回填灌漿與固結(jié)灌漿灌漿施工方案

1、引洮供水一期工程總干渠3#隧洞進(jìn)口段工程灌漿工程施工方案甘肅省水利水電工程局引洮一期工程項(xiàng)目部(1)二00八年十月三十一日引洮供水一期工程總干渠3#隧洞進(jìn)口段工程灌漿工程施工方案一、工程概況3#隧洞進(jìn)口段工程全長3299.54m，隧洞設(shè)計(jì)橫斷面型式為馬蹄型，斷面尺寸4.684.68m（BH），設(shè)計(jì)縱坡1/1500，設(shè)計(jì)引水流量32m3/s，加大流量36m3/s。本工程自2006年12月1日開工建設(shè)以來,截至2008年10月31日，已完成洞身掘進(jìn)與一次支護(hù)1073m，樁號(hào)6+500.567+573m；完成洞室二次襯砌960m，樁號(hào)6+500.567+500.56m，不包括會(huì)車道40m。1、已掘進(jìn)

2、段二次襯砌完成時(shí)段說明自洞室樁號(hào)6+500.56至6+740.56m的順序澆筑，2007年5月12日7月25日；自洞室樁號(hào)6+740.56至7+500.56m的順序澆筑，2008年3月22日10月31日。2、已襯砌段存在的主要問題 （1）.3#隧洞進(jìn)口段圍巖主要以變質(zhì)砂巖與泥鈣質(zhì)板巖互層狀結(jié)構(gòu)為主，板巖遇水容易軟化。部分洞身圍巖揉皺發(fā)育，巖體層間錯(cuò)動(dòng)劇烈。已掘進(jìn)段均裂隙發(fā)育，圍巖完整性差，自洞身樁號(hào)6 +680m開始地下水活動(dòng)劇烈，且多為承壓水。經(jīng)檢測，出露的裂隙滲水硫酸根離子含量超標(biāo)，對(duì)混凝土及鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性。二次襯砌后的洞段地下水從混凝土襯砌的結(jié)構(gòu)縫，乃至良好的混凝土面出現(xiàn)了不同程度的滲

3、漏，有壓力的和硫酸根離子含量較高的侵蝕性地下裂隙滲水，對(duì)襯砌的混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生著腐蝕破壞。（2）.由于部分洞段滲漏水嚴(yán)重，直接影響混凝土的澆筑作業(yè)，為確保洞內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量，在洞室樁號(hào)7+090.567+170.56m、7+490.567+500.56m段試驗(yàn)性的實(shí)施了防水工程，二次襯砌完成后，鋪設(shè)防水板以及土工布的洞段基本上無滲水，防滲效果好。 （3）.二次襯砌后出現(xiàn)裂縫的洞段二次襯砌完成后的部分洞段出現(xiàn)了裂縫，具體洞段為：6+500.566+530.56m段、6+670.566+680.56m段、6+690.566+700.56m段。二、灌漿工程的設(shè)計(jì)要求 根據(jù)甘肅省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究

4、院引洮供水一期工程勘測設(shè)計(jì)項(xiàng)目部下發(fā)的關(guān)于總干渠3#隧洞進(jìn)口地下水出露洞段防排水與灌漿技術(shù)要求的相關(guān)內(nèi)容， 3#隧洞進(jìn)口工作面開挖掘進(jìn)期間普遍出露腐蝕性地下水，圍巖總體狀況較差，局部洞段塌方，以及已完成二次襯砌段砼表面存在滲漏水的實(shí)際狀況，對(duì)地下水出露，存在滲漏水和二次襯砌砼產(chǎn)生裂縫的洞段側(cè)頂拱圍巖實(shí)施深孔固結(jié)灌漿加固處理，以增強(qiáng)巖體強(qiáng)度和整體性，提高圍巖的變形模量和承載能力，減少滲漏，減小或消除腐蝕性地下水的危害，阻隔裂隙滲水通道，并能夠達(dá)到有效改善支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)承載工礦的目的。3#隧洞進(jìn)口段灌漿工程分回填灌漿和固結(jié)灌漿，施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的回填灌漿范圍和固結(jié)灌漿孔深、孔距、排距進(jìn)行測量定

