灌浆工程施工方案.doc

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1、灌浆工程施工方案1.1 回填灌浆本标段回填灌浆包括灌浆平洞的回填灌浆(衬砌回填灌浆)和勘探平洞封堵处理后的回填灌浆(封堵回填灌浆)。1.1.1 衬砌回填灌浆1、施工程序回填灌浆在相应部位衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。2、施工方法(1)回填灌浆采用在预埋管中钻孔的方法。(2)回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行。分两个次序,拱腰部位的孔为I序孔,顶孔为II序孔。各次序孔灌浆的间隔时间不小于48小时。(3)回填灌浆采用“赶灌法”施工,即:每一灌浆区段施工开始时,先钻出第I次序孔,然后自低端孔向高处孔顺次进行灌浆。当低处孔灌浆时,高处孔会自然排出气体和积水,接着排出浆液,当排出浆液达到或接近注

2、入浆液的浓度时,则封闭(塞住)低处孔,改在高处排浆孔继续灌注,依此类推,向前赶灌,直至最后一孔。I序孔完成后,按同样的程序进行II序孔的钻孔灌浆。(4)各孔灌浆时均采用纯压式灌浆法。(5)遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时,另制定特殊灌浆措施报送监理。3、施工流程衬砌回填灌浆的施工工艺流程见图20-2。4、准备工作(1)预埋灌浆管为了方便钻孔和避免在钻孔时打断钢筋,在混凝土衬砌中设置预埋管,之后通过预埋管进行钻孔和灌浆。预埋管采用76mm钢管,长度与该部位混凝土衬砌厚度相同。预埋时精确定位,并与混凝土内钢筋焊接牢固。(2)回填灌浆前对衬砌混凝土的施工缝和混凝土缺陷等进行全面检查,对可能漏浆的部位先

3、行处理,一般采用麻丝、木楔、速凝砂浆等进行堵漏。图20 -2 衬砌回填灌浆施工工艺流程图(3)根据钻孔发现的顶拱脱空情况或其它资料,估计所灌注的隧洞区段内被灌注空间的总体积,储备足够的水泥等灌浆材料,以便一次连续灌注至结束,避免灌浆过程中断带来诸多不利。5、钻孔回填灌浆的钻孔采用YT28型手风钻进行,钻孔孔径为56mm。孔深进入围岩20cm,并测记混凝土厚度和空腔尺寸。6、灌浆(1)灌浆采用纯压式灌浆法。(2)一般情况下,I序孔灌注水灰比0.51的水泥浆,II序孔灌注水灰比11和0.51两个比级的水泥浆。对空隙大的部位则灌注水泥砂浆,水泥砂浆的掺砂量最大不超过水泥重量的200%。(3)灌浆压力

4、按设计要求或监理指示执行。(4)灌浆时,对往外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝,待凝时间不少于24小时。(5)灌浆结束标准:在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,延续灌注10min即可结束。(6)特殊情况处理1)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。2)回填灌浆因故中断,必须及早恢复灌浆,中断时间大于30min,按规定要求设法清洗至原孔深后恢复灌浆,此时若灌浆孔仍不吸浆,则就近重新钻孔进行灌浆。(7)封孔灌浆结束后,对不再利用、加深进行固结灌浆的钻孔,排除钻孔内积水和杂物,采用干硬性水泥砂浆将全孔封堵密实,孔口压实抹平。(8)质量检查1)回填

5、灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行。2)回填灌浆质量检查采用钻孔注浆法。根据监理指示,采用单孔注浆试验法或双孔连通试验法。单孔注浆试验法检查时向孔内注入水灰比21的浆液,压力与灌浆压力相同,初始10min内注入量不超过10L,即为合格。双孔连通试验法检查时向其中一孔内注入水灰比21的浆液,压力与灌浆压力相同,若另一孔出浆量小于1L/min,即为合格。3)检查孔钻孔注浆检查结束后,采用水泥砂浆将钻孔封填密实,并将孔口压抹平整。1.1.2 封堵回填灌浆1、施工程序封堵回填灌浆在混凝土回填完且达到70%的设计强度后进行,如混凝土分段浇筑,则回填灌浆亦分段进行,段长一般不大于15m。2、施工方法封

6、堵回填灌浆采用预埋管法。3、灌浆管路的埋设探洞清理干净、混凝土浇筑前,先进行回填灌浆管路的埋设,即在探洞顶拱分别埋设一条进浆管和一条回浆管,两管间距30cm,管路采用50mmPPR管,并在顶拱打锚筋固定灌浆管路。灌浆管路埋设时,在进回浆管上每隔2m安设一根出浆管,出浆管亦采用PPR管,长10cm,管径25mm,在探洞顶拱设置出浆管部位,用风钻钻设出浆孔,孔深15cm,孔径40mm,使出浆管置于出浆孔内,保证出浆通畅。管路埋设好后,采用通风方法检查管路畅通情况。回填混凝土时,设专人看管维护预埋管路。管路埋设好至灌浆之前,管口均用闷头封堵,以防杂物及回填混凝土时堵塞灌浆管。4、回填灌浆堵头模板拆除

