固结灌浆施工方案.docx

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固结灌浆施工方案

固结灌浆施工方案

1、基岩固结灌浆

1.1施工布置和施工准备

1.1.1施工布置

基岩固结灌浆在溢洪道控制段内，造孔灌浆量为378m,计划投入一套设备，布置在控制段砼底板面上。

1.1.2施工准备

1.1.2.1单元划分

每十个灌浆孔为一个单元，每个单元中选取一个一序孔做先导孔，每个单元布置一个检查孔。

1.1.2.2施工平台

固结灌浆在控制段砼浇注完成后进行，将砼底板作为控制段固结灌浆的施工平台。

1.1.2.3水泥堆放场

水泥堆放在控制段底板上，做好防潮、防雨措施。

1.1.2.4工地现场修理间

在控制段内临时设一个修理间，面积约50m2，可采用活动板房，要求防雨且备有足够的电源。

1.1.2.5灰浆搅拌站

设置一个灰浆搅拌站，搅拌站设置高速搅拌机1台，高压泥浆泵1台，储浆搅拌筒一个，清水桶一个，要求搅拌灰浆能力大于2m3/h。

1.1.2.6测量控制网

按业主提供的测量资料，在施工现场建立施工测量网，设立测量点并采取保护措施，建网工作在正常施工前完成。

1.1.2.7设备安装与调试

钻孔、供水、供浆、搅拌等设备在正式开工前3天内调试完成.

1.2施工工序

施工准备→确定固结孔位→钻机就位→调平、钻杆垂直→造孔至设计深度→造孔机移位→洗孔→压水试验→灌浆→封孔。

1.3材料

1.3.1水泥

根据施工图纸及监理工程师指示，选用灌浆用的水泥品种。

用于固结灌浆的水泥标号不应低于32.5。

水泥细度要求通过80μm的方孔筛，其筛分余量不大于5%。

所用水泥必须符合规定的质量标准，不允许受潮结块，对库存三个月的水泥不得使用。

1.3.2水

浆液拌制用水符合JGJ63-89第3.0.4条的规定，拌浆用水的温度不得高于40℃。

1.3.3浆液

本工程中固结灌浆采用纯水泥浆液。

1.4制浆

1.4.1制浆材料必须称量，称量误差不大于5%。

水泥等固相材料采用重量法称量。

1.4.2纯水泥浆液的搅制时间，使用高速搅拌机（＞1200r/min）拌制时，不少于30s。

浆液在使用前要过筛，自制备至用完的时间不小于4h。

1.4.3寒冷季节施工要做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作，炎热季节施工采取防热和防晒措施，浆液温度保持在5～40℃之间。

