钻孔灌浆施工技术方案.docx

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1、钻孔灌浆施工技术方案一、工程概况根据招标文件，本标工程灌浆工程包括有洞身灌浆钻孔及固结灌浆、回填灌浆，进口闸井底板灌浆钻孔及固结灌浆；1#深孔排沙放空洞有压洞段、无压洞段洞身灌浆钻孔及固结灌浆、回填灌浆，进口闸井、出口闸井、消力池底板灌浆钻孔及固结灌浆；生态电站引水洞身灌浆钻孔及固结灌浆、回填灌浆、钢管接触灌浆；钢衬与外包混凝土间接触灌浆；蜗壳及尾水管外壁与混凝土接触灌浆。二、施工布置及临建1.制浆系统由于本标工程钻孔、灌浆都为隧洞灌浆,工程点多面广且相对比较集中，制浆系统采取集中制输形式，在隧洞洞口集中部位布置两座制浆站。其一布置在三座进口闸井处为1#制浆站，采用立式水泥罐水泥集中制浆站，制

2、浆站配置三个IoOt立式水泥罐和自动称量制浆系统，该制浆站主要负责1#、2#发电洞、生态引水洞及1#深孔排沙放空洞大部分的浆液供应；其二布置在1#深孔排沙放空洞出口出为2#制浆站，采用立式水泥罐水泥集中制浆站，制浆站配置两个IOOt立式水泥罐和自动称量制浆系统，该制浆站主要负责1#、2#发电洞、生态引水洞及1#深孔排沙放空洞其余部分（1#制浆站所涉及不到的部位）的浆液供应；隧洞内根据实际情况对浆液供应不到的部位可以设置浆液中转站，配置低速搅拌机和输浆泵进行浆液中转。其他偏离1#、2#制浆站供浆范围的支洞灌浆，采用在隧洞口处布临时布置卧式水泥罐集中制浆站，根据现场场地情况及灌浆强度配置12个卧式

3、水泥罐和自动称量制浆系统进行浆液供应。卧式制浆系统运输布置方便快捷，施工比较灵活。输浆管路为50cm活接头钢管，并根据现场情况设置浆液中转站，将制浆系统输送过来的浆液再经过一次搅拌分送给各灌浆施工点（灌浆机组），中转站输浆管路为闭路式循环系统，管路直径为50mmo制浆站均设防雨和防潮措施，防止施工用水泥受潮结块。2 .施工用风、水、电施工用风，使用50m铁管从附近主风管接取。施工用水，各施工点根据需要使用不同直径的胶管自附近主水管接取。施工用电，使用25mm电缆从附近接线点接至各施工点。3 .排污在灌浆各施工工作面修建排污设施，建立废浆池。各种污水和废浆集中排放至废浆池或监理人指定的位置。三、

4、灌浆材料1、水泥：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标号不得低于P.0.32.5；用于帷幕灌浆和固结灌浆的水泥标号不得低于P.0.32.5；用于钢衬接触灌浆的水泥标号不得低于P.0.42.5o其中发电洞1#深孔后端灌浆水泥需采用高抗硫酸盐水泥，水泥强度为42.5,且应使用同一品种的水泥，同一灌浆孔段不得使用不同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥。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：灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求，拌浆用水的温度不得高于40。3、掺合料：经监理人批准，可在水泥浆

5、液中掺入砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各种掺合料质量应符合D1/T5148-2001的有关规定，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，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。各种外加剂的质量应符合D1/T5100-1999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。四、灌浆试验（一）浆液试验为寻求适合于本区工程地质条件的合理灌浆参数、有效的灌浆工艺、经济的工程投资，论证坝址区受灌地层灌浆处理的效果，按照设计和相关规范的要求进行试验，并提交灌浆试验报告及

6、试验成果资料。(二)实验内容1、室内试验按规范要求选择材料品种，对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列各项必要的试验：比重、粘度、浆液配制程序及搅拌时间、稳定性、流动性，凝结时间、析水率、沉淀速度、结石容重、强度、弹性模量和透水性以及监理工程师指定的其它试验内容。纯水泥浆液进行2：1、1：1、0.5：1三个比级，掺合料和外加剂可由其品种选取合适的掺量。根据浆液配合比研究结果及技术经济分析,提出适用于本工程帷幕灌浆的浆液配比。(1)比重：在灌浆试验过程中，通过测定浆液比重绘制比重与水灰比的关系曲线，以检验浆液的水灰比。(2)粘度：浆液的粘度一般采用漏斗粘度计测定，确定浆液的水灰比与相

