导流洞灌浆施工方案.docx
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导流洞灌浆施工方案
导流洞灌浆施工方案
一、工程概述
1工程范围及工作内容
本标段钻孔和灌浆工程主要工作范围、内容：
范围：
1#导流隧洞“1#导0＋450.00”桩号以后的固结灌浆、回填灌浆等工作。
2#导流隧洞“2#导0＋616.00”桩号以后的固结灌浆、回填灌浆等工作。
导流隧洞2＃、4＃施工支洞封堵回填灌浆工作。
内容：
（1）、钻孔：
包括勘探孔、灌浆孔、检查孔、观测孔和排水孔的钻孔，以及所需进行的钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部施工作业。
（2）、灌浆：
包括隧洞回填灌浆和固结灌浆、底板固结灌浆、接缝灌浆。
2、主要工程量
各部位主要工程量见表-1。
表-1钻孔与灌浆主要工程量表
序号
工程部位
工程项目
钻孔进尺（m）
灌浆工程量
（t或m2）
合计
2
1＃导流隧洞洞身工程（桩号450m以后）
回填灌浆
15637
固结灌浆钻孔64140m，水泥灌注量4399.8t
回填灌浆42786.6m2，水泥灌注量2300t
接缝灌浆6316.6m2，水泥灌注量200t
排水孔11098m
固结灌浆
24230
1696．1
φ50排水孔
432
3
2＃导流隧洞洞身工程（桩号616m以后）
回填灌浆
21523
固结灌浆
32710
2289.7
φ50排水孔
567
4
2＃施工支洞工程
回填灌浆
2526.6
固结灌浆
3600
207
排水孔
5099
接缝灌浆
3158.3
5
4＃施工支洞工程
回填灌浆
3100
固结灌浆
3600
207
排水孔
5000
接缝灌浆
3158.3
注：
表中部分监测仪器孔钻孔量未列入，2＃、4＃施工支洞工程量根据施工详图再作调整。
二、施工布置
1、施工区域的划分
根据本工程的特点，为满足施工进度要求，将施工区域钻孔灌浆施工进行区域划分。
拟定施工区分为6个区域：
（1）1#导流隧洞前段钻孔灌浆及排水孔（含堵头段）；
（2）1#导流隧洞出口段钻孔灌浆及排水孔；
（3）2#导流隧洞前段钻孔灌浆及排水孔（含堵头段）；
（4）2#导流隧洞出口段钻孔灌浆及排水孔；
（5）2#施工支洞堵头回填、固结、接缝灌浆及排水孔。
（6）4#施工支洞堵头回填、固结、接缝灌浆及排水孔。
2、施工道路
根据施工现场混凝土支护及衬砌进展情况，沿用2＃、4＃施工支洞已形成的施工道路进入主洞。
3、风、水、电的布置
风：
使用开挖时的供风管道，用DN50管接入钻孔工作面。
水：
使用施工总布置中的供水系统，用DN50钢管接至各施工现场。
电：
采用开挖、混凝土浇筑所形成的系统。
从各变压器的低压端接至工作面。
洞内动力线与照明线分开布置。
4、施工管线布置
供水、浆、电管线分别设置于洞壁一侧。
洞内照明采用36V低压灯泡，每5米安装100W灯泡一只，照明线挂在距底板2.0m位置。
洞内输浆管每200m设一组叉管，输水管每20m设一叉管。
主输浆管采用DN38循环管路、主供水管采用DN50钢管；供水主管从蓄水池向下铺设，在每个施工廊道、灌浆洞入口处、地表施工面设支管。
输电线路采用95mm2四芯电缆，电源分别由洞外系统变压器接入。
5、集中制浆站布置
根据工程进展情况，在1＃导流洞出水口、4＃施工支洞洞口分别布置一座集中制浆站，按工作面情况在靠近施工道路处灵活布置，面积50m2，设计存放水泥量50t，设计制浆能力80L/min，在各个工作面设置供浆中转站，每个中转站设一台灌浆泵及一台低速搅拌机，与集中制浆站通过管路相连。
制浆站设备平面布置见《导流洞灌浆平面布置图》。
6、灌浆台车
计划在每个工作面制作安装一部钻孔与灌浆台车，台车主要由Φ50架管搭设而成，下设行走装置。
在1＃导流洞拼装两部灌浆台车，上游段与下游段各一部；在2＃导流洞上游先拼装一部灌浆台车，如其进度能满足要求，则不再拼装下游台车，如其进度不能满足要求时，则再拼装一部下游台车。
施工支洞的灌浆与排水孔施工，另行组装施工台车。
灌浆台车的结构形式参见示意图。
7、项目划分的原则
依据长江勘测规划设计研究院xx江xx水电站筹建及准备期工程建设监理部“关于发送《工程项目划分及编码系统》的函”中对工程项目的划分的原则要求，导流洞内回填灌浆与排水孔均按12m（衬彻段长度）划分为一个单元工程，固结灌浆按30~60孔（两环）划分为一个单元工程。
灌浆按环间分序、环内加密的原则进行。
单数环为一序环，环内单数孔为一序孔。