1.5机械设备

1.5.1钻孔设备

本工程中固结灌浆的钻孔选用冲击式钻机和合金钻头。

1.5.2灌浆设备

灌浆泵性能要与浆液类型、浓度相适应，允许工作压力要大于最大灌浆压力的1.5倍，并有足够的排浆量和稳定的工作性能。

灌注纯水泥浆液采用多缸柱塞式灌浆泵。

据此选择泵的类型为TBW-50/15型。

1.6造孔

1.6.1孔位、孔序布置

溢洪道控制段固结灌浆孔呈梅花形布置，孔距、排距均为3.0米，孔深4.0米，各孔按分序加密的的原则分为二序施工。

1.6.2孔径、孔向布置

孔径38㎜，采用冲击式风动钻机钻进，空位偏差不大于10㎝，钻孔方向为垂直孔。

1.7冲洗

固结灌浆孔不需要采取特别的冲洗方法，对地质不良地段灌浆时常采用高压压水冲洗、脉动冲洗、风水联合冲洗等措施。

1.8灌浆方法和压力及压水试验

1.8.1灌浆方法

采用全孔一次灌浆法灌注。

、

1.8.2灌浆压力

灌浆压力按施工图纸和监理工程师的指示执行。

1.8.3压水试验

采用“单点法”进行压水试验，压力为灌浆压力的80%，该值大于1Mpa时，采用1Mpa，压水20min，每5min读一次流量。

取最后的流量作为计算流量，其成果以透水率表示，单位吕荣（Lu）。

q=Q/PL

q—透水率Lu

Q—压入流量L/min

P—作用于试段内的全压力MPa

L—试段长度m

计算成果取两位有效数字。

1.9浆液水灰比和浆液变换

1.9.1采用纯压式灌浆，压力表安装在孔口进浆管路上。

灌浆的浆液由稀变浓逐级变换，固结灌浆的水灰比可采用5：

1、3：

1、2：

1、1：

1、0.8：

1、0.6：

1、0.5：

1等七个比级，开灌水灰比可采用5：

1。

浆液配比（体积以600L计）

浆液配比

5：

1

3：

1

2：

1

1：

1

0.8：

1

0.6：

1

0.5：

1

浆材用量

562.5：

112.5

540.0：

180.0

514.2：

257.1

450.0：

450.0

423.5：

529.4

385.7：

642.8

360.0：

720.0

比重（g/cm3）

1.125

1.200

1.286

1.500

1.588

1.714

1.800

1.9.2浆液变换

在灌浆过程中，浆液浓度的使用由稀浆开始，逐级变浓，直到达到结束标准。

过早地换成浓浆，常易将细小裂隙进口堵塞，致使未能填满灌实，影响灌浆效果；灌注稀浆过多，浆液过度扩散，造成材料浪费，也不利于结石的密实性。

因此，根据岩石的实际情况，恰当地控制浆液浓度的变换是保证灌浆质量的一个重要因素。

灌浆段内的细小裂隙多时，稀浆灌注的时间长一些；反之，如果灌浆段中的大裂隙多时，则较快换成较浓的浆液，使灌注浓浆的历时长一些。

灌浆过程中浆液浓度的变换应遵循以下原则：

（1）当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀地减少时，或当吸浆量不变，压力均匀地升高时，不需要改变水灰比。

（2）当某一级水灰比浆液的灌入量已达到某一规定值（例如300L）以上，或灌浆时间已达到足够长（例如30min），而灌浆压力及吸浆量均无显著改变时，改换浓一级浆液灌注。

（3）当其注入率大于30L／min时，根据具体情况越级变浓。

改变水灰比后，如灌浆压力突增或吸浆率锐减，立即查明原因，采用相应的措施处理。

1.10灌浆结束、封孔

1.10.1结束条件

在最大设计压力下，当注入率不大于不大于1L／min时，继续灌注30min，可以结束灌浆。

1.10.2封孔

在全孔灌浆结束后，必须及时做好对钻孔孔口的封填工作。

其方法如下：

在全孔灌浆结束后，采用该孔段的原灌浆压力，按正常灌浆结束标准进行，待水泥干硬后，对未被填灌的部分，排除孔内积水后，再直接用干硬性水泥砂浆填封.

