导流洞固结灌浆和回填灌浆施工技术措施.docx
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导流洞固结灌浆和回填灌浆施工技术措施
导流洞固结灌浆和回填灌浆施工技术措施
1概况
1.1编制依据
《导流隧洞洞身衬砌体型图》（BJ145S-P1-1-4-4-1～4）
《导流隧洞进水塔体型图》（BJ145S-P1-1-5-1～7）
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
《导流隧洞施工技术要求》（北京勘测设计研究院）
招投标文件:
（合同编号：
CDT-DQHC-QX-C[2012]03）
1.2工程概况
导流洞岩性为大理岩化细晶灰岩，隧洞沿线没有较大的断层破碎带通过，主要发育有F103、F105、F109等规模较小的断层和L3、L4等长大裂隙，隧洞洞身段岩体较完整，以Ⅲ类围岩为主。
导流洞洞身较大发育裂隙、断层及岩溶，围岩破碎、夹泥，填充物较多。
溶洞主要为黄褐色粘土夹碎石填充，大小不一，深度未知。
灌浆量控制难度较大。
2013年9月12日已上报函件《关于明确导流洞洞身裂隙及岩溶部位处理的函》。
1、回填灌浆
回填灌浆布置在导流洞洞身和施工支洞封堵部位。
导流洞回填灌浆孔间排距为300cm×300cm，孔深入岩10cm，IV类围岩段回填灌浆孔与固结灌浆孔结合。
施工支洞封堵段回填灌浆孔间排距为200cm×200cm，入岩10cm，与固结灌浆孔结合。
2、固结灌浆
固结灌浆布置在导流洞进口、洞身IV类围岩段及施工支洞封堵段，孔深均为入岩6m，孔径为Φ50mm。
导流洞部位固结灌浆孔呈洞周梅花形布置，每环布置11～14个孔不等，间排距为300cm×300cm。
施工支洞封堵段固结灌浆孔呈洞周梅花形布置，每环布置11个孔，间排距为200cm×200cm。
导流隧洞进水塔底板固结灌浆孔深为入岩5m，间排距为200cm×300cm。
3、接缝灌浆
接缝灌浆布置在施工支洞封堵段，接缝灌浆孔与边顶拱固结灌浆孔结合，孔深入岩10cm。
2主要工程量
主要工程量表
施工部位
施工项目
单位
工程量
备注
导流洞洞身
回填灌浆
m
7543
孔深入岩10cm
施工支洞封堵部位
回填灌浆
m
80
孔深入岩10cm
导流洞进口
固结灌浆
m
200
孔深入岩6m
导流洞洞身
固结灌浆
m
6240
孔深入岩6m
施工支洞封堵部位
固结灌浆
m
390
孔深入岩6m
导流洞
排水孔
m
3300
入岩2m
进水塔
固结灌浆
m
175
入岩5m
3施工布置
3.1施工道路
导流洞洞身主要通过坝临1#路经1#钢栈桥、坝临3#路到达导流洞出口的制浆站。
导流洞进水塔主要通过坝临1#路经1#钢栈桥到达导流洞进口的制浆站。
3.2施工风水电
施工用风：
4台21m3移动式空压机供风。
施工供水：
导流洞施工支洞出口水池接水至制浆站及洞内灌浆工作面，洞内管路布置沿着洞壁下半部铺设并固定，与供浆管路并行。
施工供电：
施工用电从系统电路上就近引接。
洞内沿墙壁铺设电缆供电。
3.3制浆站布置
1、制浆站布置原则
（1）制浆配浆系统制浆能力和质量满足各部位各种浆液灌浆需要。
（2）为施工运行的稳定性和可靠性，尽量采用技术领先、质量可靠的设备。
（3）考虑灌浆工程的特点，系统能力与灌浆强度相匹配并适当富余，满足生产高峰和异常情况下的灌浆需要。
（4）系统尽量布置于靠近工作面位置，且施工干扰少较小的位置，减少输送距离，提高保障性。
（5）系统考虑3天以上的水泥储备量，防止运输道路中断和灌浆量突然增大的情况。
（6）充分考虑系统布置的经济合理性，充分利用现场已有条件进行布置，减少临建工程量。
2、制浆站布置方案
在导流隧洞进出口分别布置一座集中制浆站，负责供给本标导流隧洞内钻灌施工用浆。
导流洞进口的制浆站主要负责后期导流洞渐变段进水塔底板的固结灌浆。
3、集中制浆站结构及配置
采用棚建结构，搭设架管作为承重平台，平台高度一般为1.5m，上铺马道板作为储灰平台，储存袋装水泥，以彩钢瓦盖顶，灰台四周采用木板围栏。
制浆站占地面积90㎡，储灰能力100t，站内制浆采用ZJ-400型高速制浆机，浆液储存NJ-600型储浆搅拌机，输送浆液采用BW200型输浆泵各六台。
4、浆液制作
（1）制浆材料称量
灌浆采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于42.5Mpa。
