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帷幕灌浆分析分享
一、帷幕灌浆概述（评论）
1、工程概况
舟山惠生船坞工程位于舟山市岱山县秀山岛的南面，濒临岱衢洋，遥对杭州湾北岸，中心位置在北纬30°11′30″，东经122°11′45″。
本船坞有效尺度为400m×120m×14.80m，船坞主体大部分设计在岩基上，帷幕灌浆设在廊道后趾下和坞墩及水泵房下。
坞口及坞室内的两道坞门处设置双排灌浆孔，廊道后趾下设置单排灌浆孔，基岩围堰段需设置双排灌浆孔，具体灌浆区域还须目测和压水试验来确定，如果岩基渗透系数小于5.0*10-5cm/s，则不需要灌浆。
经过帷幕灌浆处理后的基岩，其渗透系数必须小于5.0*10-5cm/s。
2、自然条件
2.1、水文、气象条件
场区属于北亚热带南缘海洋季风气候区，其气候特征为温暖湿润，冬无严寒，夏无酷暑。
多年平均气温在16.3℃,最热在8月份，极端平均最高气温39.1℃，最冷在1月份，极端最低气温-6.1℃，多年平均降水1293.7mm，最大降水量1976.5mm，最小降水量604.00mm。
本区风向随季节变化明显，呈现偏北风和偏南风两个强风向，各向平均风速在2.3-6.0m。
7-9月易受热带风暴（台风）侵袭，风力超过12级，台风平均每年影响3.9次。
2.2、地形地貌
拟建场地位于舟山市岱山县秀山岛，地貌单元属浙东丘陵滨海岛屿区，为天台山北延余脉，场区地貌由剥蚀残邱地貌、滨海平原地貌级滩涂地貌组成。
本岛最高点高程113.7m，最低点高程3m，高差111m。
滨海平原区域位于中部，主要分布为村庄、农田、和水塘，滩涂地貌分布于场区北侧，剥蚀残邱主要分布于场区东部、西部和南部。
2.3、地质条件、岩土层分布及其特征
根据野外钻探揭露，场地自上而下主要有第四系全新统滨海、浅海相沉积淤泥质土、粘性土、上更新统粘性土、残坡积的含砂砾粉质粘性土等。
下伏岩基为侏罗纪上统西山头组（J3x）的火山碎屑岩，属浙东南陆相火山岩区，主要为晶屑熔结凝灰岩和凝灰质砂岩，块状构造，微风化岩石致密、坚硬。
（1）2-1淤泥质粉质粘土（Q4m）
灰色，流塑，饱和，局部略显层理，夹粉土、粉砂薄层及团块，含贝壳碎屑、有机质、腐植物、云母，顶部0.2—0.5m一般呈流泥状，靠近山体湾部处往往含大量砾砂，含量可达30%。
无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（2）2-2粉质粘土（Q4m）
灰色，软塑，饱和，厚层状，偶夹粉土，含有机质、腐植物、钙质结核，高压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（3）2-3含砾砂粉质粘土（Q4al-m）
灰色，硬塑，局不可塑，饱和，厚层状，夹砾砂，含量10---20%，径大者5cm，中压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（4）3-1粘土（Q3dl-pl）
浅黄---褐黄色，硬塑，饱和，略显层理，夹粉土薄层及团块，含铁锰质氧化结核，局部含少量砾砂，中压缩性，无摇震反应，切面光滑无光泽，干强度高，韧性高。
（5）3-2含砾砂粉质粘土（Q3dl-pl）
浅黄---褐黄色，硬塑，饱和，厚夹壮，含铁锰质氧化结核，夹砾砂，含量约占10----30%，粒径大者6cm，中压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（6）4粉质粘土（Q3lk）
灰~兰灰色，可塑，饱和，略显层理，夹粉土层，含泥钙质结核，土质不均匀，中压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（7）粘土（Q3dl-pl）
褐黄---暗绿色，，硬塑，饱和，厚夹壮，含铁锰质氧化结核，局部含少量砾砂，中压缩性，无摇震反应，切面光滑无光泽，干强度高，韧性高。
（8）5-2层含砾砂粉质粘土（Q3dl-el）
浅黄色，硬塑，饱和，厚层状，含碎砾石，粒径0.2-6cm,含量一般为20—30%，局部含量高，为含粘性土砾砂、碎石，呈夹层壮分布，中密状，中压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性中等。
（9）6-1强风化晶屑熔结凝灰岩（J3x）
浅黄色，凝灰质结构，块状结构，节理裂隙发育，以近直立状和水平状最为发育，见铁锰质渲染，间隙见泥砂质充填，岩石破碎成碎石状，岩石基本质量等级为Ⅴ级。