7、后,将顶拱混凝土填不满的缝隙用人工填塞、外抹砂浆封闭,待凝后即可进行回填灌浆施工。采用C232-100/15砂浆泵配YJ-340型双层搅拌桶实施灌浆作业。回填灌浆浆液一般采用纯水泥浆,水灰比采用11、0.81、0.51三个比级,空腔大的部位采用水泥砂浆灌注,掺砂量不大于水泥重量的200%。灌浆时先采用11的浆液灌注,待回浆管排出11的浆液后,改用0.51的浓浆灌注。管路吸浆量小于0.4L/min时,持续10min灌浆即可结束;若回浆管出浆不畅或灌浆过程中被堵塞时,在顺灌结束后,立即对回浆管进行倒灌,结束标准同上。5、质量检查探洞回填灌浆结束28天后,在坝基建基面上(或混凝土浇筑面上)钻孔压浆检

8、查,孔深深入探洞顶拱10cm即可。检查孔布置原则上一个浇筑仓面(15m)12个。检查孔采用21的纯水泥浆进行注浆试验,合格标准为:在规定灌浆压力下,初始10min内注入浆量不大于10L即为合格。若检查不合格,则采用钻孔补灌方式进行处理,直至满足设计要求。1.2 固结灌浆本标段固结灌浆施工包括大坝基础的坝基固结灌浆施工和灌浆平洞、通风斜井及地质勘探平洞的围岩固结灌浆施工。为提高基岩中软弱岩体的密实度,增加它的变形模量,减少基础的变形和不均匀沉陷,同时弥补因爆破松动和应力松弛所造成的岩体损伤,坝基基础采用固结灌浆加固处理。固结灌浆孔梅花型布置,固结灌浆孔按梅花形布置,坝基上、下游各1/4范围的固结

9、孔深8m,孔排距2.5m2.5m;坝基中部1/2范围的固结孔深为5m,孔排距3.0m3.0m;地质缺陷部位固结灌浆孔适当加深或加密。主防渗帷幕前布置一排固结灌浆兼辅助帷幕灌浆孔,孔深15m,在基础帷幕灌浆廊道内施工。坝基固结灌浆施工由于施工方法或实施部位的不同,分坝基固结灌浆(无陡坡接触灌浆的部位)、陡坡段基础固结灌浆(同部位需先进行陡坡接触灌浆)和辅助帷幕灌浆三部分进行说明。1.2.1 坝基固结灌浆1、施工程序和方法(1)施工程序坝基固结灌浆均采用有盖重灌浆,其钻孔和灌浆在相应部位混凝土盖达2m以上,且混凝土达到50%设计强度后进行,同时相应区域内的勘探平洞回填处理必须完成。考虑与大坝混凝土

10、浇筑之间的相互影响,在具备施工条件后安排坝基固结灌浆施工的原则为:1)尽量形成一个坝段完整的灌浆施工单元;2)充分利用混凝土浇筑层间间歇期;3)有利于固结灌浆施工组织和文明施工要求。根据这一原则,27#35#坝段坝基固结灌浆安排在336m高程和355m高程、分两次施工;44#坝段坝基固结灌浆安排在417m高程施工;45#坝段水平部位坝基固结灌浆安排在419m高程施工;46#坝段坝基固结灌浆安排在439m高程和443m高程、分两次施工;47#49#坝段及50#坝段水平部位的坝基固结灌浆安排在443m高程施工。详见大坝右岸各坝段基础固结灌浆施工高程图(图WJ-CDT-TZK/C-001-II-20

11、-02)。坝基固结灌浆质量检查不限于在灌浆同一高程实施,工期较紧时将安排在之后的混凝土浇筑间歇期实施。坝基固结灌浆各类孔之间的施工程序为:抬动观测孔物探测试孔固结灌浆I序孔固结灌浆II序孔压水检查孔。(2)施工方法坝基固结灌浆分区(单元)进行,单元内按分序加密的原则进行,一般分两个次序。5m孔深的固结灌浆孔采用全孔一次灌浆法,8m孔深的固结灌浆孔采用自上而下分段(第1段2m,第2段6m)灌浆法。坝基固结灌浆均采用孔口循环式灌浆法。2、施工工艺流程坝基固结灌浆的施工工艺流程见图20-3。3、抬动观测装置埋设坝基固结灌浆施工前,根据监理的指示,在灌区内埋设混凝土抬动观测装置,便于灌浆过程中观测抬动

