帷幕灌漿試驗大綱

云南省石林縣團結(jié)水庫加固擴建工程第二標(biāo)段：新建副壩及帷

幕灌漿新建輸水隧洞（合同編號SLTJ-JGKJ-SG—02）帷幕灌漿試驗段施工方案云南緣達建工集團有限公司石林團結(jié)水庫加固擴建工程項目部二OO八年十二月二十八日TOC\o"1-5"\h\z1.1灌漿試驗的任務(wù) 31.2灌漿試驗區(qū)的劃分 31.3施工工序 41.3.1孑L位布置及施工方法 4\o"CurrentDocument"1.3.1.1施工放線 4\o"CurrentDocument"1.3.1.2施工順序 4\o"CurrentDocument"1.3.1.3施工方法 4\o"CurrentDocument"1.3.2施工鉆進 5\o"CurrentDocument"1.3.2.1鉆進過程控制 5\o"CurrentDocument"132.2鉆孔偏斜控制 61.3.3鉆孔沖洗及壓水試驗 91.3.4灌漿 91.3.4.1灌漿材料 9\o"CurrentDocument"1.3.4.2漿液濃度的試驗 10\o"CurrentDocument"1.3.4.3灌漿段長 12\o"CurrentDocument"1.3.4.4灌漿壓力的試驗 121.3.4.5灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 12\o"CurrentDocument"1.3.4.6待凝 13\o"CurrentDocument"1.3.4.7灌漿過程控制 13\o"CurrentDocument"1.3.5特殊情況的處理 141.3.6封孑匕 181.3.7灌漿質(zhì)量檢測 18\o"CurrentDocument"1.3.8試驗結(jié)束提交圖件及成果表 19\o"CurrentDocument"1.3.8灌漿試驗成果 20根據(jù)石林團結(jié)水庫帷幕灌漿施工技術(shù)要求，帷幕灌漿開展前，需進行生產(chǎn)性灌漿試驗，驗證灌漿設(shè)計，并提交灌漿試驗成果供監(jiān)理單位審批。1.1灌漿試驗的任務(wù)灌漿試驗的任務(wù)為：驗證灌漿設(shè)計的布孔形式、孔距的合理性。通過試驗提出合理可行的灌漿工藝及施工方法，應(yīng)當(dāng)采用的灌漿壓力、灌漿材料、漿液稠度、漿液變換、最優(yōu)水灰比等技術(shù)參數(shù)。研究破碎帶、裂隙及溶蝕帶應(yīng)采取的一些特別處理措施及鉆灌參數(shù)。提供地層耗材資料，估算灌漿用料數(shù)量，選定合理的勞動組合。1.2灌漿試驗區(qū)的劃分本工程試驗區(qū)，根據(jù)施工圖紙《帷幕灌漿軸線及試驗區(qū)布置圖》，（圖號：X113/J-04帷幕1），第二標(biāo)段帷幕灌漿共布置兩個試驗區(qū)。在副壩左岸山體及右岸山體處布置各布置 1個試驗區(qū)，右岸坡試驗區(qū)布置于0+250.7?0+257.7，孔距為2.0m、1.5m，孔號為sk1、sk2、sk3、sk4、sk5、sk6、sk7、sk8、sk9，排拒為1.0m；左岸坡試驗區(qū)布置于0+768.52?775.52，孔距為2.0m、1.5m，孔號為sk10、skll、sk12、sk13、sk14o1.3施工工序1.3.1孔位布置及施工方法1.3.1.1施工放線1、 《帷幕灌漿軸線及試驗區(qū)布置圖》，（圖號：X113/J-04帷幕1）,用GTS-100N全站儀測定灌漿試驗孔位并測定孔口高程。2、 根據(jù)設(shè)計灌漿段長、孔口高程及起灌高程，計算實際鉆孔深度，并提交設(shè)計、監(jiān)理復(fù)核認可。1.3.1.2施工順序帷幕灌漿：同排孔按照“先I序孔，后II序孔，再iii序孔”，的施工順序，循序漸進，逐序加密的原則施工；雙排孔按照先下后上的施工順序進行。