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11.6大坝劈裂灌浆施工方案

本标段灌浆的范围是：

光明大堰水库大坝劈裂式粘土灌浆，总进尺约395m。

11.6.1材料

1、土料

（1）土料场计划首先在设计规定的料场范围内选择，如规定的范围内没有符合要求的土料或储量不足时，在征得监理人和发包人同意的情况下，可另外选择土料场。

（2）本工程灌浆土料采用重粉质壤土或粉质粘土。

土料成分符合表4—1要求。

表4—1灌浆土料成分要求

项目

塑性指数

粘粒含量

粉粒含量

砂粒含量

有机质含量

可溶盐含量

单位

%

%

%

%

%

%

数量

8~15

20~30

30~50

10~30

<2

<8

（3）所选择的料场储量应不少于需要量的2倍。

（4）对进场料场进行土料试验，并出具试验报告。

2、水泥

（1）灌浆采用普通硅酸盐水泥混合浆液，水泥标号不低于425#。

（2）灌浆用的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，出厂期超过三个月的水泥不应使用。

3、水

灌浆用水应符合JGJ63—89第3.0.4条的规定。

4、外加剂

（1）为改善浆液的浓度和提高浆液流动性并加快浆液排水固结，可在浆液中掺加1%的Na2Si03。

（2）我方为改善浆液性能需要添加其他外加剂时，将征得设计单位同意，并应经监理人批准。

外加剂的质量符合SL62—94的规定，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。

11.6.2设备

1、钻孔设备

（1）所选用的钻孔机械应具备钻进25—30m的能力。

并配备适于在砂岩中钻孔的钻头。

（2）所选用的钻机应性能可靠、轻便耐用。

（3）钻机的数量应能满足施工进度的需要，并有一定数量的备用钻机。

2、制浆设备

（1）所选用的泥浆搅拌机的造浆量应能满意灌浆进度的需要。

（2）所选用的制浆设备应性能可靠。

3、灌浆设备

（1）泥浆泵的容量应结合灌浆试验进行选择。

（2）泥浆泵、注浆管、输浆管等，应有备用。

（3）灌浆所用动力应有充分保证，必要时应有备用动力。

11.6.3灌浆施工

1、施工准备

（1）制浆和灌浆机械的布置，应考虑灌浆泵容量的大小，输浆距离的远近，扬程高低和料场位置等因素，尽量满足施工干扰少、搬迁次数少以及电源和交通方便等原则。

（2）灌浆施工前应确定好观测点位置，埋设好必要的观测设备。

并应准备好观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。

（3）灌浆施工前应做灌浆试验。

选用人表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。

观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容重、坝体位移和裂缝等。

试验孔不少于3个。

试验结束后应分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。

（4）灌浆所用土料和浆液都应进行试验。

土料试验包括：

颗粒分析、有机质含量及可溶盐含量等；浆液试验包括：

容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等。

（5）灌浆试验、土料和浆液试验都应出具试验报告，报送监理人。

2、造孔

（1）布孔应严格按设计图纸要求进行。

按灌浆顺序先后进行造孔。

先打主排孔，后打副排孔。

主排孔与副排孔应交错排列。

每排孔均分两序造孔。

一序孔间距8m，二序也间距4m，施工顺序应自河槽段向岸坡段推进。

（2）造孔应保证铅直，偏斜不得大于孔深的2%。

应用干法造孔，不得用清水循环钻进。

（3）应作好造孔记录和描述，如发现特殊情况，应详细记录，并及时报告监理人，会同监理人共同分析处理。

3、制浆

（1）坝基砂壤土怪采用粘土水泥混合浆灌注，水泥掺加量为灌浆土料的15%，搅拌时掺加1%附加剂（Na2SiO3）。

坝身和坝基粉质壤土层采用粘土浆灌注。