12、变位,抬动观测装置结构示意见抬动观测装置及斜坡廊道钻灌滑动平台结构示意图(图WJ-CDT-TZK/C-001-II-20-01)。图20-3 坝基固结灌浆施工工艺流程图4、钻孔固结灌浆钻孔主要采用ROC742液压冲击钻,对于有取芯要求的钻孔,采用XY-2PC100型地质钻机配金刚石或硬质合金钻头进行,对于一些边脚、大型钻机无法施工的部位,采用宣化YQ-100B潜孔钻机造孔。各类钻孔孔径见表20-2。表20-2 坝基固结灌浆钻孔孔径表类别抬动观测孔物探测试孔灌浆孔压水检查孔孔径(mm)91765676固结灌浆孔的施钻严格按灌浆分序分段,先外围后中央、逐渐加密的原则进行。钻孔过程中,对混凝土厚度、

13、岩层、岩性的变化,对发生的掉钻、塌孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况,进行详细的记录并及时向监理反映。除监理另有指示外,每个钻灌单元的第一个灌浆孔进行取芯,其它灌浆孔依据监理的指示,一般不取芯,对取出的岩芯进行清洗、编码、装箱,并绘制柱状图。钻孔结束待灌浆或灌浆结束待加深时,孔口均加以妥善保护。5、冲洗及压水试验(1)钻孔冲洗钻孔结束后,对孔壁和孔底沉淀进行冲洗:在孔内下入导管直到孔底,往导管通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗,直到回水澄清,孔内残留沉淀厚度不超过20cm。(2)裂隙冲洗钻孔冲洗完成后,安装灌浆塞,用压力水进行岩层裂隙的冲洗,直至回水清净时为止。地质条件较好时,采用单孔

14、裂隙冲洗方法;对岩石破碎、裂隙发育地区,在各钻孔间裂隙相互串通的情况下,采用群孔裂隙冲洗方法。冲洗压力为灌浆压力的80%,若该值大于1.0MPa时,采用1.0MPa。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24小时时,不得进行裂隙冲洗。灌浆孔(段)裂隙冲洗后,该孔(段)立即连续进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24小时者则在灌浆前重新进行裂隙冲洗。(3)压水试验灌前压水试验在裂隙冲洗后进行,一个固结灌浆单元采用“单点法”进行灌前压水试验的孔数按总灌浆孔数的5控制,且第一个灌浆孔必须采用“单点法”进行灌前压水;其它孔结合裂隙冲洗进行简易压水试验。简易压水试验结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80

15、%,该值若大于1MPa时,采用1MPa;压水20min,每5min测读一次压水流量,取最后的流量值作为计算值,其成果以透水率q表示。6、灌浆(1)灌浆方法坝基固结灌浆采用孔口循环式灌浆法。采用自上而下分段灌浆的固结灌浆孔,上一段灌浆结束后待凝24小时后再进行下一段的钻灌作业。(2)灌浆压力采用设计的灌浆压力,灌浆过程中应尽快达到设计压力。对断裂构造发育、注入率较大的孔段采用分级升压方式逐级升至设计压力。初始压力由监理根据现场实际情况确定,按每0.05MPa为一级,逐级升至设计压力,每级压力的纯灌时间不少于15min。(3)浆液水灰比和浆液变换坝基固结灌浆一般采用纯水泥浆灌注。在大断层等地质缺陷

16、部位,经监理批准,可采用混合浆液、水泥砂浆乃至高流态混凝土灌注,特殊情况下采用特殊水泥浆液或化学浆液灌注。纯水泥浆灌注时,浆液由稀到浓逐级变换,一般采用31、21、11、0.81、0.51等五个比级。当灌前压水透水率大于5.0Lu,采用21水灰比开灌。浆液变换标准: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,不得改变水灰比;当某一比级浆液注入量已达300L以上、群孔达900L以上或灌注时间已达1小时,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,越级变浓;浆液水灰比改变后,如灌浆压力突增或注入率突减至

17、原注入率的1/2以下时,则立即回稀至原级水灰比进行灌注,并查明原因,报告监理采取相应措施。灌浆前、浆液变换时、灌浆结束时均测量浆液密度,灌浆过程中亦每隔1530min测量一次浆液密度,并反映在固结灌浆综合成果表中。(4)结束标准各灌浆段的结束条件为:在规定压力下,当注入率不大于1.0L/min,继续灌注30min,即结束灌浆。7、特殊情况处理(1)灌浆过程中如地表或找平混凝土裂缝发生冒(漏)浆现象时,根据冒(漏)浆量的大小,可采用下述方法处理:1)如冒浆量较小,可不作专门处理,按正常灌浆方式灌注至达灌浆结束标准;2)如冒浆量较大,一般可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理,必要时应采

18、取嵌缝、地表封堵方法处理。(2)钻孔穿过断裂构造发育带,发生塌孔、掉块或集中渗漏时,应立即停钻,查明原因,一般情况下,可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。(3)钻灌过程中如发现灌浆孔串通时,应查明串通量和串通孔数、范围,并按下述方法处理:1)如串通孔具备灌浆条件时:A、串通孔漏水量相近,在满足设计压力和正常供浆的前提下,可将串通孔并联灌注,但应分别控制灌浆压力,防止抬动,同时并联孔数不超过2个。B、串通孔的串通量相差悬殊时,应单机同时灌注,并分别控制灌浆压力,各自变浆,使各串通孔不发生互串现象。C、串通孔灌浆时,应先预留足够的排稀浆孔,一般可采取一灌一排方式间歇(间隔时间可按1

