钻孔灌浆及基础处理工程施工方法说明及附图.docx
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钻孔灌浆及基础处理工程施工方法说明及附图
第9章钻孔、灌浆及基础处理工程
9.1工程概况
本章施工内容为关州水电站发电引水洞、调压室、压力管道、电站厂房等工程的回填灌浆、接缝灌浆、固结灌浆及灌注桩施工。
其内容包括：
⑴钻孔：
包括勘探孔、灌浆孔、灌注桩钻孔，以及钻孔和灌浆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钻孔作业。
⑵灌浆：
水泥灌浆水泥灌浆适用的范围为固结灌浆、回填灌浆、接缝灌浆。
⑶钻孔、灌浆的范围完全取决于实际遇到的地质条件。
当遇到地质条件改变，按监理人定期发布的关于钻孔、压水试验、灌浆的通知执行。
当遇不良坝基地质条件或砼建筑物出现缺陷需进行化学灌浆时，按监理人指示进
行化灌。
钻孔灌浆及灌注桩总工程量见表9.1-1所示。
表9.1-1钻孔灌浆及灌注桩工程量表
~编号
项目名称
单位
工程量
备注
引水隧洞
2-7-1
固结灌浆孔
m
9975
2-7-2
固结灌浆
m
9975
2-7-3
回填灌浆埋管
m
5000
2-7-4
回填灌浆
m2
8551
9#施工支洞
8-7-1
回填灌浆
m2
112
8-7-2
接缝灌浆
m2
68.8
10#施工支洞
9-7-1
回填灌浆
m2
67
9-7-2
接缝灌浆
m2
47.12
11#施工支洞
10-7-1
回填灌浆
m2
67
10-7-2
接缝灌浆
m2
47.12
编号
项目名称
单位
工程量
备注
调压井
3-7-1
固结灌浆钻孔
m
15665
3-7-2
固结灌浆
m
15395
3-7-3
回填灌浆
m2
4144
压力钢管
4-7-1
固结灌浆
m
11351
4-7-2
回填灌浆
m2
4043
4-7-3
接触灌浆
m2
3152
厂房及防洪堤
5-15-1
灌注桩造孔
m
10992
5-15-2
C20砼（灌注桩）
M3
8633
5-15-3
灌注桩钢筋
T
648.98
9.2工程地质
9.2.1引水隧洞工程地质条件
引水隧洞（弓I17+000.000〜17+727）及调压室段山体较浑厚，地表高程2200m^2600m,隧洞顶板埋深100m〜700m,侧向水平埋深除进口傍河段、个别傍山段为80m〜200m外，其余段为300m〜700m。
引水线路沿线从上游至下游与小金河垂直的冲沟较发育，其中较大的冲沟有梅龙
沟和鹅狼沟。
沟内均常年有流水，沟底被冲洪积物覆盖，沟底高程分别为2122m〜2194m和2022m〜2192m,跨沟段洞室垂直埋深约52m〜110m,
该段引水线路位于扎科断裂中路背斜南西侧，下游距关州电站厂址约730^产
状N65W/NE（S）Z60〜80，与洞轴线近于直交。
北西斜交于水子断裂（F10）,工
区延伸长度大于21KM该断裂系由多条断层组成的宽约120m〜150m断裂带，两盘岩
层均由志留系组成，上盘岩层直立、倒转，下盘次级褶皱发育，破碎带宽30m〜100m,
断距大于500m,为一压扭性断裂。
9.2.2调压井工程地质条件
调压井位于厂房后坡条形山脊垭口上游约320m外侧坡陡崖脚地形稍缓处，井中
心对应地面高程2280m,与厂房相对高差为423m,地形坡度50〜65。
基岩为二云片岩夹薄层石英或条带，强风化带下限埋深15m〜25m,弱风化带下限埋深20m〜30m,
岩类别以W1类为主。
9.2.3压力钢管段工程地质条件
压力管道位于调压井以下阶梯状陡坡地段，地表大部分基岩裸露，上部为二云片岩夹薄层石英或条带，下部为石榴二云（英）片岩夹角闪片岩。
其中洞内埋管段主要穿越二云片岩夹薄层石英或条带和石榴二云（英）片岩夹角闪片岩，洞室埋深82m^
160m,围岩类别为W〜V类。
洞顶岩石因各结构面的切割组合易形成不稳定楔形体，下平段后段（0+300.67〜0+335.46）位于厂房场地下，埋深8.5m〜12m,地表土层厚5m〜19m,地下水位高于洞顶约2.75m，洞室大部分位于松散堆积层中。