5、位，鉆孔、灌漿。灌漿按照先回填灌漿后固結(jié)灌漿的順序進(jìn)行，回填灌漿在二次襯砌砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，固結(jié)灌漿在該部位回填灌漿結(jié)束7天后進(jìn)行，采用逐步加密法，回填灌漿和固結(jié)灌漿可相互結(jié)合進(jìn)行，先期回填灌漿孔后期加深后可作為固結(jié)灌漿孔。灌漿漿液均采用高抗硫酸鹽水泥，固結(jié)灌漿主要以水泥與水玻璃雙液漿為主進(jìn)行灌漿，其配合比需經(jīng)試驗(yàn)確定。灌漿過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測，確保支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)安全。固結(jié)灌漿孔間排距、灌漿壓力、漿液配合比與灌漿次序等均依據(jù)不同的圍巖條件，不同的開挖掘進(jìn)斷面控制情況，通過先期專門的固結(jié)灌漿試驗(yàn)確定最終實(shí)施參數(shù)，并依據(jù)上述情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，初定參數(shù)為56孔/排，對(duì)稱布置：孔排距2.04.0m；

6、孔深3.05.0m；灌漿壓力0.40.5Mpa；灌注水泥漿水灰比0.6（或0.8）三、灌漿擬完成的工程量1、回填灌漿：完成已襯砌段長960m洞室的回填灌漿，計(jì)5194.8m2；2、固結(jié)灌漿：完成已襯砌段長960m洞室的固結(jié)灌漿，計(jì)9390延長m；四、工期安排根據(jù)3#隧洞進(jìn)口段總體施工進(jìn)度計(jì)劃以及2008年年度施工計(jì)劃安排，計(jì)劃2008年11月1日至12月31日完成二襯段全部的灌漿施工任務(wù)。五、灌漿工程施工總體布置及施工程序1、施工布置由于本次灌漿洞段較長，工程量較大，洞室內(nèi)工作面小，為確保在較短的工期內(nèi)完成灌漿施工任務(wù)，擬配置三套灌漿設(shè)備及人員，分段施作，各段灌漿作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，洞內(nèi)配置回填灌漿

7、設(shè)備一套，固結(jié)灌漿設(shè)備兩套，制漿設(shè)備在各作業(yè)點(diǎn)就近布置。2、施工程序回填灌漿在二次襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以后進(jìn)行，固結(jié)灌漿在回填灌漿7天以后進(jìn)行，排水孔在固結(jié)灌漿驗(yàn)收后進(jìn)行灌注封堵?；靥罟酀{孔、固結(jié)灌漿孔以及排水孔共用，施工順序?yàn)槎我r砌施工完畢后，首先按照回填灌漿要求進(jìn)行鉆孔、灌漿。回填灌漿施工完畢后，按固結(jié)灌漿的要求鉆孔，或在原回填灌漿孔內(nèi)進(jìn)行二次鉆孔，成孔后進(jìn)行固結(jié)灌漿。灌漿工程施工工藝流程如下圖所示：灌漿工程施工工藝流程圖隧洞混凝土澆筑測量、布孔回填灌漿施工造孔臺(tái)車就位鉆 孔鉆孔沖洗下一段灌漿固結(jié)灌漿施工安裝灌漿塞、管路及壓力表排水孔施工壓水試驗(yàn)鉆 孔灌 漿灌漿壓力和吸漿率達(dá)到