19、5min左右控制)排放稀浆,待排浆孔排出的浆液浓度与灌浆孔浆液浓度一致时,将排浆孔并入串通孔组进行灌浆。2)如串通孔不具备灌浆条件时A、串通孔正在钻进应立即停钻。B、串浆量较小时,可在灌浆同时,在被串孔内注入清水,使水泥浆液不致充填孔内。C、串浆量较大时,应将阻塞器阻塞于被串孔串浆部位上方12m处,对灌浆孔继续进行灌浆,灌浆结束后应立即将串通孔内的阻塞器取出,并扫孔、待凝后进行灌浆。3)串通孔灌浆结束后,应待凝24小时,方可进行下一段的钻灌作业。(4)对孔口有涌水的孔段,灌前应测计涌水压力和涌水量,根据涌水情况,可按下述措施综合处理:缩短灌浆段长,对涌水段单独进行灌浆处理;相应提高灌浆压力,具

20、体可按设计灌浆压力+涌水压力控制;灌浆结束后进行屏浆处理,屏浆时间不少于1小时;闭浆;闭浆结束后待凝24小时;必要时可在浆液中掺加适量的速凝剂。(5)灌浆工作应连续进行,因故中断应尽快恢复灌浆,恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注,如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注,如恢复灌浆后,注入率较中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,应报告监理组织研究处理措施。(6)如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时,应暂停灌浆作业,对灌浆影响范围内的地下洞井、陡直边坡、结构分缝、冷却水管等进行彻底检查,如有串通,应采取措施处理后再恢复灌浆,灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注,必要时亦

21、可掺加适量速凝剂灌注,该段经处理后应待凝24小时,再重新扫孔、补灌。并报告监理研究是否需进行补充钻灌处理。8、封孔采用全孔灌浆封孔法,上部空余部分使用干硬性水泥砂浆人工封填捣实。9、质量检查(1)固结灌浆质量采用测量岩体波速,并结合分析灌浆孔和检查孔的钻孔取芯以及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评定。(2)固结灌浆压水试验合格标准:一般固结灌浆孔灌后基岩透水率q3Lu(坝基上下游各1/4)或q5Lu(坝基中部1/2),单元灌区内压水检查的合格率应达80%以上,其余不合格孔段的基岩透水率最大值应不超过4.5Lu(坝基上下游各1/4)或7.5Lu(坝基中部1/2),且不集中方可认为合格。(

22、3)岩体波速测试在该部位灌浆结束14天后进行。物探测试合格标准:采用灌前灌后对比测试的方法进行,合格标准根据现场具体情况按设计文件或监理的指示执行。1.2.2 陡坡段基础固结灌浆1、施工程序和方法对于陡坡坝段、需要进行陡坡接触灌浆的部位,基础固结灌浆在陡坡接触灌浆完成7天后进行。50#坝段陡坡部位比邻坝顶,采用在465.0m高程上按坝基固结灌浆的方法施工,45#坝段陡坡部位已不宜在坝面上进行钻孔灌浆,经监理批准采用钻孔引管法施工,即:在坝体混凝土浇筑前,按自上而下分段原则进行固结灌浆孔的钻孔、冲洗和压水试验直至设计孔深,并分排(高程)、分序、分段埋设灌浆管路,就近引至廊道内或坝外,待陡坡接触灌

23、浆完成后,通过引出的管路进行固结灌浆施工。2、钻孔采用引管法施工的基础固结灌浆孔采用宣化YQ-100B型潜孔钻机造孔,钻孔孔径56mm。3、冲洗和压水试验陡坡段基础固结灌浆钻孔的冲洗和压水试验,按“1.2.1 坝基固结灌浆”中相应要求实施。4、管路埋设及引管冲洗和压水试验完成后,即可进行固结灌浆管路的埋设及引管。引管孔口装置详见陡坡段基础固结灌浆引管示意图(图WJ-CDT-TZK/C-001-II-20-04)。(1)管路埋设及引管完成后、混凝土浇筑前,对管路进行通水检查,发现问题及时处理。(2)混凝土浇筑过程中,安排专人对埋设的管路进行维护,严防破坏。(3)每层管路在混凝土覆盖后,再次对管路