9.2.4发电厂房及防洪堤工程地质条件
厂区布置于小金河右岸兴丹停车场上游侧S303公路边，厂房外侧紧靠主河道，小金河在此呈弧行拐弯，河床高程1848m〜1850m,枯水期水面宽20m〜35m,水深约
1.5m〜2m=公路宽7.5m，地面高程1857m〜1858m,高出河水面7m〜8m。
场地公路内侧为崩坡积层，组成物质为孤块碎石夹沙壤土。
公路及外侧为一新近人工堆积的孤块碎石土。
防洪堤沿地面厂房外侧大致顺河布置，长约330m，堤顶高程1856.75m，两
端与岸坡相接。
厂区地基向上游主要位于漂块，上部为卵石夹砂层中，向下游为强〜弱风化石榴二云（英）片夹角闪片岩。
厂基附近漂块卵石夹砂层结构较密实，其承载力能满足要求，但该层透水性强，抗渗变形及抗冲刷能力较差，强风化石榴二云（英）片夹角闪片岩风化呈褐黄色碎石土状，结构松散，承载力较低。
防洪堤覆盖层厚22m〜50m，
从上至下依次为：
漂块卵砾石夹层、孤块碎石夹沙壤土层，下伏基岩主要为二云片岩夹薄层石英脉或条带。
9.3灌浆工程特点、重点、难点及对策
9.3.1主要工程特点
⑴工程量大，施工点分散；
⑵压力钢管段灌浆升压及变形观测的控制要求较高；
⑶各灌浆工作面与其它施工相互干扰多，平行作业多。
9.3.2工程难点、重点及对策
⑴钻孔灌浆工程量大，施工机械设备多，廊道施工通道少，采用集中制浆，设中转站输浆，循环供浆的方法进行浆液的输送。
⑵按施工工作面要求配备足够的施工人员及施工设备，并组织安排好施工人员及设备的调动，采用集中统一的管理方法。
⑶钢衬段灌浆的压力控制：
采用电感千分表、千分表进行监测，安排责任人心的工作人员看守压力表。
9.4施工布置
941制浆系统
根据现场地形条件和灌浆工程部位的分布，拟在现场布置2个集中制浆站。
1#
集中制浆站布置在引水洞出口底板，主要负责引水隧洞灌浆及调压井；2#集中制浆站
布置在厂房右后侧，主要负责压力管道的灌浆。
每个集中制浆站内设ZJ-400高速搅拌机1台，J-900储浆搅拌机1台，站内设临时性水泥仓库。
制浆站用①50mm架管搭设，上铺5cm厚的木板，四周围彩条布，顶部盖石棉瓦。
钻孔灌浆施工通道采用各部位开挖、混凝土施工时的通道。
制浆系统的主要布置形式见图9.4-1。
舸内制浆対结构圉
廻浆站塔脚耶惠餌
图9.4-1制浆系统的主要布置形式
9.4.2作业平台
引水隧洞洞内成型断面均为圆型，考虑施工便利，钻孔与灌浆施工采用钢管架搭设简易施工作业平台进行。
9.4.3风、水、电
风：
使用开挖时的供风管道，用DN50管接入钻孔工作面。
局部工程量少的地方
采用移动式压风机进行供风。
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、砼浇筑所形成的系统。
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。
洞内风、水、电、排污管道都靠边布置。
9.4.4排水、排污及时清理灌浆施工产生的废水、废浆液，保持工作面整洁。
工作面设排污沟和集
水坑（井）,淤积物用人工装编织带搬出，弃至监理人指定地点。
在引水隧洞出口设置临时集水排污池，将工作面污水集中进行净化处理后排放。
9.4.5通讯
引水隧洞与支洞中钻孔与灌浆施工通讯采用对讲机或电话机。
9.5钻灌设备
9.5.1钻孔设备根据不同部位钻孔形式及其入岩深度、底板压重砼厚度、洞内衬砌厚度等参数，
回填灌浆选用YT28气腿式凿岩机及阿特拉斯D7液压钻钻孔，固结灌浆选用YG40导
轨式凿岩机钻孔，勘探孔及检查孔选用XY-2PC地质钻机钻孔，接缝灌浆采用磁座电钻钻孔。
9.5.2灌浆设备
固结及接触灌浆采用ZJ-400高速搅拌机制浆，JJS-2型低速搅拌机配浆，BW-200型灌浆泵输浆和灌注，灌浆自动记录仪实时跟踪测记灌浆过程。
9.6灌浆材料
⑴根据施工图纸或监理人指示，选用灌浆用的水泥品种。