8、要求鉆孔沖洗灌漿結(jié)束質(zhì)量檢驗(yàn)封 孔六 回填灌漿施工1、回填灌漿采用預(yù)埋管注漿法，灌漿孔按環(huán)間分序布置，一般分為兩個(gè)次序進(jìn)行，后序孔應(yīng)包括頂孔，采用單孔分序鉆進(jìn)和灌漿，一序孔灌漿結(jié)束48小時(shí)后進(jìn)行二序孔灌漿。2、回填灌漿施工工藝流程測量布孔預(yù)埋鋼管鉆孔檢查灌漿質(zhì)量檢查 補(bǔ)灌驗(yàn)收封孔3、造孔回填灌漿孔采用手持式風(fēng)鉆，從預(yù)埋管中鉆孔，鉆孔孔徑不宜小于38mm，孔深進(jìn)入巖石510cm，并測記砼厚度和空腔尺寸。4、灌漿順序、分序回填灌漿分兩序進(jìn)行，先進(jìn)行一序孔的灌注，等間隔時(shí)間大于48小時(shí)后，進(jìn)行二序孔的灌注，并做到先邊孔，后頂孔。5、灌漿壓力和結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)回填灌漿為純壓式灌漿，孔口灌漿管處裝設(shè)壓力表控制灌

9、漿壓力，灌漿壓力為0.3MPa ，在設(shè)計(jì)壓力下，灌漿孔停止吸漿并延續(xù)5分鐘即可結(jié)束該孔的灌注。6、灌漿材料及制漿回填灌漿使用42.5級(jí)高抗硫酸鹽水泥，拌和水采用柳林溝河道水，水溫不低于5C，灌漿管采用高壓膠皮管，管徑與灌漿泵相一致。回填灌漿，一序孔可灌注水灰比為0.6（或0.5）：1的水泥漿，二序孔用1：1和0.6（或0.5）：1兩個(gè)比級(jí)的水泥漿。因施工不便和其它原因造成較大空腔和空隙的部位用水泥砂漿灌注，摻砂量不宜大于水泥重的200%。7、質(zhì)量檢查、封孔回填灌漿質(zhì)量檢查，在該部位灌漿結(jié)束后7天進(jìn)行，檢查孔應(yīng)布置在脫空較大，串漿孔集中以及灌漿情況異常的部位，具體位置由監(jiān)理工程師現(xiàn)場確定。質(zhì)量檢

10、查采用鉆孔灌漿法，檢查孔鉆孔成型后，向孔內(nèi)注入水灰比為2：1的水泥漿液，在規(guī)定的壓力下，初始10分鐘內(nèi)注入量不超過10升，則認(rèn)為合格。灌漿孔灌漿結(jié)束和檢查孔檢查結(jié)束后，頂孔和有返漿的孔必須采用閉漿，待凝等措施，然后采用壓力灌漿法封孔，其它孔使用水泥砂漿，采用機(jī)械封孔，孔口壓抹齊平，水泥砂漿標(biāo)號(hào)和砼標(biāo)號(hào)相同。七 固結(jié)灌漿施工 1、固結(jié)灌漿的目的是為了增強(qiáng)巖石的抗?jié)B性，完整性和承載強(qiáng)度,并達(dá)到阻隔地下水滲水通道的作用。固結(jié)灌漿采用循環(huán)灌漿法，應(yīng)按環(huán)間分序，環(huán)內(nèi)加密的原則進(jìn)行。環(huán)間宜分為兩個(gè)次序，地質(zhì)不良地段分為三個(gè)次序。固結(jié)灌漿采用單孔灌漿的方法，對(duì)于注漿量較小地段，同一環(huán)上的灌漿孔可并聯(lián)灌漿，孔