编号如02—DLD—GG-1—N-1，代表1＃导流洞桩号450米以后单位工程导流洞洞身分部工程固结灌浆第一单元第N（1或2）排第一个孔。
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三、钻孔和灌浆的程序和工艺
在浇筑导流洞洞身衬彻混凝土时，预埋Φ50钢管，钻孔从预埋管中进行，按先回填、后固结、再排水的施工次序进行钻孔和灌浆施工。
1、回填灌浆的施工
回填灌浆的钻孔，在衬砌混凝土达到70%的设计强度后进行，在素混凝土衬砌中的回填灌浆孔，可采用直接钻孔的方法，也可采用预埋灌浆管法；在钢筋混凝土段的回填灌浆孔，采用预埋灌浆管，在预埋管中用手风钻钻孔。
钻孔深入岩石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸，绘制剖面图。
施工支洞堵头段及勘探平洞的回填灌浆孔按实际情况分段进行预埋回填灌浆管和排气管。
超挖大的洞段，在混凝土浇筑前采用预埋灌浆管、排气管的方法，并将排气管埋于超挖最高的地方。
洞内回填灌浆施工按两个次序进行，同一灌浆区先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，各序孔灌浆时间间隔不小于48h，Ⅰ、Ⅱ序孔分类编号。
回填灌浆水灰比按施工图纸的要求或监理人的指示确定，砂浆强度标号不得低于相应部位结构混凝土标号，且应提高一个强度等级。
一序孔可灌注水灰比为0.6（或0.5）：
1的水泥浆。
二次序可灌注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%。
回填灌浆压力按施工图纸进行。
同一灌区内回填灌浆先进行Ⅰ次序孔，Ⅰ次序孔串浆不必重灌，等孔内串出最浓一级的浆液时可封堵。
后进行Ⅱ序孔，Ⅱ序孔串浆封堵后必须扫孔重灌。
同一灌区内的回填灌浆孔，由隧洞较低的一端开始向较高一端推移，推移灌浆的具体做法：
将低端的第一个孔作进浆孔，临近的孔作为排水、排气用，待排出最稠一级浆液后立即将孔关闭，再改变为进浆孔，直至全序孔灌浆达到结束标准后结束。
各部位灌浆时密切监视衬砌混凝土的变形情况，并在灌浆工作开始前先安装千分表，防止产生变形及抬动，并定时进行监测作好记录。
做好压力表的校定，控制好压力升压过程，并注意在升压过程中混凝土变形观测。
在规定压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注10min即可结束。
回填灌浆结束后，排除孔内积水和污物，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整，露出衬砌混凝土表面的埋管割除。
回填灌浆检查孔在该部位灌浆结束7天后进行。
灌浆结束后，将灌浆记录和相关资料提交监理人，由监理人确定检查孔位置及数量（导流洞及泄洪洞约12m布置1个检查孔；其它隧洞约15m布置1个检查孔）。
采用钻孔注浆法检查质量，应向孔内注入水灰比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，应按监理人指示或批准的措施进行处理。
2、固结灌浆的施工
隧洞固结灌浆在回填灌浆7天后进行，采用纯压式灌浆法。
固结灌浆孔按环间分序环内加密的灌浆方法进行，环间宜分为两序进行灌浆，各孔统一分类编号。
固结灌浆前应先进行洗孔及灌前简易压水试验，冲洗水压力采用80%的灌浆压力并不大于1Mpa，冲洗时间20min。
压水试验，试验孔数不少于总孔数的5%，试验采用“简易压水”、“单点法”或“五点法”进行压水试验。
简易压水试验应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1Mpa时，采用1Mpa；压水20min，每5min测一次压水流量，取最后的稳定流量作为计算流量，其成果用透水率表示。
“五点法”和“单点法”压水试验按DL/T5148-2001执行。
灌浆方法：
孔深≤6m可选用全孔一次灌浆法，孔深＞6m时，采用一次成孔，自下而上分段灌浆法。
采用一次成孔，自下而上分段灌浆法时，若因地质条件较差发生绕塞渗漏时，可将灌浆塞上移至混凝土衬彻面0.5m处，进行合灌以防渗漏，也可采用自上而下分段灌浆法。
固结灌浆栓塞：
采用橡胶塞。
为防止岩石面或混凝土面抬动，固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于3个，并控制好灌浆压力。
