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固结灌浆专项施工方案

固结灌浆专项施工方案

某水电站

导流隧洞Ⅰ标工程施工

1#导流洞塌方区固结灌浆专项施工方案

批准:

审核:

编制：

中国水利水电第五工程局有限公司

01月

1#导流洞塌方区固结灌浆专项施工方案

一、塌方区情况简介

1.1塌方区情况简介

10月7日、10月14日、10月23日分别发生三次不同程度的塌方，本次塌方发生于1-1#施工支洞与1#导流隧洞交叉口处往下游方向洞顶，桩号范围为：

1#导0+273.75～1#导0+299.8，塌方体约有3800m3，塌方空腔高度约超过导流洞设计洞顶高度16.6m，塌方区域相对位置见下图1-1。

图1-1塌方位置示意图（图中椭圆范围为塌方相对区域）

1.2固结灌浆原则

此塌方段固结灌浆总体施工原则：

根据设计发放的塌方区处理的工作联系单（DG-[]-11）：

要求断层F1及影响带部位增设固结灌浆，固结灌浆入岩6m，间排距以2m×2m进行施工，固结灌浆待系统锚杆支护完成后进行。

1.3固结灌浆孔位布置

本次塌方段固结灌浆现场指定总共三个单元（如图1-2）：

第一个单元为靠近掌子面左肩处，共三排，每排三个，共计9个固结灌浆孔。

此处01单元，做为实验区，固结灌浆间排距为2m×2m，垂直岩面进行施工；

第二个单元为靠近掌子面右肩处，共三排，每排三个，共计9个固结灌浆孔，此处为02单元，固结灌浆孔间排距为2.5m×2.5m，垂直岩面进行施工；

第三个单元为塌方区F1断层带6m范围带，每排3个孔，从上游一直延伸至掌子面上方，此处为03单元，总孔数以实际布孔为准。

每排左边侧孔往左边倾30°进行造孔，每排右边侧孔往右边倾30°进行造孔，每排中间垂直造孔。

其中奇数排为I序排，偶数排为II序排，且I序孔与II序孔间隔布置。

图1-2固结灌浆单元划分示意图

1.4固结灌浆试验

固结灌浆先对实验区选择3个孔以单点法进行压水试验后，再以1:

1及0.5:

1两个比级对实验区9孔进行固结灌浆。

本次固结灌浆灌浆顺序为：

先以01单元实验区9个孔做实验，根据孔序布置。

根据现场设计代表及监理工程师要求，先进行I序孔灌浆，灌浆压力控制在0.15～0.2MPa之间，耗灰量250kg/m，每个孔平均耗灰量为1.5t，而且控制5个I序孔总耗灰量7.5t。

若灌7.5t之后仍未灌满，则灌完7.5t之后进行缓凝，再继续进行灌浆。

随后根据I序孔的压力及耗灰量适当调整后进行II序孔的固结灌浆。

待实验区固结灌浆完成后，由施工单位根据实验区9个孔的固结灌浆的各项数据编制实验报告上报监理单位，监理单位根据实验区的各项数据确定整个塌方区固结灌浆的各项参数，并及时通知施工单位进行施工。

二、主要施工措施

2.1固结灌浆施工工艺

2.1.1施工工艺流程

岩基固结灌浆施工工艺：

测量定位→钻设抬动观测孔并安装抬动观测装置→钻孔→钻孔（裂隙）冲洗→（灌前压水试验）→灌浆→封孔→移下一孔。

2.1.2、施工方法

本工程固结灌浆孔深均为6m，钻孔采用100B潜孔钻，孔径φ50mm。

在锚杆施工同时进行钻孔，在钢拱架副拱施工时进行灌浆。

钻孔过程中应采取可靠的防斜措施，保证孔向准确。

2.1.3、冲洗及压水实验

（1）钻孔冲洗

岩基地层钻孔冲洗方法及结束标准为：

在钻孔结束后灌浆前，根据监理人的指示进行钻孔冲洗和裂隙冲洗，冲洗水压力为80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1Mpa；冲洗风压采用50%灌浆压力，压力超过0.5Mpa时，采用0.5Mpa。

裂隙冲洗至回清水时止，且单孔冲洗时间不少于30min，串通孔不少于2h。

对回水达不到澄清要求的孔段，要继续进行冲洗，孔内残存的沉积厚度不得超过20cm；当邻近有正在灌浆的孔或邻近孔灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