1.3.1.3施工方法采用逐漸加密的原則，先灌I序孔，了解壩基地質(zhì)情況和壓水灌漿情況，施工過程中及時整理孔段成果資料，分析成果，總結(jié)合理的技術(shù)參數(shù)和施工措施，以驗證灌漿設(shè)計和指導(dǎo)后序孔施工。本工程根據(jù)設(shè)計要求基巖優(yōu)先采用“自上而下、分段造孔、分段灌漿、循環(huán)式灌漿”法，如遇孔內(nèi)無反水、或灌漿無回漿時可采用純壓式灌漿法，詳見《鉆孔灌漿工藝流程圖》或《灌漿工藝流程圖》。1.3.2施工鉆進1.3.2.1鉆進過程控制開鉆前，鉆機定位必須準(zhǔn)確，必須用水平尺校平鉆機，保證鉆機平穩(wěn)、牢固、立軸鉛直，并定期校對，確保鉆孔垂直。鉆機定位后，根據(jù)設(shè)計要求定開孔孔徑，一般開孔直徑為 ^130?110mm，終孔直徑不小于^56mm。根據(jù)設(shè)計孔深及孔內(nèi)情況，鉆孔須下護壁套管隔離非灌段，以防止孔壁坍塌，提高施工進度，實時施工控制和保證造孔安全。壩土部分采用合金鉆頭無泵鉆進， 鉆進結(jié)束后，及時下入護壁套管，防止孔壁坍塌破壞壩體的整體性?；鶐r采用硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆進。破碎帶及夾泥層嚴(yán)格控制送水量，避免孔壁坍塌填埋灌段，影響鉆進速度和灌漿質(zhì)量。鉆進過程中，開鉆時，采用慢速低壓鉆進，隨著鉆進深度的增加，及時更換較長、較粗鉆具，以保證鉆孔鉛百。地下水位測量，在I序孔施工過程中，當(dāng)鉆孔鉆到一定深度，停歇數(shù)小時便可測量地下水位。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每5min測讀一次孔內(nèi)水位，當(dāng)兩次水位上升、下降速度均小于5cm/min時，認為穩(wěn)定，以最后的觀測值作為地下水位值。對孔內(nèi)巖層、巖性及孔內(nèi)各種情況進行詳細記錄。灌漿孔巖芯，進行巖芯鑒定、描述記錄；檢查孔巖芯進行地質(zhì)編錄并拍照，并根據(jù)巖層順序擺放正規(guī)的巖芯牌。鉆孔結(jié)束等待灌漿或灌漿結(jié)束等待鉆進時，孔口均應(yīng)堵蓋，妥善保護。1.3.2.2鉆孔偏斜控制為保證試驗孔鉛直，防止試驗孔偏斜或使帷幕造成開窗，施工中采用如下方法控制。1、 試驗孔的開孔孔位嚴(yán)格吻合施工圖紙要求，試驗孔的開孔孔位與設(shè)計位置的偏差不得大于10cm。因故變更孔位應(yīng)征得監(jiān)理工程師的同意，并記錄實際孔位。2、 鉆機安裝必須平整、牢固，立軸用水平尺校鉛百。3、 開孔時宜低壓慢速鉆進，鉆孔達到一定深度后應(yīng)加長巖心管長度。4、 孔口管的埋置應(yīng)保證鉛直、穩(wěn)固。5、 鉆孔偏斜值不得大于設(shè)計規(guī)定，設(shè)計規(guī)定見下表（表中孔深值不包括壩體非灌段長度）。施工過程中應(yīng)定期對立軸進行校正，發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)予及時糾正。終孔時必須測斜，并記錄于鉆孔偏斜測量記錄表中，最終計算整理成冊，并繪制出鉆孔偏斜平面投影圖。