灌浆压力、浆液水灰比及浆液变换按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）执行。
采用3：
1、2：
1、1：
1、0.6（或0.5）:
1（重量比）四个比级，灌浆浆液由稀到浓遂级变换。
当灌浆压力保特不变，注入率持续减少时，或注入率不变压力持续升高时，不得改变水灰比。
固结灌浆，当注入率大于30L/min时，根据具体情况适当越级变浓。
固结灌浆中，当某一级水灰比浆液的灌入量已达到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，改浓一级水灰比灌注。
固结灌浆时，当改变浆液后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，立即查明原因，进行处理。
固结灌浆结束标准
1）在规定压力下，当注入率不大于1L/min，持续30min，灌浆即可结束。
2）当长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理措施。
封孔
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。
检查孔施工
1）固结灌浆检查孔在该部位灌浆结束3～7天后进行，钻孔采用风动钻机及监理要求的钻机进行，检查部位按监理人指示进行。
2）采用单点压水试验方法进行检查，检查孔数量不小于灌浆孔总数5％。
检查结束后进行灌浆和封孔。
3、接缝灌浆的施工
接缝灌浆顺序为先灌高程低的灌浆区，再灌高程高的灌区。
1）灌浆管路和部件的加工和安装
进浆、回浆、出浆、排气管等灌浆管路和弯头、三通、止浆片、出浆盒及盖板、排气槽及盖板等部件的材质、规格及加工和安装，严格按施工图纸和监理要求进行。
对各灌区的止浆片，特别是基础底层止浆片的安装埋设质量必须确保合格，一旦发现有缺陷时立即修补。
同时按图纸要求埋设测缝计和温度计，定期进行观测。
2）通水检查埋管
灌浆系统埋设后，在先浇块砼浇筑前后，后浇块砼浇筑后及灌区形成后，均需对其通水检查，对外露灌浆管口严密封堵保护。
3）灌浆前准备
灌区须具备下列条件时方可灌浆：
灌区两侧砼龄期不得少于6个月，在采取有效措施下（通水冷却等），也不得少于4个月；接缝的张开度不小于0.5mm，灌区封闭，管路和缝面畅通；灌浆时间宜安排在12月至次年3月的低温季节。
灌浆前准备包括测定灌区砼温度、缝面张开度，对灌浆系统进行全面检查。
灌浆系统须满足：
每一灌区至少有一套灌浆管路畅通，通水流量大于30L/min；两个排气管的单开出水量均须大于25L/min；缝面漏水量小于15L/min，发现外漏，必须进行处理。
在横缝外露面选择灌区测点及相邻灌区测点，安设变形观测装置。
4）冲洗
采用压力水或风水联合冲洗，水压为灌浆压力的80%，风压为灌浆压力的20%～50%，冲洗至回水澄清、洁净为止。
当灌浆管路发生堵塞时，也可采用冲洗的方法力求贯通，若无效则须打孔、重新埋管恢复灌浆系统。
5）预灌性压水检查、润缝
灌浆前进行预灌性压水检查，压水压力取灌浆压力，以了解缝面容积、接缝增开度等情况，指导灌浆。
预灌性压水检查后，对缝面充水浸泡24h进行润缝，然后将水放净或用风吹净缝内积水，方可开始灌浆。
6）灌浆
灌区灌浆过程中，严格按图纸和监理要求控制灌浆压力和接缝增开度，并观测同一高程未灌浆灌区的变形，必要时进行通水平压。
浆液水灰比、变浆标准及灌浆过程中的特殊处理严格按设计和监理要求控制。
灌浆结束标准为：
在设计规定压力或缝面增开度下，注入率不大于0.4L/min，持续灌注20min即可结束。
当排气管出浆不畅或被堵塞时，在缝面增开度限值内，提高灌浆压力至达到限值为止进行灌注；若无效，则在顺灌结束后，立即从两个排气管进行倒灌，倒灌使用最浓比级的浆液，在设计规定的压力下，灌至缝面停止吸浆，持续10min即可结束。
灌浆结束经检查合格后割除灌浆管头，用水泥砂浆填实抹平。
7）灌浆质量检查
灌区灌浆质量合格的条件：
灌区两侧混凝土温度达到施工图纸的规定值；两个排气管均排出浆液且有压力；排浆密度达到1.5g/cm3以上；有一个排气管处压力已达施工图纸要求压力的50%以上。
接缝灌浆质量检查在灌区灌浆结束28天后进行。
灌浆结束后，按要求将灌浆记录和有关资料提交监理人，以便确定检查部位。
钻孔取芯、压水试验和槽检工作，选择被评为较差的灌区进行，若该灌区各项检查均满足要求，即可认为灌浆质量合格。
孔检、槽检结束后回填密实。
接缝灌浆灌区的合格率应达80%以上，否则，按监理人批准的措施进行处理。
接缝灌浆的水泥标号不低于P.O.42.5。
