灌浆自检报告.docx
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灌浆自检报告
灌浆自检报告
3．3坝基帷幕及固结灌浆
3．3．1工程简介
太阳山供水工程刘家沟水库大坝基础座落在二叠系和三叠系岩石上，岩石基础地质条件复杂，为减少大坝建成蓄水后的渗漏量，特在大坝轴线截水槽内进行（固结）帷幕灌浆。
为保证灌浆参数的合理性和有效性，从2006年11月中旬开始在刘家沟水库截水槽轴线及附近先后进行了4组灌浆试验。
2006年11月中旬在坝轴线0+66～0+96段上游侧和截水槽上各布置了1个试验区，由于种种原因，这2处的试验最后均宣告失败；2007年1月中旬在坝轴线0+546.8～0+571.2段和0+672.2～0+702.2段截水槽上又布置了孔位间距都是3.0m的单排帷幕灌浆孔的2个试验区，经过施工单位精心组织和施工，于2007年3月初完成灌浆试验并提交试验成果报告；2007年3月6日，经过灌浆专家孙钊大师现场实地探勘、资料查看并与有关单位人员座谈后，向设计部门提出建议，设计部门根据大师意见对灌浆原设计图纸作了部分修改。
0+546.8～0+571.2段（3号试验区）帷幕灌浆试验设计孔深为9.5m，当终孔透水率大于设计透水率时，由业主、设计、监理和施工四方现场决定处理方案，灌浆参数见下表：
段长
第一段2m
第二段3.5m
第三段4m
第四段5m
灌浆压力
0.2MPa
0.3MPa
0.5MPa
0.7MPa
0+672.2～0+702.2段（4号试验区）帷幕灌浆试验设计孔深为19.0，灌浆参数见下表：
段长
第一段2m
第二段3m
第三段4m
第四段5m
第五段5m
灌浆压力
0.2MPa
0.3MPa
0.5MPa
0.7MPa
1.0MPa
太阳山供水工程刘家沟水库帷幕灌浆轴线全长1087m（桩号：
0-30～1+057）。
其中，桩号：
0-30～0+299.1段帷幕孔间距设计为2.0m；桩号：
0+299.1～0+546.8段帷幕孔间距设计为2.5m；桩号：
0+546.8～0+571.2段帷幕孔间距设计为3.0m；桩号：
0+571.2605.4段帷幕孔间距设计为2.5m；桩号：
0+605.4～0+672.2段帷幕孔间距设计为2.0m；桩号：
0+672.2～0+702.2段帷幕孔间距设计为3.0m；桩号：
0+702.2～0+724.5段帷幕孔间距设计为2.0m；桩号：
0+724.5～1+057段帷幕孔间距设计为2.5m。
固结灌浆按上下游偏离帷幕轴线1.5m设计布置，孔间距均为2.5m（桩号：
0+546.8～0+571.2和桩号：
0+672.2～0+702.2两段无固结灌浆），固结灌浆结束后，在固结灌浆孔中插入Φ22锚筋以便加强帷幕灌浆接触段灌浆压力和减少漏冒串现象。
完成固结帷幕灌浆工程量见下表：
序号
施工项目
单位
工程量
备注
1
坝基帷幕灌浆
m
7441.7
474孔
2
坝基固结灌浆
m
2480.4
826孔
3
检查孔
m
918.4
62孔
4
抬动变形观测孔
孔
30
5
锚筋
根
826
Φ22L=3.0m（3.6m）
3．3．2施工方法
3．3．2．1固结灌浆
为保证主帷幕灌浆接触段灌浆质量，提高帷幕灌浆接触段灌浆压力，在主帷幕线两侧各布置一排孔距为2.5m、入岩3.0m的固结灌浆孔，单排分两序进行施工；先进行下游排施工，后进行上游排施工；灌浆浆液采用1∶1、0.8∶1、0.6（0.5）∶1水泥净浆进行灌注，灌浆压力为0.1MPa。
固结单孔施工流程如下：
测量放线→钻机固定→造孔→洗孔→灌浆→插入锚筋→人工捣实。
⑴造孔
为提高帷幕灌浆接触段灌浆压力和提高基础岩石质量，减少帷幕灌浆盖重抬动，保证帷幕灌浆质量，在帷幕轴线两侧1.50m各布设一排间距2.5m入岩3.0m的浅孔固结灌浆。
①造孔设备选用Y2-300型和XY-2PC型地质回转钻机。
根据岩石特性采用钻进效率较高的金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。
②钻孔位置与设计位置的偏差未大于10cm，需变动孔位时，先征得设计同意，孔深与设计孔深相符，孔深偏差未大于20cm。
③钻进过程中对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。
钻进过程中遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，采用先进行灌浓浆待凝再扫孔钻进的方法进行施工；钻进过场中，发现有集中漏水现象，先查明漏水部位、原因和漏水量，经处理后再进行钻进。
④在施工区两侧做几个集水坑，对钻孔和冲洗孔及灌浆所产生的污水集中沉淀，及时清理集水坑中所沉淀的污泥，对不能再利用的污泥等杂物做集中处理。
⑵灌浆
①原材料
水泥：