7、应的流动性间的关系。(3)浆液搅拌时间：它与浆液的凝结时间和结石强度有关。因此可选定不同的水灰比，由高速搅拌机搅拌不同的时间，测定浆液的凝结时间和结石强度，寻找最佳的搅拌时间。(4)凝结时间：浆液的初凝和终凝时间，用GB175-1999规定的检验方法进行测定。(5)析水率和沉淀速度：用标准的测量量杯，对不同水灰比的浆液进行试验,测定所析出水的体积(V1)与浆液体积(V)按照二(V1/V)10096和结石率=1-计算出不同的析水率和结石率，并作出水泥浆的全析水时间与析水值关系图，从而掌握不同品种水泥，不同水灰比浆液的稳定性。(6)结石强度和弹性模量：参照混凝土强度试验方法进行试验。按照配合比制成

8、的浆液，盛于试模中进行养护，析水完成后，进行各龄期(3、7、29d等)的强度和弹性模量试验。(7)结石的孔隙率和结石的容重：根据不同水灰比制成的结石进行测定，绘出水泥浆结石孔隙率与水灰比关系图，水泥浆结石容重与浆液水灰比关系图。(8)掺合料和外加剂试验：在进行浆液性能试验的同时，对拟掺用的掺合料和外加剂配合水泥浆进行一些相关试验，确定掺量和适宜性，并将成果报送监理工程师。2、抬动观测拟在选定的灌浆试验区内钻孔安置两套抬动变形观测装置，以分别监测基岩和碎的抬动变形。在灌浆的升压过程中，使用抬动变形装置分别监测基岩和磴的抬动变形情况，收集压力与抬动变形的对应关系和压力与注入量的关系，注入量与抬动变

9、形的关系，以进一步验证灌浆压力和升压程序及灌浆注入量的控制方法。抬动观测孔孔径为中110,抬动观测装置结构见抬动观测装置典型结构图。3、常规压水试验灌浆全部完工后14d,根据灌浆成果分析，布置检查孔，压水压力根据岩层情况，由设计确定，其钻孔、取芯、压水试验按地勘标准进行，检查防渗帷幕的防渗能力。钻孔采用76双层岩芯管钻进，岩芯获得率应大于90%,有水泥结石的岩芯及时制成试件进行容重、粘结力及抗渗等指标的测试。（三）现场灌浆试验1、应根据工程的建筑物布置和地质条件，以及灌浆施工类型，选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区。2、根据灌浆工程施工图纸的要求或按工程师指示选定试验孔布置方式，

10、孔距、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。3、在每一灌浆试验区内，按批准的灌浆试验大纲拟定的施工程序和方法进行灌浆试验检查灌浆的效果，承包人应整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料以及灌浆前后声波测试资料，并将灌浆试验成果报送工程师。4、不得在帷幕灌浆线上进行灌浆试验。（四）灌浆试验效果检查与分析1、灌浆试验结束后，及时进行资料整理分析，根据各序孔的透水率，单位耗灰量及检查孔的试验资料进行综合分析，绘制平均透水率和单位注入量顺序递减曲线，各序孔透水率和单位耗灰量分级累计曲线，确定灌浆效果。2、灌浆效果的检查主要是通过检查孔常规压水试验、耐久性压水试验和取芯观察浆液在缝隙的充

11、填和凝结情况。3、通过试验、检查和分析，对灌浆设计的适宜性进行分析评价，确定合理的灌浆工艺参数，提交工程师审批执行。五、钻孔灌浆施工本标段水泥灌浆工程项目有：固结灌浆、回填灌浆、帷幕灌浆以及钢衬接触灌浆。灌浆施工顺序为：先进行回填灌浆，再进行固结灌浆。灌浆应遵循分序施工、逐序加密的原则，回填灌浆和接触灌浆应分成区段进行施工。隧洞固结灌浆划分成灌浆单元，按环间分序，环内加密的原则进行，一般情况下，环间、环内均分为两个次序施工,关键部位固结灌浆及遇有不良地质地段的固结灌浆，环间增为三个次序，环内分为两个次序施工。固结灌浆采用循环法灌注，其施工程序如下：灌浆段的施工工艺流程为：钻孔一-冲洗一-简易压