进厂水泥应附有生产厂的质量证明书，水泥受潮结块、落地回收以及牌号不明、性能不稳定的不得使用，水泥存放过久，出厂期超过3个月的不得使用。
对于其它灌浆外加剂，其品种和使用均应按监理工程师的指示进行，其掺量由试验确定，并得到监理工程师的批准。
制浆材料必须称量，称量误差小于5%。
水泥等固相材料宜采用重量称量法。
（2）浆液搅拌
①各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。
②常规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，宜不少于30s。
浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间宜小于4h。
③拌制细水泥浆液和稳定浆液，加入减水剂并采用高速搅拌机，细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间宜小于2h。
④高速搅拌机搅拌转速大于1200r/min，搅拌时间不少于30s。
（3）集中制浆
①集中制浆站宜制备水灰比为0.5：
1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.4～2.0m/s，各灌浆地点测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调制使用。
②浆液温度保持在5℃～40℃，低于或超过此标准的应视为废浆。
5、浆液输送
（1）输送方式
浆液输送主要通过建立中转站进行中转的方式送浆。
浆液输送采用φ50mm管作为主输浆管。
供浆期间，每隔一定时间用水冲洗一次管路，防止管路内水泥沉淀引起堵塞。
加强对输浆管路的保护。
（2）中转站布置
中转站占地面积视中转分级情况10～20㎡不等，中转站采用棚建结构。
每个中转站配置1台或多台BW200输浆泵和NJ-600储浆搅拌机，输送距离按200m～300m设置一个中转站。
（3）施工通讯
集中制浆站与中转站的通讯，中转站与各配浆站的通讯，主要采用对讲机、手机相结合方式进行通讯。
3.4施工排污
施工面单独成立排污系统，隧洞内施工排污结合隧洞内排水系统进行。
在各工作面排水沟中设置多道拦截堰，对施工废水中的岩粉和水泥浆等固相物进行多级沉淀，后汇入系统污水处理。
污水沉淀后的固相物、以及钻孔过程中产生的钻渣、废弃岩芯等，及时装袋，并采用人工搬运的方式运出平洞外，然后成批车运至指定弃渣地点。
每班安排专职人员负责清理维护水沟，处理沉淀物等工作，并将固相废弃物（包括废浆沉淀、钻渣、废弃岩心等）装袋后采用人工运输至洞外，并运至指定弃渣地点，保障隧洞排污系统正常运行。
3.5施工平台
导流洞洞身部位施工主要采用钻灌台车，施工支洞内主要以排架作为施工平台。
进水塔底板直接钻孔灌浆。
4施工方法和技术要求
4.1施工工艺流程
1、回填灌浆工艺流程：
衬砌砼达70%设计强度定孔位Ⅰ序钻孔Ⅰ序灌浆Ⅱ序钻孔Ⅱ序灌浆待凝7d以后、灌浆质量检查。
2、固结灌浆工艺流程：
回填灌浆结束7d后定孔位Ⅰ序孔钻灌Ⅱ序孔钻灌等强3d以后、灌浆质量检查。
3、检查孔施工：
定检查孔孔位钻孔压水（浆）检查灌浆封孔
4.2回填灌浆钻孔
1、在衬砌混凝土达到70%强度后开始回填灌浆钻孔施工。
2、回填灌浆施工分区段进行，区段划分根据现场施工情况来确定，一般长度不超过40m，区段的端部必须封堵严密。
3、回填灌浆钻孔采用YT-28气腿式风钻造孔，孔径50mm，孔深入岩10cm，先将区段的单序孔全部钻出或部分钻出后，再进行灌浆。
4.3固结灌浆钻孔
1、固结灌浆钻孔要求在该部位回填灌浆结束7d后原孔位进行。
2、固结灌浆钻孔采用YT-28气腿式手风钻造孔，固结灌浆孔孔径50mm。
3、固结灌浆钻孔：
固结灌浆采取梅花形布孔，导流洞洞身入岩6.0m，进水塔基础固结灌浆入岩5.0m。
孔深不超过设计孔深的±20㎝，孔位、孔向及孔深应满足设计要求。
4、钻孔完成后进行钻孔冲洗，采用将水管直接插入孔底，直到回水返清为止。
5、钻孔过程中，遇较大裂隙、洞穴，不返水、不返风等特殊情况，必须做好记录并及时向监理工程师汇报。
4.4检查孔钻孔
（1）回填灌浆结束7d后进行，由监理工程师现场确定检查孔位置和数量，钻孔用手风钻造孔入岩10cm。
（2）固结灌浆结束3d后进行，由监理工程师根据灌浆实际情况，按设计、规范的要求现场确定检查孔的位置。