（10）6-2中风化晶屑熔结凝灰岩（J3x）
浅褐色~青灰色，凝灰质结构，块状构造，节理裂隙较发育，以近直立状和水平状最为发育，间隙多为铁锰质和钙质充填，岩石呈碎块状、短柱状，岩石基本质量等级为Ⅲ级。
据本次取样分析，其饱和抗压强度平均值为61.5Mpa，属硬质岩。
2.4、地下水、地表水
拟建场地地下水类型以潜水为主，以第四系松散岩类空隙水和基岩裂隙水等形式赋存、运移于地基土中，局部受上覆粘性土层的相对隔水作用，具微承压性。
场地内强风化岩层由于风化裂隙发育，透水性较好，其余各层透水性较差。
地下水主要接受海水的下渗补给及场区外地下水侧向补给。
拟建场地环境类型为Ⅱ类，根据水质分析资料，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋长期侵水段弱腐蚀性，干湿交替段无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性
二、编制依据及参考资料
《水工建筑物水泥施工技术规范》（DL/T5148-2001）
《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89）
《水工砼施工规范》（SDJ207-82）
《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）
《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
《混凝土试验规程》（SD105-82）
《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1992）
《硅酸盐水泥、变通硅酸盐水泥》（GBJ107-87）
《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-89）
三、施工程序及方法
1、主要工艺流程
施工准备→浇注混凝土压板→孔位放样→接触段钻孔→钻孔冲洗及压水试验→下一段钻孔→灌浆→钻孔冲洗及压水试验→灌浆→孔底段钻孔→钻孔冲洗及压水试验→灌浆→全孔复灌→封孔
2、计划施工顺序
帷幕施工拟开三个头，每个头两组施工。
各组负责线路如下：
1组、2组负责西坞墙施工，先从东向西施工，再从南向北推进。
3组、4组负责坞口及泵房的施工，从西向东进行，坞口处完工后进行坞室内的坞门处灌浆孔施工。
5组、6组负责东坞墙施工，从南向北推进。
具体施工路线图见下图：
3、施工方法
3.1孔位放样及钻孔
依据施工图纸，利用全站仪进行孔位放样工作。
钻孔采用SGZ—IIIA型回转钻机金刚石钻头钻进的方法进行施工，钻孔分基本孔和检查孔两种，由于钻孔直径需现场试验后确定，此处不详细描述。
坞室处设置单排孔（暂定，根据现场压水试验结果进行调整）。
坞室内的两个坞门处身子双排孔，孔距根据现场试验后确定。
按设计孔位布置将钻机迁移就位，校正钻机立轴垂直度，确保孔向铅直，稳固钻机。
钻进过程中，控制用水量、压力及回次进尺，以便提高钻进效率，并详细记录钻进过程中的孔内情况，如换层厚度、岩石破碎、夹泥、返水情况等。
3.2钻孔清洗
为达到良好的灌浆效果，在每段钻孔结束后，应对钻孔进行冲洗，将岩石裂隙或空隙中所充填的松软的、风化的泥质充填物冲出孔外，或将其推移到灌浆范围以外。
施工中钻孔冲洗压力采用每段灌浆压力的80%。
冲洗方法是将灌浆塞下至灌浆部位，用压力水冲洗，待回浆管回清水10min后为止，冲洗后孔内残留物厚度不超过20cm，对个别孔段冲洗时如回浆管不回水，升不起压力，此时采用最大泵压，增大水流冲刷力等方法，使其能达到预期的冲洗效果。
必要情况下，钻孔冲洗采用风水联动的方法进行冲洗。
3.3压水试验
压水试验分灌前压水试验和灌后压水试验，灌前压水试验孔不少于总孔数的10%，压水试验均采用单点法进行，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水，孔底段必须进行简易压水试验，计算各段透水率q值。
直至满足压水试验结果不大于5里容为止。
压水试验应在裂隙冲洗后进行，压水试验成果按下述公式计算q值：
q=Q/P.L
式中q—透水率，Lu；Q—压入流量，L/min；
P—作用于试段内的全压力，MPa；L—试段段长，m。
压水试验稳定标准：
在规定的压力下并保持稳定后，每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，压水试验即可结束，取最终值作为计算值。