水泥采用青铜峡水泥厂生产的高抗硫42.5级（P.HSR42.5）水泥；
水：
经检验合格的施工现场地下水、惠安堡生活饮用水。
②制浆
各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。
纯水泥浆液的搅拌时间不少于3min。
浆液在使用前过筛，自制备至用完的时间未大于4h。
寒冷季节施工对机房和灌浆管路做好防寒保暖工作。
炎热季节施工应采取防热和防晒措施。
浆液温度保持在5～40℃之间。
③固结灌浆采用孔口阻塞纯压式注浆法进行一次全孔灌浆；灌浆采用水灰比为1∶1、0.8∶1、0.6（0.5）∶1水泥净浆进行灌注；灌浆压力0.1MPa。
④固结灌浆在规定的压力下，灌浆孔段注入率不大于0.4L／min时，延续30min，结束灌浆。
⑤在灌浆过程中，出现串、漏、冒现象，而无法正常结束时；灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，采用下列措施进行处理：
封堵：
采用木楔或其它材料对串、漏、冒部位进行封堵；低压：
降低灌浆压力，直至压力为0；限流：
限制注入率，注入率直至小于30L/min；限量：
限制水泥灌注量，施工中按1000kg/m进行控制。
间歇灌浆：
间歇一定时间后再进行灌浆操作。
⑶锚筋安装
当固结灌浆结束后，向孔内加入一定量的干水泥，使孔内水泥浆水灰比不小于0.3∶1，并搅拌均匀；再把事先切割好的L=3.6（3.0）m长的Φ22钢筋插入孔内进行锚固，在水泥浆待凝期间不得随意对锚筋进行扰动。
3．3．2．2帷幕灌浆
帷幕单孔施工流程如下：
测量放线→钻机固定→造孔→洗孔（压水试验）→灌浆（接触段灌浆、安装孔口管待凝）→后续按段长造孔、灌浆直至设计孔深→封孔。
㈠测量放线由我局专业测量人员承担测量工作，并报监理工程师复核。
㈡钻机固定
安装钻机前，先在混凝土面上用电钻打插插筋，用来固定钻机；钻机必须安装平正稳固，避免因在钻进过程中因钻机震动或移动对钻孔质量产生影响。
㈢造孔
⑴造孔设备
帷幕灌浆采用Y2-300型、XY-2PC型地质回转钻机和100B型潜孔钻机，钻架采用移动式钢制三脚架。
⑵造孔要求
①帷幕灌浆选用金刚石钻头或硬质合金钻头钻进；
②帷幕灌浆钻孔位置与设计孔位偏差不得大于10cm；因特殊原因需变动设计孔位时，先征得设计同意；
③实际孔深应符合设计孔深，与设计孔深偏差最大误差不得大于20cm；
④帷幕灌浆孔应进行孔斜测量，发现偏斜超过要求应及时采取措施进行纠正，孔底的偏差值不得大于25cm。
⑤对先导孔、检查孔有取芯要求的，严格控制钻进参数，以获得较高的岩芯采取率和岩芯获得率（见检查孔情况统计表）。
㈣洗孔、压水
⑴各灌浆孔（段）在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。
⑵各帷幕灌浆孔（段）在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。
冲洗压力可为灌浆压力的80%，当此压力大于1MPa，采用1MPa。
⑶帷幕灌浆孔（先导孔、检查孔）应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水。
压水试验在裂隙冲洗后进行，先导孔采用五点法压水，其余孔采用单点法压水。
⑷压力流量的稳定标准：
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10%，或最大值与最小值之差小于1L／min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。
⑸压水试验的成果表示：
压水试验成果以透水率q表示，单位为吕容（Lu）。
定义为：
压水压力为1MPa时，每米试段长度每分钟注入水量1L时，称为1Lu。
若压水压力小于1MPa时，采用自上而下分段灌浆法进行简易压水：
简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。
压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。
压水20min，每5min测读一次压力流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。
㈤灌浆
灌浆全过程由三参数灌浆自动记录仪进行记录计量。
⑴灌浆材料
灌浆用水采用施工现场经检验合格的地下水、惠安堡生活饮用水；灌浆水泥采用青铜峡水泥厂生产的高抗硫水泥，标号为P·O42.5级；不使用受潮结块的水泥，灌浆用水泥经抽检符合质量标准。
⑵灌浆设备
①搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。
②灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。
③灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。
④灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。
使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。
不合格的和已损坏的压力表严禁使用。
⑤灌浆塞应和采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应。
胶塞（球）应具有良好的膨胀性和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段，并且易于安装和卸除。
⑥集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要。
⑦所有灌浆设备应注意维护保养，保证其正常工作状态。
⑶制浆
①各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。
②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。
④浆液在使用前过筛，自制备至用完的时间未大于4h。
⑤寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。
炎热季节施工应采取防热和防晒措施。
浆液温度应保持在5～40℃之间。
若用热水制浆，水温不得超过40℃。
⑷灌浆方法和灌浆方式
灌浆方法采用孔口封闭自上而下分段灌浆法；帷幕灌浆方式为孔内循环式灌浆。
采用循环式灌浆射浆管距孔底不得大于50cm；灌浆管的外径与钻孔孔径之差不宜大于20mm，若用钻杆作为灌浆管，采用平接头连接；灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，以防灌浆管在孔内被水泥浆凝住。
⑸帷幕灌浆段长及压力划分见下表6-1。
帷幕灌浆段长及压力划分表
段长
第一段2m
第二段3m
第三段5m
第四段5m
第五段5m
灌浆压力
0.2MPa
0.4MPa
0.7MPa
1.0MPa
1.0MPa
⑹孔口管镶铸
孔口段进行接触灌浆后（最大灌浆压力0.2MPa），向孔内埋入不小于2.0m的φ89mm无缝钢管，无缝钢管高出孔口10～20cm，向孔内注入0.5∶1水泥净浆，待钢管和孔壁间返出0.5∶1水泥浆液后，扶正钢管停止灌浆待凝，孔口管在待凝期间避免扰动，必须镶铸牢固。
⑺浆液变换
①灌浆浆液浓度由稀到浓，逐级变换。
帷幕灌浆浆液水灰比采用5、3、2、1、0.8、0.6（或0.5）等六个等级。
开灌水灰比采用5∶1；在洗孔或压水时，若出现裂隙大量冒水现象，开灌水灰比采用3∶1。
②当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，未改变水灰比。
③当某一比级浆液的注入量已达到300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级。
④当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓。
⑤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，采取相应的措施处理。
⑻灌浆结束标准和封孔方法
①帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时．继续灌注60min；或不大于1/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。
②每段灌浆结束后可不待凝继续对下一段进行钻灌。
⑼帷幕灌浆封孔方法
①帷幕灌浆封孔方法：
采用“全孔有压灌浆封孔法”。
②灌注0.5∶1的水泥浓浆，当压力达到设计压力后继续灌注30min即可结束本次封孔。
③当第一次封孔结束后，如果孔内空余段大于3.0m，进行第二次机械封孔，直至孔内空余段小于3.0m，最后人工拌制0.3∶1水泥净浆封孔捣实。
⑽特殊情况处理
①帷幕灌浆孔的设计孔深为15.0m，保证透水率小于5Lu的段数不小于2段，当孔深达到15.0m时，最后一段的透水率如果小于5Lu，此孔即可终孔，如果透水率大于5Lu，会同设计、监理、地质和施工单位进行四方现场确定对该孔的处理方案。
②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、复灌等方法进行处理。
A嵌缝、封堵：
采用木楔或其它材料对串、漏、冒部位进行表面堵漏；低压：
降低灌浆压力，直至压力为0；浓浆：