11、位宜保持對(duì)稱。2、固結(jié)灌漿施工工藝流程埋設(shè)灌漿管鉆孔沖洗壓水試驗(yàn)灌漿封孔質(zhì)量檢查補(bǔ)灌驗(yàn)收3、鉆孔固結(jié)灌漿鉆孔總體考慮利用氣腿式風(fēng)鉆YT-28鉆孔，孔徑不小于38mm，孔徑、孔道、排距，孔深及影響偏差按設(shè)計(jì)、施工規(guī)范要求鉆設(shè)，鉆孔結(jié)束后經(jīng)質(zhì)檢員及監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后進(jìn)行灌漿。鉆孔按分序加密的原則進(jìn)行。灌漿前應(yīng)保護(hù)好孔口，若鉆進(jìn)遇有裂隙、斷層、泉眼、涌水、漏水等特殊地段時(shí)，應(yīng)詳細(xì)做好記錄，及時(shí)將有關(guān)資料報(bào)送監(jiān)理工程師。所有鉆孔應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)，并注明各孔序號(hào)。4、灌漿順序及分序固結(jié)灌漿一般按兩個(gè)次序進(jìn)行，先序孔后序孔。按環(huán)間分序，環(huán)間加密的原則進(jìn)行，按先底部后側(cè)壁，再頂部。環(huán)間加密指每環(huán)上的孔間隔開來，

12、從中間插入，使得序孔、序孔形成梅花形布置。5、鉆孔沖洗及壓水試驗(yàn)鉆孔采用風(fēng)水聯(lián)合沖洗,直至回水清凈,并延續(xù)10分鐘方可結(jié)束。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%,風(fēng)壓一般為本段壓力的10%20%。壓水試驗(yàn)應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行,試驗(yàn)孔數(shù)不宜小于總孔數(shù)的5%。壓水試驗(yàn)彩單點(diǎn)法,壓水試驗(yàn)的壓力一般不大于規(guī)定灌漿壓力的80%,若大于3MPa時(shí),及時(shí)做好記錄,報(bào)送監(jiān)理工程師由設(shè)計(jì)按地質(zhì)條件和工程需要確定。壓水試驗(yàn)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的壓力下，每5分鐘測讀一次壓入流量讀數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)成果符合下列標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，試驗(yàn)工作即可結(jié)束，以最終流量數(shù)做為計(jì)算流量。（1）連續(xù)四次讀數(shù)，其最大值與最小值之差小于最終值的10%。（2）連續(xù)四次

13、讀數(shù)，其最大值與最小值之差小于1L/min。6、灌漿壓力和結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)灌漿孔口回漿管處安設(shè)壓力表，灌漿壓力按設(shè)計(jì)要求選取，若灌漿壓力大于3MPa時(shí)，灌漿孔應(yīng)分段進(jìn)行灌漿，灌漿段的劃分，相應(yīng)灌漿壓力的使用，以及灌漿工藝的選擇，通過現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)確定。若遇有斷層，裂隙發(fā)育，集中滲漏區(qū)段，灌漿壓力可適當(dāng)降低，在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下，灌漿孔注入率不大于0.4L/min時(shí)，延續(xù)30分鐘，即可結(jié)束。7、灌漿材料與制漿固結(jié)灌漿采取水玻璃-水泥漿雙液灌漿，這種灌漿技術(shù)措施一方面可以固結(jié)裂隙發(fā)育的圍巖，阻斷裂隙滲水通道；又可以在圍巖與已經(jīng)襯砌的混凝土之間形成一道致密的阻水圈。參照有關(guān)工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議采用如下的雙液混灌

14、配比：雙液混灌配合比主 劑緩凝劑摻合劑膠凝時(shí)間水玻璃水磷酸鈉溶液水泥漿（水灰比0.6）30200502分16秒3014.65.4503分16秒306.613.4504分17秒301.218.8505分0秒固結(jié)灌漿使用42.5級(jí)高抗硫酸鹽水泥，拌和水采用柳林溝河道水，水溫不低于5C，灌漿采用高壓膠皮管，管徑與灌漿泵相一致。固結(jié)灌漿采用的水泥漿液比級(jí)為：水：水泥=2：1，1：1，0.8：1，0.6：1（0.5:1）。漿液直接在攪拌筒中制備，材料必須稱量。稱量誤差應(yīng)小于5%，水泥用臺(tái)稱稱量，水用水表計(jì)量，漿液在拌制筒中的攪拌時(shí)間不少于3分鐘，且每隔幾筒測定其比重，及時(shí)調(diào)整，漿液自制備時(shí)間至用完時(shí)間不