（2）按先稀后浓的原则灌注。

初定水泥混合浆稀浆密度1.1~1.2g/m3，粘度25~30S，浓浆密度1.3~1.4gg/m3，粘度35~45S。

粘土浆的物理力学性能要求见表4-2。

初定粘土浆稀浆粘度25~30S，浓浆粘度35~60S。

实际灌浆采用的上述参数均应通过浆液试验确定。

表4-2粘土浆的物理力学性能要求

项目

容重

粘度

稳定性

胶体率

失水重

单位

t/m3

S

g/m3

%

cm3/30min

数量

1.3~1.6

20~70

0.1~0.15

>70

10~30

（3）灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定一次并记录，浆液的稳定性和自由析水率10天测一次，如浆料发生变化，应随时加测。

4、灌浆

（1）灌浆应先灌河槽段，后灌岸段和弯曲段。

先灌主排孔，后灌副排孔。

（2）应采用孔底注浆全孔灌注的方法。

（3）灌浆开始先用用稀浆，经过3~5min后再加大泥浆浓度。

若孔口压力下降和注浆管出现负压（压力表读数为0以下），应再加大浆液稠度，浆液的容重应按技术要求控制。

（4）在灌浆中，应先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法。

待第一孔灌浆结束后，再进行第二序孔。

（5）每孔每次平均灌浆量，以孔深计每米孔深控制在0.58~1m3，每孔灌浆次数应在5次以上，通过试验确定。

每次复灌间隔时间5天以上。

（6）施工时灌浆压力应控制在最大允许灌浆压力以下。

初估坝基最大控制灌浆压力为0.24MPa，坝身最大控制灌浆压力为0.14MPa。

灌浆控制压力应通过现场灌浆试验进行修正。

（7）灌浆过程中应作好记录，并绘制图表。

灌浆过程中出现问题时，应及地报告监理人，并公同监理人共同研究处理措施。

（8）承包人在进行灌浆作业时应负责进行灌浆综合控制。

内容包括：

灌浆量控制，灌浆压力控制，横向水平位称控制，裂缝开展宽度控制。

综合控制应施行于灌浆过程的始终。

（9）在灌浆时，坝顶上、下游两坝肩处横向水平位移的允许量应根据试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后能基本复原。

（16）灌浆过程中应尽量推迟和限制坝面出现裂缝，裂缝限制宽度应根据灌浆试验确定，一般应控制在3cm以内，要求在停灌后能基本闭合。

（17）当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，即可终止灌浆。

（16）灌浆封孔。

当每孔灌完后，可将注浆管拔出，注满容重大于1.4t/m3的稠浆，如果浆面下降，可继续灌注稠浆，直至浆面升至坝顶不再下降为止。

5、灌浆出现问题的处理

（1）裂缝处理

1）当坝面出现纵向裂缝后，应分析发生原因。

如果是湿陷缝，可以继续灌浆，如果是劈裂缝，应加强观测，当裂缝发展到控制宽度时，应及时停灌，待裂缝基本闭合后再灌。

2）当坝面出现横向裂缝时，应立即停灌检查。

如果裂缝深度较浅，可以挖开用粘土回填夯实后继续灌浆。

如果劈裂缝较深，可用稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。

3）当弯曲坝段出段裂缝时，应立即停灌。

改在坝顶上游坝肩处沿裂缝布孔，按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝。

待处理好后再进行灌浆。

（2）冒浆处理

1）坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土回填夯实。

钻孔周围冒浆，可采用压砂处理，而后再继续灌浆。

2）白蚁洞冒浆，应先在冒浆口压砂堵塞洞口，再继续灌浆。

（3）串浆处理

1）当第一序孔灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测、分析，如确认对坝体安全无影响，灌浆孔和串浆孔可同时灌注，如不宜同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。