24、进行通水检查。(4)在等待灌浆的过程中,不定期对管路进行通水检查,防止堵塞。(5)由于引出管较多,必须认真做好引出管的标识,标识中应标明孔号及段次。埋设完成后,安排专人定期对引出管的标识进行检查,一旦发现破损,立即更换。(6)陡坡接触灌浆灌浆施工后,立即对该部位的固结灌浆管路进行通水检查,通水压力应大于接触灌浆最大压力。(7)灌浆过程中,如发现管路堵塞无法疏通时,对应灌浆孔的固结灌浆采用在坝面上钻孔的方式进行。5、灌浆陡坡接触灌浆完成7天后,即可进行同部位的基础固结灌浆灌浆施工。(1)灌浆按排由低到高逐层推进,同高程排间先灌I序孔,后灌II序孔,同孔之间先灌第1段,后灌第2段。(2)灌浆压力、

25、浆液水灰比、浆液变换及结束标准按“1.2.1 坝基固结灌浆”中相应要求实施。(3)在灌浆达设计结束标准后,采用0.51的浓浆替换孔(管)内稀浆,待回浆管排出0.51的浓浆后封闭管口,作闭浆封孔。6、质量检查陡坡段基础固结灌浆的质量检查通过在上部混凝土面上或廊道内钻孔来实施,检查方法和合格标准同“1.2.1 坝基固结灌浆”。1.2.3 辅助帷幕灌浆1、辅助帷幕灌浆在基础帷幕灌浆廊道内施工,同部位应先进行辅助帷幕灌浆,待辅助帷幕灌浆施工完毕并检查合格后方才开始进行主帷幕灌浆施工。2、陡坡坝段斜坡廊道内的辅助帷幕灌浆,在陡坡接触灌浆完成7天后进行。3、辅助帷幕灌浆采用XY-2PC100型地质钻机造孔

26、,造孔要求同“1.2.1 坝基固结灌浆”。4、辅助帷幕灌浆采用自上而下分段、孔内循环灌浆法进行,分段原则按设计图纸或监理指示执行。5、其他内容参照“1.2.1 坝基固结灌浆”实施。1.2.4 围岩固结灌浆围岩固结灌浆指地下洞室围岩的固结灌浆,本标可能涉及的部位包括右岸灌浆平洞、通风斜井及地质勘探平洞等,现以灌浆平洞为例说明围岩固结灌浆的施工,通风斜井及地质勘探平洞围岩固结灌浆参照执行。1、施工程序和方法(1)施工程序围岩固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行。(2)施工方法1)围岩固结灌浆采用在预埋管中钻孔的方法。2)围岩固结灌浆按环间分序、环内加密的原则进行,一般分两个次序,遇有地质条件不良

27、地段,可增为三序,但需经监理批准。3)一般情况下,围岩固结灌浆的基岩段长小于6m时采用全孔一次灌浆法,大于6m时采用自浅而深分段灌浆法。2、施工流程围岩固结灌浆的施工工艺流程见图20-4。3、准备工作围岩固结灌浆采用从预埋管中钻孔的方式,预埋管的方法和要求同衬砌回填灌浆。4、钻孔固结灌浆的钻孔采用KHYD110A型岩石电钻或YT28型手风钻进行,钻孔孔径为56mm。孔深满足设计要求。图20-4 围岩固结灌浆施工工艺流程图5、灌浆(1)围岩固结灌浆采用孔口循环式灌浆法。(2)灌浆压力按施工图纸所示和监理指示选用。(3)浆液水灰比采用21、11和0.51三个比级,由稀至浓灌注。浆液的变换标准参照“

28、1.2.1 坝基固结灌浆”实施。(4)一般情况下,各灌浆孔单独进行灌注,并由隧洞底部开始、两侧对称向上进行。在地层均匀、注入量较小的地段,对同一环上对称分布的两孔采用并联灌浆。(5)灌浆结束标准:在规定的压力下,当注入率不大于1.0L/min,延续灌注30min即可结束。6、封孔采用全孔灌浆封孔法。7、质量检查参照“1.2.1 坝基固结灌浆”质量检查方法实施。1.3 帷幕灌浆1.3.1 施工程序1、帷幕灌浆在达到以下条件后实施:(1)一般部位上部结构混凝土(含相邻坝块)浇筑厚度达30m以上;上部结构混凝土厚度不足30m的部位,须等混凝土浇筑达到完建高程和设计强度;(2)必须完成灌浆区邻近30m

29、范围内的地下洞室的混凝土衬砌、喷锚支护、回填灌浆、围岩固结灌浆,勘探平洞混凝土回填;(3)设有物探测试孔的坝段,必须完成灌前测试;(4)抬动变形观测装置安装完毕且能进行正常测试;(5)必须对已埋设的各种内、外观监测仪器、电缆、孔、管等设施妥善保护;(6)压浆板部位应在混凝土压浆板施工完毕并达设计强度后方可开始施工;(7)本层灌浆平洞开挖、衬砌及地质缺陷处理完成后。2、帷幕灌浆分序加密原则进行,分III序施工。帷幕灌浆同一排相邻两个次序孔之间以及后序排的I序孔与前序排III序孔之间,在岩石中钻孔灌浆的间隔高差不小于30m。3、在同一坝段或压浆板混凝土段内,同时进行灌浆作业的孔段数不超过2个。4、