4、排水孔的施工
排水孔的施工在相应部位的回填与固结灌浆全部完工后进行。
（1）钻孔施工
1）测放孔位，安置固定钻机，精确调整钻孔角度和方向。
2）钻孔：
采用手风钻钻孔。
钻孔时注意钻进压力、钻进速度等变化，如果发现异常孔段，做好记录，并观测钻孔穿过的断层及破碎带的宽度、性状、结构面部位。
钻孔过程中严格控制钻进压力和转速，确保孔底偏差达到设计标准。
（2）孔内冲洗及孔口保护：
钻孔结束后，必须进行冲洗，确保孔内沉淀物不超过20cm，冲洗结束后，均妥善保护好孔口，以防孔内落入异物导致堵孔。
（3）孔内、孔口保护装置安装：
在钻孔结束前按照施工图纸、文件或监理人指示做好孔口、孔内保护装置，所有保护装置的材料经验收合格后，方可使用，孔口、孔内等保护装置严格按照图纸、文件或监理人的指示进行加工安装。
所有排水孔施工完成后均应妥善保护，直到验收合格移交为止。
四、钻孔、灌浆和灌浆计量的设备
钻孔灌浆主要设备的选型
（1）钻孔机械的选型
钻孔设备：
按孔深、孔径要求配备不同的钻孔机械。
1）手风钻：
手风钻主要选TY28，用于隧洞回填灌浆；孔深≤5m的固结灌浆孔、、排水孔钻孔。
2）YG-40风动钻机：
主要用于孔深大于5m的固结灌浆钻孔。
3）XY-2PC型地质回转钻机：
用于监测仪器孔钻孔、要求取芯的检查孔钻孔。
（2）灌浆机械的选型
1）100/15型砂浆泵：
流量100L/min，最大工作压力为1.5Mpa，输浆距离水平200m，垂直40m，用于回填灌浆及200m内的输浆。
2）BW250/50型泥浆泵：
排量150～250L/min，最大工作压力5MPa，主要用于固结灌浆和输送纯水泥浆液，输浆距离（水平400m）。
3）SGB6-10型灌浆泵主要用于固结灌浆施工，最大压力10MPa，输浆距离（水平800m）。
（3）搅拌机的配置
1）JJS-2B灰浆搅拌机:
布置在集中制浆站及导流洞内，作为储存浆液和浆液中转之用。
2）ZJ-400高速搅拌机：
在集中制浆站按实际情况及高峰供浆强度设置。
（4）灌浆自动记录仪
灌浆记录仪采用发包人提供的三参数记录议。
五、灌浆材料与制浆工艺
1、水泥
1）根据施工图纸或监理人指示，选用水泥品种。
用于回填、固结灌浆的水泥标号不应低于PO42.5Mpa。
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。
2、水
灌浆用水应符合DL/T5144的规定。
3、掺合料
经监理人批准，承包人可在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量应符合DL/T5148-2001的规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理人。
4、外加剂
经监理人批准，承包人可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及其它外加剂。
各种外加剂的质量应符合DL/T5148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。
所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
5、浆液制备
（1）制浆材料称量
制浆材料必须称量，称量误差小于5%。
水泥等固相材料采用重量称量法。
（2）浆液搅拌
1）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度参数，并作好记录。
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。
浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间宜小于4h。
所有拌和后2h内没有灌浆的浆液应废弃。
3）拌制细水泥浆液和稳定浆液，可加入减水剂并采用高速搅拌机，其转速满足设计要求，搅拌时间应通过试验确定。
细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间小于2h。
（3）集中制浆
1）中制浆站制备水灰比为0.5∶1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.4～2.0m/s，各灌浆地点应测定来浆密度，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视为废浆。