3.4止水帷幕灌浆
（1）灌浆材料
水泥：
所用水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥细度应符合相关规范要求，浆液一般采用纯水泥浆，可掺入适量的外加剂，但必须通过现场的灌浆试验确定。
水：
灌浆用水应保证清洁无污染，符合拌制水工混凝土用水的要求。
砂：
在吸浆量较大的孔段，为避免浆液过大的扩散流失，提高结石强度和节省水泥用量，在水泥浆液中加入一定比例的质地坚硬的天然砂。
砂粒径不大于2.0mm,细度模数小于2.0。
（2）拌制水泥浆液
按先加水后加入水泥的顺序拌制各种水灰比的纯水泥浆液，若拌制砂浆应在水泥搅拌均匀后再加入砂。
水泥浆浆液在使用前应过筛，自搅拌制备至用完的时间应小于4小时，细水泥浆液应小于2小时。
（3）灌浆次序
若灌浆孔为两排，灌浆施工时应先施工靠近坞室内侧的一排孔，再施工外排孔，每排孔按三序施工。
（排内先施工I序孔，后施工II序孔，再施工Ⅲ序孔）。
帷幕灌浆次序图如下：
（4）施工方式及灌浆段长
帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆的方法，孔内循环方式进行灌注。
灌浆塞位位于距已灌段底以上0.5m处，防止漏灌；
施工中，根据岩石裂隙发育程度、破碎情况等地质因素，帷幕灌浆接触段段长应根据设计要求深度确定。
全孔灌浆结束后，对全孔进行复灌，复灌的压力采用第一段灌浆压力。
（5）灌浆压力
帷幕施工采用一次升压法，即灌浆开始尽快升到设计压力值。
在注入率大等特殊情况下，不能达到设计压力值时，在保持正常操作情况下，分级升压,最终达到设计压力值。
初步拟定各序各段所采用的灌浆压力如下：
永久止水帷幕各序各段灌浆压力拟用表（实际压力由灌浆试验确定）
段次
孔序
接触段
第二段
第三段
第四段
备注
I
0.05
0.15
0.35
0.55
实际灌浆压力根据灌浆试验后确定
II
0.05
0.15
0.35
0.55
Ⅲ
0.15
0.25
0.45
0.65
3.5封孔
封孔方法：
复灌结束后，采用“机械压浆封孔”和“人工封孔”相结合的方法进行封孔，即将胶管（或铁管）下入到孔底，用灌浆泵经胶管向钻孔内泵入水灰比为0.5:
1的浓浆。
水泥浆由孔底逐渐上升，将孔内余浆或积水挤出，直到孔口冒出浓浆时为止。
在泵入浆液过程中，随着水泥浆在孔内缓缓上升，可将胶管（或铁管）徐徐上提，必须使胶管（或铁管）管口永远保持在浆面以下。
孔口空余部分采用水泥球自下而上逐渐填实封堵。
4、特殊情况处理
（1）夹泥层的处理
施工遇有夹泥层时，冲孔可采用压力水脉冲冲洗（冲孔压力为灌浆压力的80%），必要时，采用风水联动冲洗，直至回清水为止，然后方能灌浆。
（2）强风化层的处理
施工遇有强风化层，施工过程中易发生塌孔、掉块现象，且下浆量较大。
灌浆施工中，采用适当延长屏浆时间、待凝等方法，避免续钻时发生塌孔、无法扩塞及绕塞返浆等现象。
（3）漏浆的处理
灌浆时，如混凝土压浆板与岩石面或岩石裂隙漏浆，可采用间歇、嵌缝、限流、限量、浓浆灌注、待凝的方法进行处理。
（4）灌浆工作若因故中断，可按照下述原则进行处理：
①及早恢复灌浆。
否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆；
②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注；
③恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，则应采取补救措施。
（5）灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：
①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
②浆液中掺加速凝剂；
③灌注稳定浆液或混合浆液；
④该段经处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进行灌浆，直至结束。
四、质量验收标准
1、基床升浆混凝土
质量验收在基床升浆混凝土施工结束28天后进行，对升浆基床钻孔取芯及压水试验查，并结合基床升浆混凝土施工情况综合评定。
压水试验采用单点法。
质量标准：
基床升浆施工中升浆砼试块28天强度≥8MPa；压水试验结果透水率小于5里容。
2、止水帷幕