30、根据地形、地质条件,选择有代表性的先导孔进行灌前稳定地下水位观测,作为计算压力起算零线的依据。地下水位观测稳定标准:每5min测读一次地下水位,当水位下降速度连续两次均小于5cm/min时,可认为稳定,以最后观测值作为地下水位值。5、帷幕灌浆施工程序为:抬动观测孔先导孔(勘探孔)帷幕灌浆孔质量检查孔。6、帷幕孔施工次序:先导孔下游排I序孔下游排II序孔下游排III序孔上游排I序孔上游排II序孔上游排III序孔检查孔。1.3.2 设备仪表的检测及率定灌浆工作开始前,对自动记录仪、测斜仪、压力表、比重称等进行检测率定,不合格的设备、仪器仪表不得用于施工。灌浆施工过程中,根据规定或监理指示定期或不定

31、期对上述设备和仪器仪表进行校准,发现计量误差超过设计标准时,立即进行校正或更换。1.3.3 抬动观测根据设计或监理的要求,在基础灌浆隧洞的底板布置抬动观测孔。抬动观测孔孔径91mm,孔深按设计规定或根据岩层具体情况与监理商定,一般入岩深度不宜少于20m。抬动观测装置结构示意见抬动观测装置及斜坡廊道钻灌滑动平台结构示意图(WJ-CDT-TZK/C-001-II-20-01)。安装完毕并经测试正常后进行灌浆作业。为保证灌浆施工不产生破坏性变形,在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆施工的全过程均进行抬动变形观测,观测成果及时报送监理,当抬动变形值超过设计值(200m)时,立即停止施工,并报请监理共同研究处

32、理措施。1.3.4 先导孔1、先导孔的工作内容主要是获取岩芯和进行压水试验,同时要完成作为I序孔的灌浆任务,其目的在于取得必要的补充地质资料或其它资料,用以检验和核对设计及施工参数。2、先导孔在I序孔中选取,通常12个单元工程可布置一个,或按本排灌浆孔数的10%布置。双排孔的帷幕灌浆先导孔布置在最深的一排孔中并最先施工。先导孔的深度一般比帷幕设计孔深深5m。3、先导孔采用回转式岩芯钻机自上而下分段钻孔,采取岩芯,孔口镶注段钻孔孔径为91mm,镶注89mm孔口管,以下孔径为76mm。(1)先导孔钻孔与取芯压水试验一律按地质勘探标准进行;(2)在钻孔过程中,对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能

33、充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录,并提交监理。(3)根据监理指示,对钻取的岩芯和混凝土芯进行试验,并将试验记录和成果提交监理。(4)对每盒或每箱芯样拍两张彩色照片,并作好钻孔操作的详细记录,一并提交监理。(5)先导孔的岩芯按要求或监理的指示进行保存,保存在指定的地点存放,防止散失和混装。4、按三级压力五个阶段的“五点法”分段进行压水试验。5、先导孔的灌浆,根据监理的要求,可采取“钻一段,灌一段”的方式,即在压水试验后接着进行灌浆,也可在全孔逐段钻孔、逐段进行压水试验直到设计深度后,再自下而上逐段安装灌浆塞进行灌浆直至孔口。1.3.5 施工工艺流程封闭帷幕灌浆采用“自上而下分段阻塞孔

34、内循环灌浆”工艺,工艺流程如图20-5所示。主帷幕灌浆采用“自上而下、小口径钻进,孔口封闭,不待凝、孔内循环灌浆”工艺,工艺流程如图20-6所示。图20-5 封闭帷幕灌浆施工工艺流程图图20-6 主帷幕灌浆施工工艺流程图1.3.6 灌浆孔钻孔1、钻孔的基本要求(1)帷幕灌浆钻孔采用回转式地质钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头、清水钻进技术,考虑基本上在廊道内施工,地质钻机选用XY-2PC100型。各类钻孔孔径见表20-3。表20-3 帷幕灌浆钻孔孔径表类别抬动观测孔物探测试孔主帷幕灌浆孔封闭帷幕灌浆孔压水检查孔先导孔常规孔先导孔常规孔孔径(mm)9176开孔91终孔76开孔76终孔56765676

35、(2)灌浆孔的开孔孔位符合施工图纸要求,所有钻孔统一编号,并注明施工次序。因故变更须征得监理的同意,实际孔位应有记录。(3)灌浆孔的施钻按灌浆程序,分序分段进行。灌浆段长划分:第1段(接触段)一般为2m,局部根据孔口管嵌入基岩深度要求可适当加长至3m,第2段为3m,第3段及以下各段一般为5m,地质缺陷部位经监理批准可适当缩短段长;终孔段根据实际情况,可适当加长段长,但最大段长不得大于10m。(4)每钻灌段进行一次孔斜和方位角测量,尤其是上部20m范围内的偏斜和方位角的控制,如发现孔斜超过要求时及时纠正,其最大允许偏差按表1.3-2执行。表列允许偏差值包括因方位角偏移而发生的偏差值,经孔斜实测资