对浆液浓度进行变换，是变浓一级还是越级变浆根据具体情况考虑；限流：
限制注入率，注入率直至小于10L/min；限量：
限制水泥灌注量，按1000kg/m进行控制。
B间歇灌浆：
暂停灌浆操作，间隔一定时间后再进行灌浆操作，但间隔时间不宜过长（具体情况视浆液浓度而定，如果浆液浓度达到0.5∶1，间隔时间最好不要超过20min，以免灌浆设备及管路发生堵塞现象）。
C灌注速凝浆液：
在水泥浆液中参加一定比例的速凝剂，搅拌均匀进行浆液灌注，然后待凝，再扫孔进行复灌。
D帷幕灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。
否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫扎、冲洗，而后继续钻进或灌浆。
③灌浆必须连续进行，若因故中断，按下述原则处理：
A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，则进行扫孔，再恢复灌浆；
B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，即可改用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前减少较多，逐级加浓浆液继续灌注；
C恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
④灌浆段注入量大而难以结束时，可选用下列措施处理：
A低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
B灌注速凝浆液；
⑤灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌注，也可不再进行复灌。
⑥灌浆孔段遇特殊情况，无论采用何种措施处理，其复灌前应进行扫孔，复灌后应达到规定的结束条件。
⑦整个灌浆过程中，砼盖板抬动值应小于0.2mm，灌浆应在盖板无抬动下进行，当砼盖板发生抬动时，应立即降低灌浆压力和单位时间注入率，使砼盖板恢复原状，然后再逐步恢复灌浆压力。
3．3．3检查孔施工
检查孔施工方法基本与帷幕灌浆孔相同，只是检查孔在每段钻进结束后，会同业主、设计、监理和施工单位，联合进行检查压水试验；如果该段透水率大于设计值5Lu，先进行灌浆再进行下一段施工，如果透水率小于设计值5Lu，可继续进行下一段施工。
在刘家沟水库坝轴线（0-030～1+057）共进行了62孔检查孔施工，钻进918.4m（具体施工情况见检查孔情况统计表）。
业主、设计、监理联合规定，检查孔第一段透水率作为帷幕灌浆和固结灌浆公用数据，不再对单独固结灌浆做透水率检查。
3．3．4质量事故及缺陷处理
缺陷处理：
11J1（0+388.76）接触段（第一段）做压水试验时，由于裂隙被破坏，压水试验失败。
经业主、设计、监理和施工单位四方现场确定：
第一段先进行灌浆处理，再继续往下接着钻进并做压水试验，其余补救措施后续再出台。
在该孔以后的段次中，压水试验皆全部∠5Lu，满足设计要求。
后续施工过程中，在业主、设计、监理的要求下，在该孔附近补做5次接触段压水试验，分别是：
10J3（0+377.50）、11J3（0+385）、11J4（0+390）、11J5（0+400）、11J6（0+389.43），这5次的压水试验结果皆全部∠5Lu，满足设计要求。
3．3．5灌浆质量评定
刘家沟水库坝基固结、帷幕灌浆共评定了26个固结单元和28个帷幕单元。
固结26个单元，26个合格，合格率100%；优良26个，优良率100%。
帷幕28个单元，合格28个，合格率100%；优良28个，优良率100%。
评定结果见“固结、帷幕灌浆工程量（评定结果）统计表”。
2007年8月29日，宁夏华正水利水电工程建设监理中心组织宁夏水利水电建设工程质量监督中心站、宁夏太阳山水务有限责任公司、宁夏水利水电勘测设计研究院和宁夏水利水电工程局等相关单位对该分部工程进行了分部工程验收，验收质量等级为优良。
刘家沟水库固结帷幕灌浆检查孔情况统计表
序号
区号
孔数
孔号
桩号
高程（m）
孔深（m）
各段岩芯采取率（%）/透水率（Lu）
水泥注入量（kg）
单位注入率（kg/m）
施工时段
备注
1
2
3
4
5
1
第0区
2
0J1
0-26
1363.61
15.4
100/0.00
97/0.08
94/0.54
94/0.75
31.90
2.13
2007.08.07～2007.08.10
0J2
0-10
1359.04
15.4
100/0.06
80/0.42
92/0.11
94/0.72
39.70
2.65
2007.08.07～2007.08.10
2
第1区
2
1J1
0+12
1355.64