质量验收在止水帷幕施工结束14天后进行，帷幕质量检查以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，进行综合评定。
检查孔数量为灌浆总孔数的10%，1个单元工程内应布置2～3个检查孔，检查孔部位应由现场监理工程师确定。
压水试验采用单点法。
帷幕灌浆允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验单元和数量
单元测点
检验方法
1
孔位
50
每孔
（逐孔检验）
1
用全站仪和钢尺量
2
钻孔孔倾斜
直孔
<0.5H%
每孔
（抽查10%）
1
用测斜仪量
质量标准：
其合格标准为透水率q＜3Lu，合格率在90%以上，不合格孔段的透水率不超过设计规定值的100%，且不集中，灌浆质量可认为合格，否则应商定处理方案。
五、工效分析、主要施工机械及劳动力计划
1、工效分析
帷幕灌浆工作量总共为4195m。
计划工期110天，平均每天必须完成38.14m。
所配设备按每10m/天台计算，每天可以完成60m的工作量，满足要求。
2、施工机械设备配置表
帷幕灌浆工程主要机械设备配置表
序号
名称
型号规格
数量
单位
备注
1
制浆站
HLS60
2
台
2
灌浆泵
SGB-6
6
台
3
钻机
SGZ-ⅢA
6
台
4
灰浆搅拌机
LJ-Ⅱ
4
台
5
储浆罐
2m3
2
个
6
排污泵
11kw
6
个
7
潜水泵
4kw
6
个
8
深井泵
ZL500
6
个
9
料车
12t
1
辆
3、劳动力计划
帷幕灌浆拟投入劳动力如下：
1、管理人员10人
2、技术人员5人
3、钻工20人
4、制浆工10人
5、测量工4人
6、电工4人
7、试验工2人
8、司机1人
人数总计56人
六、技术、安全保证措施
1、技术保证措施
（1）基床升浆对应止水帷幕处应形成止水屏障。
施工时，对该处升浆砼应特别加强，止水帷幕的三排注浆管均应注浆。
（2）制浆材料的称量误差小于5%，寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作；炎热季节应采取防热和防晒措施。
使浆液温度保持在5~40℃之间。
水泥浆搅拌时间不少于30s，浆液使用前过筛，浆液自制备至用完的时间不允许超过4小时。
（3）对基床升浆混凝土深度大于2.0m的孔段，压浆过程中起拔注浆管时，保证注浆管埋深在0.6～2.0m之内，以免升浆管提出浆面造成浆液离析，影响基床升浆混凝土质量；
（4）每排管压浆结束拔管后，应将预埋管内注入一定砂浆，防止浆液沉淀，造成基床升浆混凝土的质量缺陷；
（5）在炎热夏季进行基床升浆施工，防止砂浆发生假凝现象，施工中必须控制好浆液的温度，浆液温度不允许大于39℃。
从以下几个方面进行浆温控制：
①拌和水内掺入冰进行降温；
②输浆管路进行包裹，并在管路上洒水降温；
③炎热天气不允许使用新出厂的水泥；
④如有条件，沙场进行遮挡。
使用时，中午使用底部，夜晚使用上部。
（6）对升浆混凝土的缺陷及接触面进行补强灌浆处理，保证达到防渗设计要求；
（7）止水帷幕施工时，如遇注浆量较大的孔段，必须进行待凝处理，待浆液终凝后再进行扫孔灌浆。
2、安全保证措施
2.1防触电措施
（1）施工中，带电物品如配电箱、接线盒等必须设有醒目标志，不用时，应将电源切断，防止触电事故发生。
（2）电缆等接头必须妥善处理，并用木杆等绝缘物品支起，防止海水侵入，造成漏电。
（3）配电箱内必须设有相应的漏电保护器。
（4）所有设备应设有接地设施。
（5）施工现场用电执行“三相五线制”，电闸箱执行“一箱、一闸、一保护”。
（6）施工中人员必须穿绝缘胶鞋，避免发生触电事故。
2.2防爆管措施
（1）施工中灌浆管应排列整齐，避免管路相互缠绕，造成管路打折增压。
（2）灌浆管路及灌浆泵必须设有泄压装置，压力过大时可及时泄压，防止爆管。
（3）所采购的灌浆管爆破压力必须满足国家所规定的安全标准。
（4）灌浆管必须有厂家所提供的检验合格证，并应抽样检查。
（5）灌浆管路应架立，防止磨损。
施工中随时检查其磨损情况，做到及时更新管路，避免管路磨损严重造成爆管事故。
2.3高空作业保证措施
高空作业时，施工人员必须配带安全带等保护用具，并且在相应人员看护下进行高空作业，防止意外事故发生。
2.4机械转动部位的保护
（1）机械转动部位，必须设有安全罩、防护罩等安全设施。
（2）施工机械转动部位不允许人员依靠及站人，防止机械转动时造成安全。
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