法灌浆。
灌浆时尽快达到设计的压力值，接触段和注入量大的孔段分段升
压。
灌浆按分序加密的原则进行。
帷幕灌浆段长为5m,特殊情况下适当缩减或加长，但最长不超
过10m。
孔口无涌水的孔段，灌浆结束后不待凝。
在断层、破碎带等地质
条件复杂的地区要待凝，待凝时间根据实际地质条件确定。
8.542浆液水灰比和变浆标准
（1）施灌时水灰比按灌浆试验确定的或监理工程师批准的水灰比，浆
液由稀到浓逐级变换。
当灌浆压保持不变，注入率持续减少，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高，则水灰比不能改变。
（2）当某一比级浆液注入量达到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，要换浓一级水灰比的浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，浆液越级变浓。
8.5.4.3灌浆结束标准
采用自上而下分段灌浆法，在规定压力下，当注入率小于0.4L/min时,
延续60min，或小于1L/min时，延续90min，灌浆即可结束。
8.5.5特殊情况处理
（1）灌浆过程中，派专人进行观察，当发生地表、阀门井井壁冒浆,
压力突然升、降，吸浆量突然增、减等异常情况时，应立即查明原因，采
取相应措施妥善处理，并做好详细记录，必要时申报监理工程师等有关单位研究处理。
⑵在灌浆中，除做好孔口附近应变监测外，要同时派专人对衬砌砼
加强巡视，如砼产生变形、原有裂缝进一步扩张、延伸或有砼起拱、破坏现象时应立即暂停施工。
（3）在灌浆过程中，如吸浆量较大，且长时间内不减少，可采取降低
灌浆压力、缩短浆液凝固时间、增大浆液粘度，或采用间歇灌浆法处理,间歇时间根据配方及裂隙大小等情况确定。
灌浆要派专人检查所有可能发生漏浆的部位。
（4）灌浆工作应连续进行，如因故中断应尽早恢复灌浆，恢复灌浆时,
注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应报告监理等有关单位，作为事故孔补孔灌浆处理。
（5）在灌浆施工中，如发现有串浆现象，串浆量小可不处理；如串浆
量较大应立即封闭串浆孔后，方可继续灌注。
禁止采用并联灌浆处理，灌浆结束后对串浆孔及时进行扫孔处理。
8.5.6封孔
每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，及时采取分段压力灌浆方式进行封孔，封孔方法严格依据规范进行。
8.6灌浆质量检查
8.6.1施工原材料的质量检查
施工原材料需有出场合格证或检验证，现场随机抽检验收合格，并经监理工程师同意之后方可使用。
862工序质量验收（单孔验收）
布孔（孔位、孔序）、钻孔（孔径、孔向、孔斜、孔深、岩芯采取）、钻孔冲洗、压水试验或简易压水试验、灌浆（浆液配比、浆压力、灌浆结束标准、特殊情况处理）、封孔等工序质量符合设计质量要求。
施工过程中，由建设、监理、设计、施工各方质检人员，随机抽查或定期、不定期联合检查个工序施工质量，并做好检查记录。
帷幕灌浆孔终孔后，报请监理工程师现场验收。
863原始资料检查
灌浆施工逐序把关，原始资料反映各工序施工质量，包括钻孔、测斜、钻孔冲洗、压水试验或简易压水试验、观测、灌浆等。
原始资料要齐全、真实、清晰、规范。
864检查孔检查
（1）检查孔施工时间按设计或规范要求。
帷幕灌浆检查孔孔数按灌浆
孔总数的10%控制。
帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后
进行。
（2）岩芯采取率符合规范要求，岩芯应加以描述并采用标准岩芯箱保
存。
检查孔质量标准：
检查孔压水试验的透水率值应符合设计要求，检查孔验收合格后按灌浆孔要求进行封孔。
（3）压水试验合格标准：
坝体砼与基岩接触段及其下一段的合格率应