帷幕孔孔底偏差值孔深(m)2030405060備注最大允許偏差值(m)0.250.500.81.151.5附：鉆孔灌漿施工工藝流程圖鉆孔灌漿工藝流程圖1.3.3鉆孔沖洗及壓（注）水試驗一、基巖試驗孔（段）在灌漿前均采用單孔法、壓力水沖洗，沖洗百至回水清凈為止，且孔內(nèi)沉積厚度不得超過 20cm，總的沖洗時間不小于15min。沖洗壓力為灌漿壓力的80%，若該值大于1Mpa，采用1Mpa。壓水試驗三級壓力五點法壓水，試驗應(yīng)在裂隙沖洗后進行，壓水最大壓力為灌漿壓力的80%，該值如超過1.0Mpa采用1.0Mpa。壓入流量的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：在穩(wěn)定的壓力下，每 2min計讀一次流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的 10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，試驗即可結(jié)束，取最終值作為計算值。計算結(jié)果以透水率（Lu）表示。I、II、III序孔灌漿前均應(yīng)作壓（注）水試驗，以了解壩體、基巖透水性，以便選擇合理的起始水灰比或預(yù)測水泥用量，灌后1、2、3段須作灌后壓水試驗，進行灌漿效果分析。1.3.4灌漿1.3.4.1灌漿材料1、每批采購的水泥、外加劑等，均應(yīng)符合有關(guān)的材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計技術(shù)要求，并附有生產(chǎn)廠商的質(zhì)量證明書或出廠化驗報告。每批材料入庫前均應(yīng)按規(guī)定進行檢查驗收，并將檢驗結(jié)果及時報告監(jiān)理工程師。2、 灌漿試驗：采用純水泥漿進行灌注，如遇大耗段時可采用水泥砂漿或加入粉煤灰、水玻璃等外加劑進行灌注。3、 水泥質(zhì)量應(yīng)符合國家最新標(biāo)準(zhǔn)，即GB175-1999《硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥》。水泥采用42.5以上等級的普通硅酸鹽水泥，試驗所用水泥的細度要求通過 80以m篩，其篩余量不大于5%。水泥要保持新鮮，不應(yīng)存放過久，做到先進庫先用，受潮結(jié)塊的不得使用，出廠超過3個月的水泥禁止使用。水泥的細度是否滿足要求，通過灌漿試驗確定。4、 灌漿用水抽取庫水供給，水質(zhì)符合拌制水工混凝土的要求，溫度不超過40°C。5、 如灌漿過程中需采用摻和料，則各種摻和料質(zhì)量應(yīng)符合《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148-2001)的規(guī)定，其摻入量通過試驗確定，并上報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)執(zhí)行。1.3.4.2漿液濃度的試驗1、漿液濃度根據(jù)施工技術(shù)要求，水泥漿水灰比初步采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七個比級。在灌漿試驗過程中，逐步摸索并確定最優(yōu)水灰比。2、漿液變換原則漿液變換遵循以下原則：1） 、當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時或當(dāng)注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。2） 、當(dāng)某一比級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無明顯變化時，應(yīng)變濃一級水灰比灌注。3） 、當(dāng)注入率大于30L/min時，根據(jù)具體情況，可越級變濃。4）、當(dāng)越級變濃后，注入率突然減少，應(yīng)立即變回原來比級的漿液濃度再繼續(xù)灌注。5）、遇冒漿、吃漿量大等特殊情況時，可視施工具體情況，采用由稠到稀的變漿原則灌注，即采用較稠漿液堵住冒漿或大的裂隙通道后，再用稀漿正常灌至結(jié)束。