（3）由于衬砌混凝土内多层钢筋，检查孔的位置又未提前预埋，钻孔难度较大，建议采用灌浆孔进行灌浆质量检查。
4.5排水孔钻孔
1、排水孔施工在洞身段回填、固结灌浆结束，并检查合格后进行。
固结灌浆原孔位钻孔，孔深入岩2.0m。
2、钻孔采用YT-28气腿式风钻进行钻孔。
3、钻孔的位置、方向、孔径及孔深，符合施工图纸中对排水孔的各项要求。
采用钢卷尺结合控制点座标确定孔位。
4、钻进过程中，遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况时，及时通知监理人，并按监理人的指示进行处理。
5灌浆
5.1施工程序
隧洞灌浆必须按先回填后固结，且由低向高的顺序进行
（1）回填灌浆：
在区段内从较低一端向较高一端推进，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，其中Ⅰ、Ⅱ序孔之间间隔不小于48h。
（2）固结灌浆：
采用“环间分序、环内加密”的原则，即每个灌浆单元内，先施工超前勘探孔，再进行Ⅰ序环的1序孔钻灌施工及封孔→Ⅰ序环的2序孔钻灌施工及封孔→Ⅱ序环的1序孔钻灌施工及封孔→Ⅱ序环的2序孔钻灌施工及封孔，最后进行灌浆质量检查，并对检查孔进行灌浆、封孔等。
5.2浆液制备
灌浆浆液采用高速搅拌槽拌制0.5:
1水泥浆，泵送至灌浆工作面。
浆液拌制时间不低于30s，浆液自制备至用完的时间不超过4h。
5.3回填灌浆
1、回填灌浆孔分序与预埋固结灌浆孔分序一致，回填灌浆孔单孔在洞顶，双孔孔中心角90°，排距3m；分Ⅱ序施工，两侧为双（Ⅰ）序，顶拱为单（Ⅱ）序。
2、灌浆采用孔口阻塞、纯压式的灌浆方式。
孔口阻塞器待灌浆结束后，进行封闭，直到浆液不再流出为止，一般不少于24h，才能取掉孔口阻塞器。
3、灌浆水灰比：
Ⅰ序孔直接用0.6（0.5）:
1的浓浆开灌，Ⅱ序孔采用1:
1、0.6（0.5）:
1的浆液灌注。
空隙大的部位采灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%。
灌浆压力为0.2～0.3Mpa。
采用灌浆自动记录仪记录观测。
4、灌浆前仔细检查灌浆面，对可能渗漏部用水泥砂浆提前进行封堵、嵌缝。
5.4固结灌浆
1、固结灌浆在灌浆前应用压力水进行裂隙冲洗，直至回水返清为止。
冲孔压力为灌浆压力的80%，当其值大于1Mpa时采用1Mpa。
2、压水试验采用简易压水法（单点法）。
简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。
压水试验总数不少于总钻孔数的5%，且分布均匀。
压水压力为该段灌浆压力的80%，即0.64Mpa。
压水时，每3～5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
3、由于钻孔的深度不大于6m，因此可不必分段而直接作全孔一次灌浆。
灌浆采用孔内循环法进行，灌浆栓塞卡于预埋管内。
在孔口进浆管上安装压力表，灌浆压力0.4～0.7Mpa,压力表经常进行检查校订，不使用损坏的、不合格的压力表，使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。
4、灌浆水灰比采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1等五个等级，以3:
1开灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。
采用灌浆自动记录仪记录观测。
5.5灌浆水灰比变换及结束标准
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。
当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，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。
在灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，与监理工程师一起研究，并积极采取措施进行处理。
灌浆结束标准：
回填灌浆Ⅰ序孔直接用0.6（或0.5）:
1的浓浆开灌，直至达到0.3～0.4Mpa设计压力，灌浆孔停止吸浆，延续灌注10min即可结束；Ⅱ序孔采用1:
1或0.6（或0.5）:
1的浆液灌注，当注入量达到300L时，变至0.5:
1的浓浆灌注，直至达到0.3～0.4Mpa设计压力，灌浆孔停止吸浆，延续灌注10min即可结束；固结灌浆在规定的压力下，当注入率均无改变或改变不明显时，可改浓一比级浆液灌浆。
当难以达到结束标准时，报请监理工程师共同研究处理措施。
5.6封孔
固结灌浆结束后，可直接用干硬性水泥砂浆封填（排除孔内积水或污物、稀浆，使全孔封填密实）。
5.7特殊情况的处理
当灌浆时发生串孔时，具备条件时对被串孔同时进行并联灌浆，否则将串孔用栓塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，立即对被串孔进行扫孔、冲洗后继续钻进或灌浆。
灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵，低压、限流、限量、加浓浆液和间歇灌浆等方法进行处理。
灌浆工作必须连续进行，若因故中断，必须马上处理，尽早恢复灌浆；如果中断时间超过30min，则应进行冲洗，若冲洗无效，则应扫孔，再恢复灌浆；恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如果吸浆量与中断前相似，则可采用中断前的水灰比继续灌注；如果吸浆量较中断前有所增加，则采用更浓一级的水灰比进行灌注；如恢复灌浆后，吸浆量急剧减少且在较短的时间内停止吸浆，则该段灌浆视为不合格，应扫孔后重灌。
灌浆过程中，如发现回浆变浓，应改用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌浆。
对于洞内地质缺陷部位的灌浆视现场实际情况与监理工程师共同研究处理方法，其中特别是溶洞、溶槽、岩溶系统水泥超灌量的现场确认等。
大量耗浆的孔段，应采取不施压，灌注浓浆的方法，减少并限制其注入率，待该段耗浆量超过3t/m，仍不见压力回升，且四周无漏浆的现象，则应停止灌浆，待凝24h后复灌；复灌时注入率仍很大，可灌注水泥砂浆，待该段耗浆量超过0.5～1t/m后，待凝24h后复灌至正常结束。
在压水和灌浆过程中，必须观察隧洞衬砌的变型情况，若发现异常情况，应立即降压，做好记录并及时向监理工程师汇报。
对于洞内因地质原因造成超挖严重的洞段，建议在进行固结灌浆前，先对该区域进行回填灌浆，具体施工方法：
在衬砌混凝土达到70%设计强度后，通过预埋的固结灌浆管对超挖严重的区域进行回填灌浆处理，灌浆时从底部孔向顶部孔、较低一端向较高一端推进，低处孔灌浆时，高处孔可用于排气、排水。
当高处孔排出浓浆后，可将低处孔封堵，改从高处孔灌浆，依此类推，直至结束。
灌浆时直接采用0.5:
1水泥浆开灌，采用低压灌浆，灌浆压力控制在0.3MPa～0.4MPa之间。
6质量检查
灌浆工作系隐蔽工程，施工记录必须真实、可靠，准确、详细，不得涂改，对原始资料必须及时整理、分析，资料整理必须符合规范要求；
6.1回填灌浆质量检查
灌浆结束7天后质量检查，采用钻孔注浆法，向检查孔内注入水灰比2:
1的浆液，在规定的压力下，初始10min内注入量不超过10L，即为合格。
否则按照监理工程师指示处理。
6.2固结灌浆质量检查
固结灌浆检查孔压水试验在该部位灌浆结束3d后进行。
检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%。
单元灌浆完成后及时将有关资料提交监理工程师，以便确定检查孔的孔位。
压水试验采用单点法，压水压力为灌浆压力的80%。
压水结束标准：
每5min测读一次流量，连续四次读数中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1.0L/min时，压水试验即可结束，取最终值作为计算值。
若该孔段合格率在85%以上；其余孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且分布不集中，灌浆质量可认为合格。
7资源配制
7.1施工设备配置
钻灌工程主要设备配置表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
手风钻
YT28
台
10
2
潜孔钻机
QZJ—100B
台
5
3
高速搅拌机
ZJ—400
台
6
4
储浆桶
NJ-600
台
6
5
普通搅拌桶
JJS-2B
台
6
6
输浆泵
BW200
台
6
7
灌浆自动记录仪
HT-II
套
6
三参数
8
载重汽车
8t
辆
1
9
砂浆泵
100/1.5
台
2