为100%;在以下各段的合格率应为90%以上；不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中，则灌浆质量可认为合格。
否则，应按监理人的指示或批准的措施进行处理。
865单元工程量评定资料的检查
根据监理工程师的要求及时进行成果资料整理，单元工程完毕后，向监理工程师提供满足验收需要的成果资料和单元工程质量评定资料，配合监理工程师完成单元工程质量评定工作。
逐单元整理单元工程质量评定资料。
866竣工验收
按要求提供齐全、完整、规范的竣工验收资料。
积极参加工程的竣工验收工作。
提供的现场施工记录有:
钻孔、压水试验、简易压水试验、灌浆、封孔记录钻孔测斜记录
检查孔钻孔、压水、封孔记录
浆液试验及现场测试记录
提供的成果图表有：
灌浆成果一览表
灌浆分排分序统计表灌浆工程的竣工图岩芯取样试验的岩芯实物、柱状图和摄影资料
（4）
及质量检查和质量事故处理报告，还有监理工程师要求提供的其它完工验收资料。
表8-2-1
防渗帷幕灌浆主要施工设备
序号
设备名称
规格、型号
数量
单位
现有或新购
制造年份及生产国
已使用情况
自有或租赁
额定功率（kw/台）
何时用于本工程
一一一
钻孔设备
1
地质钻机
XY-2PC
4
台
现有
中国
良好
自有
17
2002.12
二二
水泥制输浆、灌浆设备
1
高速制浆机
ZJ-400
2
台
现有
中国
良好
自有
7.5
2002.12
2
低速搅拌机
500L
2
台
现有
中国
良好
自有
7.5
2002.12
3
搅拌槽
200LX2
3
台
现有
中国
良好
自有
7.5
2002.12
4
高压灌浆泵
SGB6/10
4
台
现有
中国
良好
自有
18.5
2002.12
5
中压泥浆泵
BW250/50
2
台
现有
中国
良好
自有
18.5
2002.12
-_*
排污设备
1
排污泵
3PN
2
台
现有
中国
良好
自有
5.5
2002.12
四
仪器
1
测斜仪
KXP-1
2
台
现有
中国
良好
自有
2002.12
2
测斜仪校验台
JJG-2
1
套
现有
中国
良好
自有
2002.12
3
泥浆比重称
NB-1
4
台
现有
中国
良好
自有
2002.12
五
其它设备
1
载重汽车
5T
1
辆
现有
中国
良好
自有
2002.12
2
自卸汽车
2.5T
1
辆
现有
中国
良好
自有
2002.12
3
电焊机
BX-500
2
台
现有
中国
良好
自有
2002.12
4
台秤
50Kg
1
台
现有
中国
良好
自有
2002.12
主要施工设备技术参数
表8-2-2
序号
名称
型号规格
生产厂家
主要技术参数
1
地质钻机
XY-2PC
重庆钻机厂
钻进深度：
150m开孔直径：
150mm立轴行程：
500mm回转角度：
3600；电机功率：
17kw。
2
灌浆泵
SGB6/10
杭州钻机厂
最大额定排量：
100L/min，额定最大压力6.0Mpa,电机功率18.5KW。
3
中压泥浆泵
BW250/50
衡阳探矿机械厂
最大额定排量：
250L/min，额定最大压力5.0Mpa，电机功率14KW
4
高速制浆机
ZJ-400
杭州钻机厂
搅拌槽容量：
400升；额定功率7.5KW;允许最大水灰比0.5:
1;搅拌时间2~3min。
5
测斜仪
KXP-1
上海地质仪厂
顶角测量范围：
0。
〜50°,顶角测量误差：
w±30’；方位角测量范围：
4。
〜356°,方位角测量误差：
w±4°;
劳动力需用量表
表8-2-3
工种
人数
备注
钻探灌浆工
48
包括制浆人员
电工
2
修理工
3
普工
40
合计
93
主要材料用量计划表
表8-2-4
序号
名称
规格
单位
总用量
备注
1
普通硅酸盐水泥
袋装32.5R
t
260
2
柴油
t
150
3
水
万mi
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