1.11特殊情况处理

灌浆施工过程中经常会遇到一些特殊情况，使得灌浆施工无法按正常的方法进行，这时必须针对不同的情况采取处理措施。

1.11.1冒浆

冒浆是指某一孔段灌浆时在其周围的地面或其他临空面，或结构物的裂缝冒出浆液来。

轻微的冒浆，可让其自行凝固封闭；严重者，可变浓浆液、降低灌浆压力或间歇中断待凝，必要时采取堵漏措施，如用棉纱、麻刀、木楔等嵌填漏浆的缝隙。

1.11.2串浆

串浆是指正在灌浆的孔段与相邻的钻孔串通，浆液在邻孔中串漏出来。

对这种情况，争取将所有互串孔同时进行灌浆。

如其总的注入率不大于泵的正常排浆能力，可用一台泵以并联法作群孔灌浆。

否则用多台泵分别灌浆。

1.11.3灌浆中断

一个孔段的灌浆作业要连续进行直到结束，尽量避免中断。

实际施工中发生的中断有两种情况：

①被迫中断，如机械故障、停电、停水、器材问题等；②有意中断，如实行间歇灌浆、制止串冒浆等。

发生前一种中断情况，立即采取措施排除故障，尽快恢复灌浆。

恢复时从稀浆开始。

如注入率与中断前接近，则尽快恢复到中断前的浆液稠度，否则逐级变浓。

若恢复后的注入率减少很多，且短时间内停止吸浆，这说明裂隙因中断被堵塞，要起出栓塞，进行扫孔和冲洗后再灌。

有意待凝后的中断，之后先扫孔至原深度后再进行复灌。

1.11.4绕塞渗漏

绕塞渗漏是指浆液沿着孔壁或基岩裂隙绕过灌浆塞渗漏到孔口外。

在进行灌浆时，由于灌浆孔孔壁不圆整、岩石陡倾角裂隙发育或灌浆塞阻塞封闭不严等原因，浆液绕流到灌浆塞上面，时问一长，灌浆塞就会被凝固在孔里。

为避免发生这种现象，在灌浆前进行压水试验时注意检查，看有无绕塞返水现象，如果发现压水时孔口返水，要再度压紧灌浆塞或移动位置重新安装灌浆塞。

当灌浆时发现浆液绕过栓塞从孔口流出时，立即松开栓塞，并通过栓塞注水冲洗，直至孔口返出清水为止。

1.12工程质量检查

1.12.1检查项目：

固结灌浆工程质量检查采用检查孔单点法压水试验的方法。

1.12.2检查孔数量和要求：

固结灌浆压水试验检查孔的数量不少于总孔数的5%，压水试验在灌浆结束3d或7d后进行。

1.12.3压水试验检查要求试段合格率在85%以上，不合格试段的透水率不超过设计规定的150%，且不集中，灌浆质量可评为合格。

1.13进度计划

溢洪道控制段固结灌浆在控制段底板浇注完成7天后开工，计划有效工期为1周时间。

具体时间在2009年4月上旬～2009年11月中旬之间。

2、围岩固结灌浆

2.1施工布置和施工准备

2.1.1施工布置应先进行回填灌浆后再进行围岩固结灌浆，围岩固结灌浆总工程量为13081m.

2.1.2施工准备

2.1.2.1单元划分每10～15米洞长为一个单元（或灌区），每个单元中选取一个一序孔做先导孔，每个单元布置一个检查孔。

2.2施工工序

施工准备→确定固结孔位→钻机就位→造孔至设计深度→造孔机移位→洗孔→灌浆→封孔。

2.3材料

2.3.1水泥

根据施工图纸及监理工程师指示，选用灌浆用的水泥品种。

用于固结灌浆的水泥标号不应低于32.5。

水泥细度要求通过80μm的方孔筛，其筛分余量不大于5%。

所用水泥必须符合规定的质量标准，不允许受潮结块，对库存三个月的水泥不得使用。

2.3.2水

浆液拌制用水符合JGJ63-89第3.0.4条的规定，拌浆用水的温度不得高于40℃。

2.3.3浆液

围岩固结灌浆采用纯水泥浆液。

2.4制浆

2.4.1制浆材料必须称量，称量误差不大于5%。

水泥等固相材料采用重量法称量。

2.4.2纯水泥浆液的搅制时间，使用高速搅拌机（＞1200r/min）拌制时，不少于30s。

浆液在使用前要过筛，自制备至用完的时间不大于4h。

2.4.3寒冷季节施工做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作，炎热季节施工采取防热和防晒措施，浆液温度保持在5～40℃之间。