36、料分析,对不符合上述要求的部位,则结合压水试验和单位耗灰量等资料综合分析,其结果对灌浆质量有影响时,按监理的要求进行补救。表20-4 钻孔孔底偏差控制表孔深(m)203040506060最大允许偏差值(m)0.250.50.81.151.52.0(5)钻孔达设计孔深时进行孔位、孔深、孔斜测量并作记录,经监理检查合格后,方可进行下道工序施工。(6)主帷幕灌浆钻孔坝基段终孔段基岩透水率q1Lu,两岸段终孔段基岩透水率q3Lu;封闭帷幕灌浆钻孔坝基段终孔段基岩透水率q3Lu;否则应分段加深钻灌至满足上述标准为止。(7)灌浆孔孔位与设计孔位的偏差不得大于10cm。钻孔深度与设计孔深误差不大于20cm。

37、 (8)钻孔时,遇到孔内涌水、漏水、断层、洞穴、塌孔、掉块详细记录,并及时报告监理,经有关部门共同分析钻孔和岩体情况,作出决定后方可进行处理或钻进。(9)钻孔结束待灌或灌浆结束待加深时,孔口要妥加保护。2、控制钻孔偏斜的措施(1)在底板上铺设轨道,用水平尺调平后固定。钻机安在轨道上,用地锚将机架稳固。(2)用地质罗盘反复核对钻机立轴角度。(3)严格控制孔口管的镶注质量,保证孔口管埋设角度准确。(4)采用性能良好的钻机;使用不弯曲、不破损的钻杆钻具,并尽量加长粗径钻具。正常钻进中钻具长度不小于3.5m。(5)由有丰富施工经验的技术骨干操作,随时根据地层变化,控制调整好给进压力和供水量。(6)采用

38、新型高精度的测斜仪。严格控制上部20m范围的偏斜,如发现偏差应及时纠正。3、钻孔纠偏的方法(1)矫正法:当钻孔偏斜不太严重时,可将钻机立轴的角度向相反方向调整1左右,采取慢速钻进法,逐渐调整恢复到设计角度,一旦发现好转,立即调回立轴角度。(2)回填扫孔:将偏斜最大的部位回填高标号水泥砂浆,待凝后再用加长钻具扫孔。(3)变径钻进:若孔径较大时,可将偏斜最大的部位回填高标号水泥砂浆,待凝后再用加长的钻具、同心异径钻头钻入封堵段0.30.5m,而后改为小直径钻具钻进。(4)埋入导向板:钻孔局部偏斜较大,可采取埋入导向钢板法。此法适用于孔径较大,能准确测出孔内偏斜的角度和方位的钻孔。(5)重新开孔:无

39、法纠偏的钻孔按废孔处理。需征得监理同意,在废孔旁边另开新孔。1.3.7 孔口管段的灌浆与孔口管的镶铸1、为加快施工进度,经监理同意,孔口管在孔口管段分序钻孔、压水试验、灌浆结束后,可同时镶注孔口管。2、灌浆孔的孔口管段采用常规“阻塞灌浆法”进行灌浆。灌浆压力、水灰比及浆液变换、灌浆结束条件等均按帷幕灌浆有关技术要求进行。3、先导孔孔口管采用89mm无缝钢管,一般灌浆孔孔口管采用73mm无缝钢管。4、孔口管的镶铸,开孔孔径为91mm,钻至基岩面以下2.0m,以1.0MPa压力灌浆后,置入一根与孔深相同的钢管,钢管高出孔口10cm,并且有丝扣。用灌浆的方法向孔内压入0.51的水泥浆,待孔口管外壁与

40、孔壁之间返出同一浓度水泥浆后,导正孔口管,待凝35天后,方可钻灌第二段。5、地质缺陷部位及灌浆压力较高而上部盖重混凝土厚度较小,不能满足设计灌浆压力要求的部位视实际情况,孔口管嵌入基岩深度可适当加长至3.0m(接触段基岩灌浆段长与之配套)。6、孔口管埋设待凝后,经检查合格方可进行下一工序的施工。检查的项目包括:孔口管埋设的角度和方位;孔口管嵌入基岩深度;孔口管接头是否有脱节,端头丝扣是否完好;压水检查外侧是否漏水等。7、孔口管须镶铸牢实,如在钻孔、压水、灌浆时发现孔口管外侧冒水、冒浆时,须返工重新埋设。1.3.8 冲洗和压水试验1、冲洗(1)帷幕灌浆孔口管段灌前进行裂隙(夹层)冲洗和压水试验,