灌浆孔（段）裂隙冲洗后要立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h时，在灌浆前要重新进行裂隙冲洗。

串通孔裂隙冲洗可采用单孔裂隙冲洗方法，效果不佳时可改用风、水轮换方式进行。

冲洗时应每次选l～2孔进水、进风，余下串通孔排水、排风，达单孔裂隙冲洗结束标准后，再更换进、排水（风〕孔按前述方式及要求进行裂隙冲洗，待所有串通孔全部轮换冲洗达单孔裂隙结束标准且总的冲洗时间不少于2h后，可结束冲洗作业。

裂隙冲洗应注意事项：

当邻近的灌浆孔正在灌浆或灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

同一孔段的裂隙冲洗和灌浆作业应连续进行，因故中断超过24h，灌前应重新进行裂隙冲洗。

裂隙冲洗用风必须经过油水分离器后方可使用。

（2）压水试验

应在钻孔裂隙冲洗结束24h以内进行压水试验，并分段进行。

压水试验方法为：

固结灌浆孔灌前每个单元灌浆区域内选择有代表性的孔段进行单点法压水试验。

1）压水试验的压力

固结灌浆孔灌前压水试验压力一般采用相应灌浆孔段灌浆压力的80％，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；灌后质量检查孔压水压力一律采用相应灌浆孔段最大灌浆压力的80％。

2）压水试验的稳定标准

单点法压水试验稳定标准：

在稳定压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次读数中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1L/min时，即可结束，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。

3）简易压水试验：

在稳定压力下，压水20min，每5min测读一次压入流量，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。

压水试验成果计算

①压水试验成果以透水率（q）表示，单位为吕容（Lu），计算公式为：

q=Q／PL

式中：

q——透水率（Lu）

Q——压水流量（L/min）

L——试段长度（m）

P——作用于试段内的全压力（MPa）。

②压水试验全压力的计算公式为：

P=p1+p2

式中：

p——作用于试段内的全压力（Mpa）

p1——安装在回水管路上的压力表指示压力（Mpa）

p2——压力表中心至压力起算零线的水柱压力（Mpa）。

③压力起算零线的确定：

a.当地下水位在试段以下时；压力起算零线为经过试段中点的水平线；

b.地下水位在试段以内时；压力起算零线为经过地下水位线以上试段中点的水平线；

c.当地下水位在试段以上时，压力起算零线为地下水位线，注意孔口有涌水孔段，压力起算零线应计入涌水压力水柱高（为负值）。

2.1.4、灌浆

（1）灌浆设备

3SNS型灌浆泵，JS-200型双层立式搅拌槽（200L），ZSQ-42型灌浆塞、GYZ-型三参数一流量灌浆自动记录仪。

（2）灌浆方法和方式

本塌方段固结灌浆孔号采用自下而上、孔内循环法灌浆，根据排序与孔序进行分序灌注。

固结灌浆施工时，应加强抬动变形监测，防止基岩或混凝土发生抬动破坏，单元灌浆区域内同时进行钻孔冲洗、压水试验、灌浆作业的孔数不超过3个。

（3）固结灌浆压力

实验区灌浆压力I序孔按0.15～0.2MPa进行控制，II序孔固结灌浆压力根据I序孔灌浆数据进行调整。

其它单元的固结灌浆压力根据实验区所得数据，按监理人指示确定，灌浆压力尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段逐级分段升压。

灌浆压力值以安装在孔口回浆管路上的压力表读数为准，压力读数为指针摆动的中值，压力表指针摆动范围不大于灌浆压力的10%。

固结灌浆特别是灌浆升压过程中，严格按规范允许变形值控制抬动。

当变形值已接近允许值时，不得继续升压。

如升压灌浆后，变形值上升较快或已接近允许值时，立即恢复到升压前的压力灌注。

抬动观测记录仪采用自动报警装置。

串通孔（组）灌浆或多孔并联浆时，应分别控制灌浆压力，同时应加强抬动监测，防止混凝土发生抬动破坏。

（4）固结灌浆浆液及变浆标准

固结灌浆孔采用P.O42.5级纯水泥浆液灌注，一般不掺任何外加剂。

纯水泥浆液水灰比（重量比），实验区以1:

1及0.5:

1两个比级进行固结灌浆，待实验区固结灌浆完成后，监理人根据实验区固结灌浆效果及数据确定其它两个单元的固结灌浆比级。

灌浆过程中，如灌浆压力保持不变，注入率持续减小，或当注入率不变而灌浆压力持续升高，不得改变浆液水灰比。

当某一级水灰比浆液的单孔注入量达300L以上、或灌注时问己达1h，而灌浆压力或注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比的浆液灌注。

当注入率大于30L／min时，视具体惰况可越级变浓浆液水灰比。

灌浆前、浆液变换时、灌浆结束时均应测量浆液密度，灌浆过程中亦应每隔15～30min测量一次浆液密度。

（5）固结灌浆结束标准

在设计灌浆压力下，当灌浆孔段注入率不大于0.4L/min时，群孔灌浆不大于1L/min时，延续灌注30min，即可结束灌浆作业。

灌浆过程中，如发现回浆变浓，应改变回浓前的水灰比的新浆进行灌注，若继续回浓，延续灌注30min后可结束灌浆作业。

其回浓情况反映在灌浆综合成果表中，并报告设计、监理人。

（6）固结灌浆封孔

所有固结灌浆孔及其配套进行的检查孔等均严格进行封孔处理。

所有固结灌浆孔与检查孔灌浆（或压水）结束后应立即进行灌浆封孔。

灌浆封孔采用“压力灌浆封孔法”，浆液水灰比为0.5:

1。

浆液凝固后及时清除孔口浅部的浮浆和污水，用M30水泥砂浆回填密实并抹平。

为了确保封孔质量，所有封孔施工宜在监理工程师的现场指导下进行。

2.1.5、固结灌浆质量检查

（1）由于此段属于塌方区，因此固结灌浆质量检查采用压水试验为主的方法进行固结灌浆质量的综合评定。

（2）固结灌浆质量也可采用单点压水试验方法进行检查，其检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，检查结束后进行灌浆和封孔，可经监理人同意后进行。

（3）固结灌浆采用压水试验进行质量检查，检查分别在该部位混凝土衬砌结束后7天进行。

承包人按监理人指示在规定的时间内，将有关资料提交监理人，以便拟定检查孔的孔位。

（4）固结灌浆质量的压水试验检查，其孔段合格率在80％以上；不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50％，且不集中，灌浆质量可认为合格。

若达不到上述合格标准的，按监理人的指示或批准的措施进行处理。

三、质量保证措施

3.1钻孔质量保证

1、钻孔前应测量定位，放出孔位，使用角度仪量测，保证孔位倾角正确。

由于放线的准确与否直接影响固结灌浆孔的位置是否符合要求，孔位及角度这两个工序的重要性不容易忽视；技术人员应该对已放好的孔位进行核对，逐孔核查，发现不符合要求的立即纠正。

2、进场原材料需有产品合格证及复验单。

3、其它量具如压力表等均须有规定的标定合格书。

4、水泥除有出厂合格证外，还应有实验室的复试报告。

5、水泥浆液搅浆采用高速搅浆机，保证浆液搅拌均匀。

6、水泥浆液制备严格按水灰比计量。

7、进入工程现场的所有钻孔、灌浆及其它设备的规格、型号、性能均应满足本工程的要求。

8、施工过程中遇到的问题应及时向设计单位和监理单位报告，共同探讨处治办法，取得同意后方可继续施工。

9、施工过程中对每一道工序应严格实行“三检制”，对施工过程中发生的质量事故，坚持“三不放过”、重大质量事故及时报告的原则。

10、整个工程应做到现场及时记录，内容齐全，现场所出现的大小事情，也应及时向项目部现场生产负责人、技术负责人及当班监理工程师汇报情况并及时解决问题，工程所发生的工程量也应及时交当班监理工程师签证验收

3.2灌浆质量保证

灌浆工程属于隐蔽性工程，在施工过程中，严格按照SL62-64规范和设计要求施工，严把各道工序的质量关，确保该工程的施工质量。

⑴进行施工前岗位培训。

在上岗之前，选有一定施工经验和技术人员，熟练的操作工人，并进行施工规范、规程以及设计要求的学习，考核持证上岗。

⑵灌浆施工之前，要根据设计和监理工程师要求在典型地段进行灌浆试验，对设计提供的参数进行验证，并报监理工程师批准，按批准的工艺和参数进行施工。

⑶进行压力灌浆作业之前，根据施工需要埋设安装抬动观测装置，以防压力灌浆引起混凝土抬动