用于回填灌浆的水泥
强度等级不低于32.5和固结灌浆的水泥强度等级不低于42.5。
⑵施工过程中，监理人有权指示承包人采用细水泥或超细水泥等特种水泥，承包人不得拒绝，其引起的变更应按本招标文件《合同条款》的规定办理。
⑶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。
水泥不存放过久，出厂期超过三个月的水泥不使用。
9.6.2灌浆用水
灌浆用水符合JGJ63—89第3.0.4条的规定，制浆用水的温度不得高于40C。
9.6.3掺合料
经监理人批准，可在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量符合DL/T5181-2001的规定，其掺入量通过试验确定，并将试验成果报送监理人。
9.6.4外加剂
经监理人批准，可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。
各种外加剂的质量符合DL/T5181-2001的规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，并将试验成果报送监理人。
所有能溶于水的外加剂均以水溶液状态加入。
9.6.5化灌材料
根据施工图纸或监理人指示选用合适的化学灌浆材料。
9.7浆液配给及输送
9.7.1制浆
⑴材料称量误差小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法。
⑵纯水泥浆液搅拌时间：
使用普通搅拌机时不得少于3min，使用高速搅拌机时
不小于30S。
浆液在使用前用筛过滤。
从开始制备至用完的时间小于4h。
所有拌和后
2h内没有灌浆的浆液作废浆处理。
⑶拌制超细水泥浆液和稳定浆液，加入减水剂并采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速大于1200r/min（r为转动一周），搅拌时间通过试验确定。
细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间小于2h。
⑷集中制浆系统制备的水泥浆为0.5:
1（水灰比）的纯水泥浆，输送浆液流速
为1.4〜2.0m/s，各灌浆点按来浆密度，根据各灌浆点的不同需要进行调制使用。
浆液温度保持在5〜40C,低于或超过此标准作为废浆处理。
9.7.2输浆
9.8回填灌浆9.8.1回填灌浆工艺流程
回填灌浆工艺流程见图9.8-1
图9.8-1回填灌浆工艺流程图
9.8.2回填灌浆施工
⑵隧洞回填灌浆采用YT-28手风钻钻孔。
⑶所钻孔深入岩石10cm,并测记混凝土厚度和空腔尺寸。
⑷遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时采用预埋灌浆管。
9.8.2.2灌浆
⑴回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行,每一区段的端部封堵严密。
自较低的一端开始向较高的一端推进。
同一区段内的同次序孔全部钻出后进行灌浆。
⑵回填灌浆分两序施工，先施工I序孔，再施工U序孔。
I序孔与U序孔分类编号，交替布置，U序孔包括顶孔。
各次序间隔不得小于48h。
⑶灌浆前对衬砌砼的施工缝和砼缺陷等进行全面的检查，对可能漏浆的部位进行处理。
⑷采用纯压式灌浆法，灌浆压力为0.3〜0.5Mpa，浆液水灰比为：
一序孔可灌
注水灰比0.6（或0.5）:
1的水泥浆，二序孔可灌注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，掺砂量不大于水泥重量的200%，或按监理
人指示进行。
9.8.2.3结束标准与封孔
在规定的压力下，采用灌浆孔注入率不大于1L/min后，继
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