12、水试验-灌浆一-循环进行下一段钻灌一-终孔段灌毕后采用压力灌浆封孔。（一）钻孔1、回填灌浆孔拱顶回填灌浆的间距2.5m,排距3.0rn,预埋铸铁灌浆管伸出洞衬砌外缘IoOmm。钻孔采用YGZTOO型圆盘钻从预埋管口钻进，暂拟定孔深深入岩石IOcm,具体根据现场实际情况，遵照设计图纸或监理工程师的指示进行。2、接触灌浆孔压力钢管在制造钢管时，按施工图纸所示的孔位和结构要求预留灌浆孔。必要时在钢管外壁加焊补强板，补强板要设有内螺纹，出厂时在螺纹上抹油防绣，并加旋孔塞，保护螺纹。在现场灌浆过程中，若需要在已埋设的钢管上加钻灌浆孔，在经过监理人批准后进行。3、帷幕灌浆孔本工程帷幕灌浆为生态电站引水洞工

13、程斜井及下平洞段，采用YG-80A锚固钻进钻孔，钻孔伸入围岩IOm,孔深、孔径、孔斜均须满足设计要求。4、固结灌浆孔固结灌浆孔采用YGZ-IOO型圆盘钻或YG-80锚固钻机进行钻孔,梅花形布置，钻孔间距和排距根据施工图纸的要求进行布置。5、化学灌浆孔化学灌浆孔孔径20mm,钻孔深度根据裂缝深度而定，采用电锤钻孔，灌浆孔沿裂缝每一米左右布设一个，且相临两灌浆孔应分布在裂缝的两侧。（二）制浆根据灌浆工作面的分布情况，采用集中制浆的方式，采用BW250/50泥浆泵输送浆液至灌浆工作台面。制浆要求对制浆材料（水泥、掺合料、外加剂等）需进行称量,其误差应小于5%,固相材料采用重量称量法。浆液拌制注意事项

14、：1、各类浆液必须搅拌均匀，随时采用NYT型泥浆性能测试仪测定浆液比重和黏度等参数，并做好详细记录。2、拌制细水泥浆液和稳定性浆液时，在浆液中加入FDN-5型高效减水剂，细水泥浆液从制备到用完的时间不超过2小时。3、浆液温度应保持在5-40,低于或超过此标准的浆液不得使用。（三）灌浆机具1、灌浆泵：本工程水泥灌浆采用SGB6-10型三缸柱塞泵，主要技术指标见下表12.1-20表12.1-2灌浆泵主要技术指标灌浆泵型号柱塞直径额定压力排浆量进浆管直径排浆管直径SGB6-10高压泵60mmIOMpa1001min50mm48mm衬变形不超过设计规定值为准，一般不宜大于IMPa。灌浆自低处孔开始，并

15、在灌浆过程中敲击震动钢衬，待高处孔分别排出浓浆后，依次将其孔口阀门关闭，同时记录各孔排出的浆量和浓度。灌浆结束条件：在规定压力下灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min即可结束。3、固结灌浆灌浆方法：在有盖重下进行的固结灌浆，灌浆孔围岩段长不大于6m时全孔一次性灌注，段长大于6m或地质条件不良或有特殊要求时进行分段灌浆，每段46m,采用小灌浆塞灌注。一般一泵灌一孔,当隧洞围岩注入量较小的地段时，可采用并联灌注，并联孔数不宜多于3个孔位宜保持；在无盖重下进行的固结灌浆，首先将岩石表面的裂隙进行嵌缝处理或喷一层混凝土，防止漏浆，灌浆时先按工序采用低压、浓浆、间歇灌浆的方法灌注孔口段23m,形成灌浆盖重后，按工序钻灌以下孔段，直至终孔。水幕室等部位高压固结灌浆，若遇浆液渗漏严重，在监理工程师允许的情况下，采用稳定浆液进行灌注。在围岩高压固结灌浆部位，为防止岩石抬动破坏，安设抬动变形观测装置，在灌浆施工中随时进行岩石变形观测。固结灌浆压力按设计图纸或结合现场生产性试验确定。灌注浆液及比级见表10-3,浆液浓度应由稀到浓逐级变换，宜多灌浓浆，变浆原则为：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不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达3001以上或注入时间已达Ih,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，应改浓一级。当注入率大于301min时，可根据具体情