3、 漿液的配制水泥漿的配制詳見《灌漿工藝流程圖》。1）、水利用流量表進行計量。）、水泥、粘土均采用以包（50kg）計量或稱量投放，稱量誤差小于5%。）、漿液攪拌均勻，測定漿液比重等參數(shù)，記錄于灌漿表格中。）、純水泥漿的攪拌時間應(yīng)不小于3min，從開始制備至使用完的時間小于4h。4、 灌漿過程控制：通過灌漿技術(shù)員現(xiàn)場分析其壓水情況、觀察灌漿壓力、注入量、漿液變換、地表態(tài)東情況1.3.4.3灌漿段長灌漿段段長根據(jù)設(shè)計要求確定，灌漿段長一般為5?6m,施工中嚴(yán)格按要求進行分段。如遇斷層、破碎帶、巖石較軟弱、塌孔、串漿及孔內(nèi)無反水情況時可適當(dāng)縮短灌漿段長施灌。1.3.4.4灌漿壓力的試驗灌漿壓力的初步確定：根據(jù)施工技術(shù)要求，灌漿壓力初步確定如下：P=P0+MD計算，m值取0.025?0.05Mpa,P0值取0.1Mpa。2、 灌漿壓力的調(diào)整：在灌漿過程中，對按上述公式計算的壓力進行灌漿，然后根據(jù)巖層的吸漿情況，以及對地表及壩體位移、沉陷、裂縫進行觀察，視有無冒漿，劈裂裂縫、位移、沉陷變形是否符合規(guī)范及設(shè)計要求，再做試驗性的壓力調(diào)整，最終確定灌漿壓力。1）、試驗區(qū)抬動變形觀測通過在灌漿孔附近埋設(shè)變形位移觀測樁，在灌漿時隨灌漿壓力的逐漸增大，用水平儀或全站儀仔細觀測觀測樁的有無變化，可滿足要求。1.3.4.5灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)遵循DL/T5148-2001規(guī)范：采用循環(huán)式灌漿：在規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min，灌漿即可結(jié)束。采用純壓式灌漿：在規(guī)定壓力下，單注入率不大于 1L/min,繼續(xù)灌注30min，灌漿即可結(jié)束。1.3.4.6待凝遇大耗段時待凝6?8h，具體應(yīng)根據(jù)灌漿試驗情況確定，一般情況下可不待凝。1.3.4.7灌漿過程控制灌漿試驗工藝詳見《灌漿工藝流程圖》。灌漿試驗質(zhì)量好壞直接取決于灌漿設(shè)備的性能、灌漿施工人員的經(jīng)驗和素質(zhì)、漿液的配制與使用、灌漿壓力的控制、灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)、各道工序的緊密銜接與嚴(yán)謹(jǐn)及各種儀表的完好與靈敏。一、基巖灌漿控制1、 非特殊情況，應(yīng)保持灌漿進程連續(xù)不中斷地灌注。漿液調(diào)配與使用應(yīng)按規(guī)定的原則執(zhí)行。2、 不合格或已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用。壓力表和管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置（油提或隔膜）。3、灌漿栓塞應(yīng)具有良好膨脹性和耐壓性能。。1-3-5特殊情況的處理在灌漿施工中，壩體段經(jīng)常遇到壩體冒漿、裂縫、塌陷、隆起和單孔吃漿量過大等現(xiàn)象，基巖段會出現(xiàn)大量耗漿、串漿、冒漿、或吸水不吸漿等特殊情況。針對上述特殊情況，我方將采取以下相應(yīng)處理措施：1.3.5.1地表冒漿在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)地面冒漿時，應(yīng)記錄灌漿壓力并降低壓力使灌漿在無壓狀態(tài)下（保持漿液流動）灌注。