2.5机械设备

2.5.1钻孔设备

固结灌浆的钻孔选用冲击式钻机和合金钻头。

2.5.2灌浆设备

灌浆泵性能与浆液类型、浓度相适应，允许工作压力要大于最大灌浆压力的1.5倍，并有足够的排浆量和稳定的工作性能。

灌注纯水泥浆液采用多缸柱塞式灌浆泵。

据此选择泵的类型为TBW-50/15型。

2.6造孔与冲洗

2.6.1钻孔

隧洞围岩固结灌浆孔深4.0m，孔距、排距3.0m，呈梅花形布置，环间分为二序，环内加密施工。

孔径38㎜，钻机采用风动冲击式钻机。

2.6.2冲洗

造孔完成后，使用大风量压缩空气进行钻孔冲洗，冲净孔内岩粉和泥渣。

固结灌浆不进行裂隙冲洗。

2.7灌浆方法与压力

2.7.1方法：

采用纯压式全孔一次灌浆法

2.7.2压力：

灌浆压力按施工图纸和监理工程师的指示执行。

2.8浆液水灰比和浆液变换

2.8.1按灌浆试验确定其技术参数或监理工程师的指示执行。

采用纯压式灌浆时，压力表安装在孔口进浆管路上。

灌浆的浆液由稀变浓逐级变换，灌浆的水灰比采用5：

1、3：

1、2：

1、1：

1、0.8：

1、0.6：

1、0.5：

1七个比级，开灌水灰比可采用5：

1。

浆液配比（体积以600L计）

浆液配比

5：

1

3：

1

2：

1

1：

1

0.8：

1

0.6：

1

0.5：

1

浆材用量

562.5：

112.5

540.0：

180.0

514.2：

257.1

450.0：

450.0

423.5：

529.4

385.7：

642.8

360.0：

720.0

比重（g/cm3）

1.125

1.200

1.286

1.500

1.588

1.714

1.800

2.8.2浆液变换

在灌浆过程中，浆液浓度的使用由稀浆开始，逐级变浓，直到达到结束标准。

过早地换成浓浆，常易将细小裂隙进口堵塞，致使未能填满灌实，影响灌浆效果；灌注稀浆过多，浆液过度扩散，造成材料浪费，也不利于结石的密实性。

因此，根据岩石的实际情况，恰当地控制浆液浓度的变换是保证灌浆质量的一个重要因素。

灌浆段内的细小裂隙多时，稀浆灌注的时间应长一些；反之，如果灌浆段中的大裂隙多时，则较快换成较浓的浆液，使灌注浓浆的历时长一些。

灌浆过程中浆液浓度的变换应遵循以下原则：

（1）当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀地减少时，或当吸浆量不变，压力均匀地升高时，不需要改变水灰比。

（2）当某一级水灰比浆液的灌入量已达到某一规定值（例如300L）以上，或灌浆时间已达到足够长（例如30min），而灌浆压力及吸浆量均无显著改变时，可改换浓一级浆液灌注。

（3）当其注入率大于30L／min时，可根据具体情况越级变浓。

2.9灌浆结束和封孔

2.9.1灌浆结束条件

围岩固结灌浆结束条件为：

在设计压力下，当注入率不大于不大于1L／min时，继续灌注30min，可以结束灌浆。

当采用多孔联灌时，结束条件可适当放宽（注入率稍大）。

2.9.2封孔

灌浆结束后要妥善封孔，常用的方法如下：

2.9.2.1全孔灌浆封孔清除灌浆孔内积水和污物，将灌浆塞塞于孔口，采用0.5：

1水泥浆和允许最大灌浆压力，对该孔进行纯压式灌浆，持续90－120min.

2.9.2.2导管注浆封孔将导管下至钻孔底部，冲净孔内污物，向导管内泵入1.5：

1水泥浆，置换出孔内积水，带浆液凝固即可。

2.9.2.3人工投入砂浆或水泥球封孔清除灌浆孔内积水和污物，人工向孔内投入稠水泥浆或砂浆搓制的泥球，并用木棍或钢筋分层捣实，直至孔口。

2.10工程质量检查

采用钻检查孔进行单点式压水试验的方法，压水试验的检查时间在该部位灌浆结束3d以后进行。

检查孔的数量不少于灌浆总孔数的5%。

采用“单点法”进行压水试验，压力为灌浆压力的80%，该值大于1Mpa时，采用1Mpa，压水20min，每5min读一次流量。

取最后的流量作为计算流量，其成果以透水率表示，单位吕荣（Lu）。

q=Q/PL

q—透水率Lu

Q—压入流量L/min

P—作用于试段内的全压力MPa

L—试段长度m

计算成果取两位有效数字。