2）如浆液串入测压管或浸润线管，在灌浆结束后，再补设测压管或浸润线管。

3）塌坑处理。

在塌坑部位挖出部分泥浆，回填粘性土料，分层夯实。

4）隆起处理。

发现坝坡隆起时，应立即停灌，分析原因。

如确认不是滑坡有关的隆起，待停灌5~16天后可继续灌浆，并注意监测。

5）机械故障处理

1）缩孔卡钻，应以预防为主，改进钻具，将大钻头改为卡杆钻头。

也可用倒链或打倒锤将钻杆拔出。

2）灌浆泵不吸浆，应检查泵和吸浆管是否漏气和堵塞。

前者应更换易损件，后者应疏通管道，严格泥浆过筛，提高浆液质量。

3）压力表读数增大不进浆，说明输浆管堵塞，应先用水冲洗管路，同时严格泥浆过筛，保证浆液的合理指标。

4）应采用有保护装置的压力表，以防失灵。

发现压力表失灵，应立即更换。

5）注浆管堵塞，应将其提起，用稀浆冲开。

11.6.4灌浆观测

承包人应按本技术条款的要求，在灌浆期间配备专人和专用设备进行灌浆观测。

灌浆观测的项目包括常规项目和特殊项目。

常规项目有表面变形、渗流观测等。

特殊项目有坝体位移、灌浆压力、裂缝、冒浆及泥浆固结观测等。

观测结果应及时记录和分析，出现异常情况时应及时报告监理人。

1、坝体变形观测

（1）坝体变形观测分水平位移（横向、纵向）、竖向位移（沉陷）观测。

（2）横向水平位移观测。

沿坝轴线方向每隔10~20m设一组观测标点，每组至少分别在坝顶上、下游坝肩处各设一个观测标点。

在灌浆期间，每天观测1~2次，非灌浆期间，每5天观测1次。

（3）在岸坡段灌浆时，应进行纵向位移观测。

（4）竖向位移观测。

位移桩与水平位移桩结合，并同时进行观测，以便进行资料分析。

在灌浆前，至少应观测2次。

灌浆期间，每天观测1~2次，非灌浆期间，每5天测1次。

2、渗流观测

（1）测太管和浸润线管观测。

在灌浆期间，应对灌浆孔附近的测压管和浸润线管，每隔1~2小时观测1次，在灌浆结束1个月后，再按正常规定时间观测。

（2）应在灌浆前后和灌浆期间进行渗流量的对比观测，以检查灌浆效果。

（3）当坝下存在湿润区时，应在灌浆前后和灌浆期间注意观测其部位、面积及含水量，记录并绘图，用以判断灌浆效果。

3、灌浆压力和灌浆效果观测

（1）灌浆压力观测。

在灌浆过程中，应随时观测压力变化，并应注意记录瞬时最大压力，对照坝体位移和裂缝张开宽度，合理控制灌浆压力。

（2）每孔每次灌浆量及总灌浆量皆应准确记录，每次灌浆量不得超过设计允许值。

4、裂缝和冒浆观测

（1）观测内容包括：

裂缝位置、宽度、长度、走向、深度、错距和裂缝发生历时、开展速度等。

正在灌浆的坝段每天观测1~2次。

如裂缝发展较快，应加强观测。

非灌浆坝段每5天观测1次。

要做好记录，并绘制在平面图上。

（2）冒浆观测。

在灌浆期间要有专人经常巡视坝坡、坝面。

如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在平面图上。

11.6.5灌浆质量检查

（1）质量检查分灌浆过程中的中间检查和灌浆结束后的最终检查。

（2）中间检查的主要内容包括：

按设计要求检查布孔、造孔，工艺操作，浆液性能，综合控制情况，各孔终孔灌浆达到的标准，灌浆中出现的问题和处理情况等。

（3）最终检查的主要内容包括：

坝体内部的质量（泥墙厚度、密度、连续性、均匀性），坝面裂缝，浸润线出逸点，参流量变化情况等。

（4）质量检查应全面完整地搜集资料，及时准确地进行记录，作为工程竣工验收的依据，并应归入技术档案。

（5）质量检查工作由承包人承担。

承包人应提出质量检查报告，报送监理人。

监理人认为有必要时，可进行抽样检查。