15、超過4小時(shí)。灌漿過程中漿液變換，應(yīng)遵循以下規(guī)定（1）當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻減少時(shí)，或當(dāng)吸漿量不變，壓力均勻升高時(shí)，灌漿工作應(yīng)持續(xù)下去，不得改變水灰比。（2）當(dāng)某一級(jí)水灰比漿液的灌入量已達(dá)到400升以上，而灌漿壓力及吸漿均改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級(jí)灌注。（3）當(dāng)其吸漿量大于30L/min時(shí)，可根據(jù)具體情況適當(dāng)越級(jí)變濃。8、固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查、封孔固結(jié)灌漿檢查孔為固結(jié)灌漿孔總數(shù)的5%，檢查重點(diǎn)為洞頂，其次為側(cè)壁、底孔。（1）單元設(shè)計(jì)鉆孔灌漿完成,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)和監(jiān)理布置檢查孔。 （2）檢查孔數(shù)量總數(shù)量的5%。（3）用壓水試驗(yàn)法檢查，透水率以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。 （4）檢查孔的合格率在80%以上,透水率

16、小于設(shè)計(jì)要求.且不集中，質(zhì)量可為合格。（5）檢查結(jié)束后,排除檢查孔內(nèi)積水，用設(shè)計(jì)壓力灌注0.5:1的水泥漿進(jìn)行封孔。 （6）如檢查孔質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)及時(shí)報(bào)告監(jiān)理及設(shè)計(jì),分析原因，提出解決辦法。灌漿質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)為：壓水試驗(yàn)Lu5。灌漿孔灌漿結(jié)束和檢查結(jié)束后，頂孔和有返漿的孔必須采用閉漿、待凝等措施，然后排出孔內(nèi)的積水和污物，采用壓力灌漿法或機(jī)械壓漿法進(jìn)行封孔并用水泥砂漿將孔口封堵嚴(yán)密，壓抹齊一并，水泥砂漿標(biāo)號(hào)和混凝土標(biāo)號(hào)相同。八 隧洞灌漿工程施工人員、設(shè)備配置1、設(shè)備配置設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱及型號(hào)單位數(shù) 量備注1空氣壓縮機(jī)23m3臺(tái)12氣腿式風(fēng)鉆YT-28臺(tái)43KBY-50/70型注漿泵

17、臺(tái)34TBW-SO/15注漿泵臺(tái)15自卸汽車4T輛16立式攪拌機(jī)臺(tái)37壓力表FP個(gè)68比重表1002臺(tái)32、 人員配置各作業(yè)面人員配置按（兩班制）回填、固結(jié)灌漿分別編制，每班人員配置如下表：每班人員配置表： 工種人員班 長記錄員觀測員制 漿鉆 工其它人員合 計(jì)回填灌漿11133413固結(jié)灌漿11136618以上人員和設(shè)備根據(jù)施工進(jìn)度情況，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。九 灌漿工程質(zhì)量保證措施1、鉆孔沖洗和灌漿過程中，注意觀測襯砌的變形，若發(fā)生異樣，立即降壓，報(bào)告有關(guān)人員，并作好記錄。所有鉆孔統(tǒng)一編號(hào)，并注明施工次序；2.固結(jié)灌漿孔的位置與設(shè)計(jì)孔位偏差不得大于20,開孔角度偏差不一大于5。注漿孔深度滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于留孔（管）已鉆好的孔妥善保管，不要損壞絲扣，防止雜物進(jìn)入；3、灌漿前對(duì)孔壁進(jìn)行沖洗，回水澄清后即可結(jié)束，回水澄清延時(shí)10min為止。裂隙沖洗采用壓力水、風(fēng)水聯(lián)合沖洗等辦法，沖洗壓力不宜大于灌漿壓力的80%；4、固結(jié)灌漿優(yōu)先采用單孔灌漿，當(dāng)吸水情況相近和排漿量允許時(shí)，也可采用多孔并聯(lián)灌漿，但孔數(shù)不宜大于4個(gè)；5、固結(jié)灌漿時(shí)，當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿量均