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帷幕固结灌浆施工方案

广西右江鱼梁航运枢纽船闸及二期坝主体土建工程

帷幕、固结灌浆施工方案

编制单位：

中交四航局-葛洲坝五公司右江鱼梁工程联合项目经理部

审批：

审核：

编制：

日期：

第一章工程概况

本工程为广西右江鱼梁航运枢纽工程地基处理钻孔灌浆工程。

上闸首及刺墙结构浇筑到84.10m高程，再进行帷幕灌浆施工；接岸段的帷幕灌浆待地面回填至100.50m高程，再进行施工。

上闸首灌浆、非溢流坝孔底高程为71.50m，刺墙段孔底高程为74.50m，接岸段孔底高程为76.50m。

上、下闸首固结灌浆待基础浇筑至84.10m高程后，再进行施工，固结灌浆孔底标高75.50m，孔距离3.6m。

闸室左侧墙及右侧墙前趾和后趾固结灌浆孔距3.5m，待闸室墙前趾浇到83.70m和后趾浇到84.10m高程形成平台进行施工。

第二章工程地质

坝址区出露地层较简单，主要有第四系全新统地层覆盖层，下伏基岩为第三系地层始—渐新统那读组。

下伏基岩（第三系始—渐新统那读组）：

第三系始—渐新统那读组主要由泥岩、钙质泥岩、粉砂岩及钙质砂岩组成，第三段（E

）主要为泥岩夹钙质泥岩，第二段（E

）主要为粉砂岩，第一段（E

）主要为泥岩夹钙质泥岩。

坝址区E

、E

和E

泥岩、钙质泥岩属极软岩，成岩作用差，半成岩状，具遇水易软化、崩解，抗风化能力差，快速风化的特点。

第三章编制依据

（1）《广西右江鱼梁航运枢纽工程施工图设计》

（2）工程合同及招标技术文件要求

（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94、DL/T5148-2001）

第四章施工前期准备

4.1人员、设备进场

1、劳动力计划

序号

类别

人数

备注

1

技术人员

1

班组生产进度、质量、安全

2

钻孔人员

8

成孔

3

灌浆人员

4

灌浆、拌浆

4

修理工

1

维修设备

5

测量工

2

桩位检测

6

电工

1

现场电器设备维修、保养

共计

17

2、设备计划

序号

名称

单位

数量

1

灌浆机

台

1

2

钻孔机

台

2

3

灰浆搅拌机

台

1

4

泥浆罐

个

1

5

灰浆泵

台

1

6

抽水泵

台

1

7

直流电焊机

台

1

4.2熟悉图纸

组织施工人员学习和掌握有关设计图纸和相关施工技术规范的有关规定。

结合本工程的工程地质和水文气象条件，编制技术交底书，组织所有相关人员进行安全技术交底。

落实岗位责任制，确保工程质量、安全和进度。

4.3原材料

灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥作为加固剂，其质量、规格符合设计要求，并具有出厂合格证，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

对运到工地的水泥进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见确定，试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。

直接抽取右江河水作为拌合用水。

第五章施工工艺及方法

5.1一般规定

1、灌浆施工工序：

钻机就位→钻孔→钻孔冲洗→压水试验→制浆→灌浆→封孔→灌浆质量检查。

2、灌浆在有盖重混凝土的条件下进行时，盖重混凝土应达到50％设计强度后钻孔灌浆方可开始。

3、在帷幕灌浆的先灌排或主帷幕孔中宜布置先导孔，先导孔可在一序孔中选取，其间距不宜小于15m，或按该排孔数的10％布置。

4、同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆、后帷幕灌浆的顺序进行。

帷幕灌浆按分序加密的原则进行。

由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排，后灌注上游排，每排分为二序。

固结灌浆按分序加密的原则进行。

灌浆孔排与排之间和同一排孔内孔与孔之间，分为二序施工。

5、深孔固结灌浆可参照帷幕灌浆的技术要求进行施工。

5.2钻孔

1、灌浆孔采用回转式钻机和金刚石或硬质合金钻头钻进。

2、灌浆孔位与设计孔位的偏差值不得大于10cm，孔深应符合设计规定。

实际孔位、孔深应有记录。

3、灌浆孔应进行孔斜测量。

孔底的偏差不得大于0.25m。

发现钻孔偏斜值超过设计规定。

4、钻孔过程中，遇岩层、岩性变化，发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况，应详细进行记录。