15.4
100/0.56
93/0.42
92/0.00
92/0.15
37.20
2.48
2007.07.28～2007.07.30
1J2
0+24
1355.12
15.4
100/0.13
93/0.13
90/0.02
90/0.15
29.50
1.97
2007.07.28～2007.07.29
3
第2区
2
2J1
0+44
1353.73
15.4
100/0.25
100/0.00
88/0.07
92/0.17
34.30
2.29
2007.07.26～2007.07.28
2J2
0+62
1351.57
15.4
100/1.56
93/0.38
94/0.08
90/0.21
39.90
2.66
2007.07.26～2007.07.28
4
第3区
2
3J1
0+74
1350.53
15.5
96/1.31
80/2.22
80/0.10
98/0.05
28.50
1.90
2007.06.14～2007.06.17
3J2
0+90
1350.37
15.5
96/0.13
87/0.29
84/0.11
96/0.17
23.60
1.57
2007.06.14～2007.06.17
5
第4区
2
4J1
0+102
1350.14
15.4
83/0.00
100/0.11
94/0.01
92/0.07
20.20
1.35
2007.06.30～2007.07.04
4J2
0+134
1347.69
15.4
89/0.00
100/0.02
100/0.33
100/0.01
22.20
1.48
2007.07.01～2007.07.04
6
第5区
2
5J1
0+144
1345.58
15.4
94/4.25
93/1.38
92/1.17
92/0.76
44.30
2.95
2007.06.24～2007.06.27
5J2
0+162
1343.54
15.4
93/0.00
93/2.78
92/1.05
93/1.26
64.70
4.31
2007.06.27～2007.06.30
7
第6区
2
6J1
0+186
1343.21
15.4
93/1.38
92/2.29
94/0.59
94/0.62
57.80
3.85
2007.06.27～2007.06.30
6J2
0+214
1343.25
15.4
94/3.94
94/0.76
93/0.62
92/0.39
35.60
2.37
2007.06.24～2007.06.26
8
第7区
2
7J1
0+226
1343.02
15.6
87/0.38
91/0.76
91/0.89
93/0.99
66.70
4.45
2007.06.05～2007.06.07
7J2
0+252
1340.61
15.6
87/0.75
93/2.22
92/0.38
93/1.61
44.20
2.95
2007.06.05～2007.06.07
9
第8区
2
8J1
0+268
1338.83
15.6
89/0.06
93/0.16
94/0.60
93/0.44
21.30
1.42
2007.05.16～2007.05.20
8J2
0+294
1335.83
15.6
89/0.13
91/0.02
92/2.58
93/1.70
21.30
1.42
2007.05.16～2007.05.20
10
第9区
2
9J1
0+317.5
1334.49
15.6
88/2.50
95/2.60
94/1.34
86/2.07
41.80
2.79
2007.04.25～2007.04.29
9J2
0+332.54
1333.21
15.6
85/0.75
93/1.11
93/0.73
93/1.26
32.40
2.16
2007.04.25～2007.04.29
11
第10区
3
10J1
0+357.55
1331.58
15.6
96/0.10
92/1.53
92/0.00
94/0.56
26.70
1.78
2007.04.25～2007.04.29
10J2
0+372.93
1330.53
15.6
97/1.35
92/1.24
90/2.18
100/2.63
31.10
2.07
2007.04.25～2007.04.29
10J3
0+377.50
1330.64
2.6
—/2.31
15.40
7.70
2007.04.28～2007.04.29
小计
23
343.2
810.3
刘家沟水库固结帷幕灌浆检查孔情况统计表
序号
区号
孔数
孔号
桩号
高程（m）
孔深（m）
各段岩芯采取率（%）/透水率（Lu）
水泥注入量（kg）
单位注
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