并認真觀察冒漿情況，同時封堵冒漿點，防止?jié){液大量漏失。冒漿不止時，應(yīng)越級提高漿液濃度灌注或視情況直接采用濃漿緩慢灌注。 以上措施均不奏效時應(yīng)采用“灌一停一灌一?！钡拈g歇灌漿方式進行處理。同時，每次停灌前應(yīng)對冒漿點進行認真封堵，防止?jié){材漏失，保證漏漿通道或裂隙中充滿漿液，發(fā)生冒漿時的壓力可作為灌漿壓力確定的參考。1.3.5.2鄰孔串漿灌漿過程中若出現(xiàn)相鄰孔串漿，則采用灌漿孔和串漿孔同時施灌，或用膠塞將串漿孔封堵，待灌漿孔結(jié)束灌漿后再對串漿孔進行掃孔施灌。采用后一種方式時，為防止?jié){材在串漿孔非灌段中漏失，膠塞應(yīng)隔離串漿孔非灌段，出現(xiàn)串漿時，應(yīng)密切注意抬動變形觀測。1.3.5.3大量耗漿在灌漿試驗施工過程中，可能會遇到大的裂隙、構(gòu)造等滲漏比較集中的大漏段，這種區(qū)段對試驗耗材影響大，同時往往是整個帷幕成敗的關(guān)鍵。所以做好這種地段的灌漿工作就顯得尤為重要。采用以下措施進行處理：（1）間歇灌漿。每次灌漿量按1?2t/m控制，每次待凝12?24小時（也可根據(jù)水泥的初凝時間進行調(diào)整）如此反復(fù)直至試驗壓力并正常結(jié)束灌漿，同時經(jīng)灌后壓水檢查該段合格方可最終結(jié)束該段施工。（2）摻入外加劑。當(dāng)耗漿量較大，灌漿經(jīng)歷一段時間后注入量仍無明顯遞減同時孔口壓力沒有升高時，則采用以下措施進行處理：利用砂漿泵摻砂灌注。砂選用合宜的級配。摻砂量由少逐漸增多，待孔口壓力回升后立即改用純水泥漿灌注，直至結(jié)束。摻加水玻璃進行灌注，為加速水泥漿的凝固，避免漿材流失浪費。當(dāng)遇到管狀裂隙時，為使?jié){液快速凝固，可采用雙管雙液法分別送入水玻璃和水泥漿在孔段內(nèi)混合灌注。1.3.5.4灌漿中斷除因冒漿、串漿、大量耗漿等以及其它情況下的間歇灌漿外，正常情況下灌漿進程不允許中斷。灌漿工作必須保持連續(xù)不間斷地進行。若因機械故障、停電、待料、孔內(nèi)返漿等原因造成灌漿過程中斷，則應(yīng)采取以下措施處理：盡可能及早地恢復(fù)灌漿工作。若中斷時間超過30min,則應(yīng)立即沖洗鉆孔。而后恢復(fù)灌漿，若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進行掃孔，而后恢復(fù)灌漿，恢復(fù)灌漿時應(yīng)使用起灌比級的漿液進行灌注?；謴?fù)灌漿后，若注入率與中斷前相近，則可改用中斷前的比級進行灌注，直到正常灌漿結(jié)束。若注入率比中斷前減少很多且在短時間內(nèi)拒絕吸漿，則應(yīng)無條件掃孔復(fù)灌，復(fù)灌時的起灌水灰比采用最清漿液，而后正常施灌直至結(jié)束。(4)灌漿中斷即使采取補救措施后均應(yīng)對其進行質(zhì)量分析，經(jīng)確認對該灌段質(zhì)量無影響后方可進行下道工序施工，否則應(yīng)無條件按技術(shù)要求重新施灌，以確保灌漿質(zhì)量。(5)鉆孔過程中若遇到涌水，測定其涌水量、涌水壓力并縮短段長，采用提高灌漿壓力、屏漿、純壓式灌漿處理。灌漿工藝流程圖1.3.6封孔1.3.6.1灌漿試驗孔基巖段封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”進行封孔，即：終孔灌漿結(jié)束后，分段進行壓力封孔，段長一般為15m,采用最濃比級漿液（一般為0.5:1），按同高程灌漿壓力進行灌漿封孔。1.3.6.2試驗孔結(jié)束后，應(yīng)及時進行封孔，每孔限三天內(nèi)封好，并做好孔口標(biāo)記。1.3.7灌漿質(zhì)量檢