7.2施工人员配置
灌浆施工人员配置表
工程
高级管理人员
中级管人员
专业技术管理人员
技术工人
普工
合计
人数
人数
4
10
4
22
10
50
在施工过程中，将根据具体情况对施工设备、人员进行调配以保证进度的要求。
8施工质量控制和安全保证措施
8.1施工质量控制
（1）钻孔灌浆工程系隐蔽工程，由有经验的专业人负责本项目的施工，建立起施工质量检查机构，执行“三检”制度，使每道工序符合施工质量要求，推行全面质量管理。
（2）开工前，做好技术交底与岗位培训工作，施工人员经考试合格后才准上岗，按岗位职责各负其责。
（3）原材料必须具有出厂合格证，对进场的主要材料进行材质检验，所有的计量器具均应进行率定，只有合格的才能使用；施工设备保持良好状态，以保证施工正常和连续进行。
（4）灌浆施工中，按统一格式认真做好原始记录，做到记录真实、准确，并由专门人员及时将原始资料进行整理，并报送监理工程师，以优化设计和施工，提高工程质量。
（5）施工时若出现异常情况或与设计条件不符时，及时报告监理工程师。
（6）施工中出现质量事故，及时召开质量分析会，并进行返工处理。
（7）质量目标为：
合格率100％，优良率85％以上。
8.2安全保证措施
（1）实行逐级安全技术交底制度。
加强施工现场安全教育，坚持班前5分钟安全讲话。
（2）施工人员必须戴安全帽及其它劳动防护用品。
（3）要做好安全文明施工，管线路一条线，工器具摆放整齐。
（4）施工电路要经常维修检查，发现有裸露的高压电缆要及时处理。
（5）灌浆中需有专人看压力表，防止压力突升突降。
（6）施工机械要经常进行维护保养，不得有带病作业现象。
（7）机械动转中不得进行修理，停电时必须将开关拉下。
（8）高压风管要经常进行检查，特别是风管对接处要特别注意。
（9）非电工人员不得私自乱接电。
（10）灌浆结束后，必须对管路及灌浆泵冲洗干净，防止浆液凝固堵塞灌浆管路。
（11）经常检查安全设施状况，确保安全运行。
（12）施工人员必须做好文明施工，及时清理施工现场，做到活完场地清。
9资料提交
1、原始记录：
包括钻孔记录、钻孔、灌浆记录、特殊情况处理记录。
2、灌浆成果资料：
灌浆孔成果一览表，灌浆分析统计表、灌浆综合统计表、灌浆工程完成情况表，灌浆孔平面布置图和灌浆综合剖面图。
3、检查测试资料：
检查孔注浆成果，灌浆材料检验报告，灌浆工程质量检查报告，回填灌浆工程竣工报告等。
10文明施工措施
1、建立以项目经理为第一责任人，现场技术负责人为第二责任人的文明工地施工管理委员会，负责组织和监督本工程文明施工措施的落实。
制定施工区文明施工的各种规章制度，对规章制度和文明作业情况随时检查，并对其检查结果在宣传栏里公布，达到相互促进，相互监督的目的。
2、开展文明工地、文明班组建设活动，按照各施工队进行区域卫生包干。
3、在文明工地施工管理委员会领导下，积极配合业主单位做好工地文明施工。
4、教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。
5、尊重当地民风民情以及当地人民的生活习惯，与当地政府、当地人民群众以及监理、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工创造良好的氛围。
6、施工过程中坚持尊重地方政府、相信地方政府、依靠地方政府的原则，将优良传统即“建一个工程，树一座丰碑、交一方朋友，带动一方经济”的思想和风格付诸于工程建设中。
7、施工场地做到规划、布置有序，道路、排水畅通。
材料堆放整齐有序，不得乱弃废材料和垃圾，做到工完料尽场地清。
施工机械设备停放场地整洁规范。
水、电供给线路布置整齐规范，安全标志明显、齐全。
8、作业面完工后及时做到“工完，料清，场地净”，以备竣工验收。
11节能减排
1、工程施工期间严格遵守国家和政府下发的有关环境保护的法律、法规，严格执行合同有关本工程环境保护的规定。
2、水泥等粉状建筑材料在运输、存放、使用过程中采取措施，防止粉末飞扬。
3、定期保养施工机械设备，采用先进的施工机械设备和施工技术，降低施工噪音、粉尘和废气排放量。
4、采取措施防止任何污染物质直接或间接进入河道、水源，各种施工用的燃料、油料、化学品、酸类等做到严格管理，特殊保管储存地远离地表水源，并且距离任何地表水源至少150m。
5、污水统一集中，统一排放。
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