六、钻孔和灌浆质量的保证措施
1、施工准备
1）对本灌浆区内的所有作业孔进行分序及编号。
2）编写作业指导书，进行技术交底。
让施工人员熟悉施工参数、技术要求、施工特点、施工顺序及分排分序情况，掌握操作规程、规范。
3）布置风、水、电、输浆管路及制浆系统，并检查风、水、电、输浆管路是否满足施工要求；试运行制浆系统，确定制浆系统供浆能力、供浆范围。
4）准备施工材料，进行材料验收和检验并上报监理人，最终确定灌浆使用的施工材料（水、水泥、掺合剂、砂等）。
5）搭设施工平台或制作钻灌台车；
6）搭设安全防护栏，挂设安全网；
7）调试施工机械；
8）进行浆液试验；
2、钻孔施工质量控制
由施工技术人员根据施工图纸进行布孔，并现场标注孔位、孔号、孔序。
钢筋混凝土中的固结灌浆孔，混凝土浇筑前按施工图要求预埋灌浆管。
预埋管孔口固定好方位，灌浆孔位与设计孔位偏差不大于设计图纸的规定，对所有的灌浆孔进行分序编号，按序进行钻孔施工。
钻孔完毕后须进行钻孔冲洗，验孔合格后方可进入下道工序。
3、灌浆质量控制措施
（1）灌浆工程是隐蔽工程，必须由有经验经过专门技术培训并考试合格的人上岗操作。
上岗人员必须持上岗操作证。
（2）建立施工质量检查机构，每班均有技术员现场值班监督检查，执行“三检制度”，按设计要求，技术规范、监理人指示进行施工，上道工序未完成下道工序不得施工，使每道工序都处在质量受控状态，每道工序都符合质量要求。
（3）开工前做好技术交底与技术培训。
（4）灌浆设备、仪表经检验、校定合格后方可投入使用。
（5）使用三参数自动灌浆记录仪，自动灌浆记录仪由业主提供，经监理工程师率定后使用。
（6）灌浆泵压力表摆动范围要求不大于灌浆压力的20%。
使用耐蚀灌浆阀门、高压灌浆闸阀。
（7）灌浆设备、管路、压力表、都必须有足够的排浆量及达到各种灌浆的要求。
（8）配制足够的设备。
各种灌浆材料确认合格后，经监理人批准后使用。
（9）安排责任心强的人看守压力表，并进行抬动观测。
（10）在预埋灌浆管时，由灌浆专业技术人员指挥按设计图纸，配合混凝土衬砌施工进行准确的埋设并固定好方位。
（11）控制浆液使用时间，不得超过定期规定时间。
（12）施工中认真做好原始记录，做到清晰、真实、准确。
技术人员及时将原始记录进行汇总整理分析并报送监理人，以便指导灌浆工作顺利进行。
（13）施工中若出现异常情况，立即采取处理措施，并及时报告监理人。
（14）当某灌浆单元工程结束后，立即向工程监理提交全套灌浆资料，按工程监理指定的检查孔位及检查方法进行检查。
4、特殊情况的处理
1）回填灌浆特殊情况处理
（1）空腔较大部位、超挖大的部位、塌方段，预埋灌浆管，预埋管不少于2组（每组2根；其中1根为排气管；另1根为灌浆管，排气管埋在最高处，进浆管次之）。
（2）灌浆过程中如发现漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液、降低压力、间歇灌浆等方法处理。
但处理方法报监理人审批或遵照监理人的指令进行。
（3）灌浆过程中发生与其它孔串浆，等被串孔排出浓浆时将其堵塞，一次序孔串浆可不必重灌，二次序孔串浆扫孔重灌。
2）固结灌浆特殊情况的处理
（1）有地下水的固结灌浆孔，测定涌水流量、地下水压力，灌浆时可适当增加灌浆压力，所增加压力须报请监理人批准后方可使用。
（2）钻孔时注意回水颜色地层的变化，遇有断层、破碎带、地下涌水及其它异常现象，及时向工程师汇报。
由监理、设计和施工单位共同商定处理办法。
（3）灌浆中每个灌浆孔的灌浆工作必须连续进行。
若因故中断，必须尽早恢复灌浆，中断超过30min时，进行冲洗，如冲洗无效时，扫孔重灌，重灌时从开始灌浆时的水灰比开始。
（4）灌浆过程中，如冒浆、串浆、浆液变浓等情况，处理方法按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）的有关规定执行。
并详细记录，同时将采取的处理措施、结果通知监理人。
（5）有地下水涌出的灌浆孔，灌浆工作结束后，做屏浆措施。
屏浆时间不少于1小时，然后可用机械封孔法封孔。
（6）若灌浆量大，灌浆难于结束时，可采取低压、浓浆、限量、间歇、浆液中掺入速凝剂、加砂、加水玻璃双浆液等方法处理。
但处理方法必须由监理人批准后方可采用。
（7）在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m内不得进行爆破作业。
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