41、其余各段只进行钻孔冲洗和压水试验,不进行裂隙冲洗。(2)灌浆孔根据监理指示采用风水联合冲洗或用导管道入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。(3)裂隙冲洗方法根据不同的地质条件,特别是断层、大型破碎带等地质复杂地段的裂隙冲洗,采用通过现场灌浆试验确定的方法。(4)裂隙冲洗要求:孔口回水澄清后10min为止,且总的冲洗时间要求单孔不少于30min,串通孔不少于2小时。冲洗水压为灌浆压力的80%,若该值大于1.0MPa时,采用1.0MPa。冲洗风压为灌浆压力的50%,若该值大于0.5MPa时,采用0.5MPa。(5)当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24小时时,不得进行裂隙冲洗。(6)

42、灌浆孔(段)裂隙冲洗后,该孔(段)立即连续进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24小时者则在灌浆前重新进行裂隙冲洗。2、压水试验(1)压水试验在裂隙冲洗后,灌浆前24小时内分段进行。(2)帷幕灌浆先导孔和检查孔灌前采用单点法压水试验,特殊部位采用五点法压水试验;一般帷幕灌浆孔的灌前采用简易压水法。(3)帷幕灌浆压水试验压力一般按表20-5的规定执行。(4)压水试验稳定标准1)单点法及五点法压水试验:在稳定的压力下,每5min测读一次压入流量,连续4次读数其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1Lu,以最终读数作为计算岩体透水率q的计算值。2)简易压水试验:在稳定压力下,

43、压水30min,每5min测读一次压入流量,取最终读数为计算岩体透水率q的计算值。1.3.9 灌浆1、灌浆机具采用自动集中制浆站制浆,YJ-340型双层搅拌桶配浆,3SNS-A型或BW100/100型高压灌浆泵灌浆,三参数灌浆自动记录仪记录。2、灌浆方法(1)主帷幕灌浆孔的第1段采用常规“阻塞灌浆法”进行灌浆,止浆塞阻塞在建基面处;第2段及以下各段采用“自上而下、小口径钻进、孔口封闭、不待凝、孔内循环灌浆”工艺,即孔口无涌水的孔段,灌浆结束后可不待凝,直接钻灌下一段,但在断层、破碎带等地质条件复杂孔段,灌浆结束后待凝24h后方才进行下一段钻灌作业。(2)封闭帷幕灌浆孔采用自上而下分段阻塞灌浆法

44、施工,第1段阻塞在建基面处,以下各段分别阻塞在上一灌段底以上0.5m位置。(3)在灌浆过程中出现灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、注入率大等情况时,制定处理方案及提出处理措施,并报送监理审批。3、孔口封闭器安装孔口封闭器具有良好的耐压和密封性能,并保证灌浆过程中灌浆管能灵活转动和升降。孔口封闭器安装简便迅速,安装时应在丝口上缠生料带,确保丝扣的密封良好。4、灌浆段长和灌浆压力(1)灌浆采用分段施工。灌浆分段同钻孔分段,特殊情况下根据监理的指示可适当缩短或加长灌浆段长。(2)帷幕灌浆的灌浆压力暂按表20-6控制,最终按现场灌浆试验成果或监理的指示执行。(3)灌浆时应尽快达到设计压力,但灌浆过

45、程中注入率较大时,采用分级升压或间歇升压法灌注,使灌浆压力与注入率相适应,其灌浆压力严格按表20-5的标准控制。(4)灌浆压力以回浆管压力表读数为准,压力表读数以峰值为准。使用灌浆自动记录仪记录的时段平均压力读数按压力表读数峰值(即表20-6中灌浆压力)的90%控制。5、浆液配比及检测灌浆水灰比按试验成果确定或监理的指示执行,灌浆浆液遵循由稀变浓逐级变换的原则,暂定灌浆水灰比如下:(1)普通浆液水灰比(重量比)采用31、21、11、0.81、0.51等五个比级,开灌水灰比采用31。(2)细水泥浆液水灰比根据施工图或监理指示采用。配制好的浆液经率定合格的比重称、温度计分别检测浆液比重、温度,并在

46、灌浆过程根据要求定期检测,保证浆液满足灌浆要求。表20-5 灌浆压力及压水试验压力表类别孔序灌浆压力(MPa)压水试验压力(MPa)第1段接触段第2段第3段及以下灌前压水试验灌后压水试验第1、2段第3段及以下主帷幕I、II序0.81.223.00.81.01.0III序1.01.523.01.01.01.0封闭帷幕I、II序0.81.222.50.60.60.6III序1.01.522.50.60.60.6表20-6 注入率与最大灌浆压力关系表段次注入率(L/min)50105010第1段最大灌浆压力(MPa)0.30.6表1.3-3设计压力第2段及以下各段最大灌浆压力(MPa)0.51.01.5表1.3-3设计压力6、浆液变换(1)当灌浆压力保持不变,注入率逐渐减少时,或注入率保持不变灌浆压力持续升高时不得改变水灰比。(2)当某一级水灰比浆液注入量已达300L以上,或持续灌注时间已达1小时,而灌浆压力或注入率均无明显改变时变浓一级水灰比灌注。变浆后如压力突增或注入率突减时,立即查明原因,进行处理,并报告监理。(3

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