5、钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，再行钻进。

如发现集中漏水或涌水，应查明情况、分析原因，经处理后再行钻进。

6、灌浆孔（段）在钻进结束后，应进行钻孔冲洗，孔底沉积厚度不得超过20cm。

7、各类钻孔当施工作业暂时中止时，孔口应妥加保护，防止流进污水和落入异物。

8、帷幕灌浆按设计要求分Ⅱ序进行引孔，先施工下游排，后施工上游排。

固结灌浆按分序加密的原则进行。

灌浆孔排与排之间和同一排孔内孔与孔之间，分为二序施工。

5.3钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验

1、各灌浆孔在灌浆前全孔采用压力水进行一次裂隙冲洗，直至回水清净时止。

冲洗压力可为灌浆压力的80％，并不大于1MPa。

对岩溶、断层、大型破碎带、软弱夹层等地质条件复杂地段，以及设计有专门要求的地段，裂隙冲洗按设计要求进行。

冲洗时控制好压力，防止岩层抬动变形，如发现岩层异常的预兆，立即停止加压或降压。

2、各灌浆孔灌浆前全孔应进行裂隙冲洗和压水试验。

压水试验目的了解地质条件；岩层分布和在灌浆压力下岩层吸浆量的情况；检查各次序灌浆孔的透水率值在灌浆次序增加而逐渐减少的规律；了解各段的灌浆变化情况，有无异常的变化，如有异常以便采取相应的措施；还可通过压水试验，选定不同的灌浆方法、灌浆段长；了解各灌浆段在灌浆前的渗透性，便于备料和浆液的初始配合比。

压水试验是在裂缝冲洗后，灌浆前２４小时内分段进行．水压采用８０％灌浆压力，如水压大于１ＭＰａ时，采用１ＭＰａ水压进行试验。

压水试验孔可与先导孔结合使用，取钻孔数的１０％作压水试验孔。

简易压水可结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80％，并不大于1MPa，压水时间20min，每5min测读一次压入流量。

取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率q表示，单位为（Lu）。

3、灌浆压力采用0.3~0.6MPa。

采用一次升压法灌浆，在灌浆开始时，将压力尽快地升到规定的压力，注入量不限，每一级浓度的浆液达到一定的限度后，变换浆液的配合比，逐级加浓，注入率逐渐减少，直至达到结束标准时，即结束灌浆。

4、固结灌浆孔各孔段灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗，冲洗时间可至回水清净时止或不大于20min，压力为灌浆压力的80％，并不大于1MPa。

地质条件复杂以及设计对裂隙冲洗有殊特要求时，冲洗方法应通过现场试验或由设计确定。

5、固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，试验孔数不宜少于总孔数的5％，试验采用单点法。

其余孔段可结合裂隙冲洗进行简易压水。

6、在岩溶泥质充填物和遇水后性能易恶化的岩层中进行灌浆时，可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验。

5.4制浆

1、制浆材料必须称量,称量误差应小于5%.水泥等固相材料宜采用重量称量法。

2、各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。

3、纯水泥浆液的搅拌时间,使用普通搅拌机时,应不少于3min；使用高速搅拌机时,宜不少于30s。

浆液在使用前应过筛,自制备至用完的时间宜小于4h。

4、集中制浆站宜制备水灰比为0.5:

1的纯水泥浆液.输送浆液流速宜为1.4~2.0m/s.各灌浆地点应测定来浆密度,调制使用。

5、寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。

炎热季节施工应采取防热和防晒措施。

浆液温度应保持在5~40℃之间.若用热水制浆,水温不得超过40℃。

6、搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排量相适应,并应能保证均匀,连续地拌制浆液。

7、灌浆泵性能应与浆液类型,浓度相适应,容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍,并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。

8、灌浆管路应保证浆液流动畅通,并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。

9、灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。

使用压力宜在压力表最大标值的1/4~3/4之间。

压力表应经常进行检定,不合格的和已损坏的压力表严禁使用。

压力表与管路之间应设有隔浆装置。

10、灌浆塞应和采用的灌浆方式、方法,灌浆压力及地质条件相适应。

胶塞（球）应具有良好的膨胀性和耐压性能,在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段,并且易于安装和卸除。

11、集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要。

制浆站应配备除尘设备,当浆液需掺入掺合料或加入外加剂时,应增设相应的设备。

12、所有灌浆设备应注意维护保养,保证其正常工作状态,并应有备用量。

5.5灌浆方法和灌浆方式

1、本工程采用自下而上分段灌浆法。

2、灌浆方式采用纯压式灌浆。

3、进行帷幕灌浆时，坝体混凝土和基岩接触部位的灌浆段单独灌注并待凝。

接触段在岩石中的长度不大于2m，以下灌浆段长度可采用5m～6m，特殊情况下可适当缩短或加长，但不宜大于10m。

4、进行固结灌浆时，如钻孔中岩石灌浆段的长度不大于6m，可一次灌浆；大于6m时，进行分段灌注。

5、各灌浆段灌浆结束后一般可不待凝，但在灌前涌水、灌后返浆或遇其它地质条件复杂情况，则宜待凝，待凝时间应根据设计要求和工程具体情况确定。

6、采用自下而上分段灌浆法时，灌浆段的长度因故超过10cm，对该段宜采取补救措施。

7、帷幕灌浆在全孔压水试验完成之后自下而上进行灌浆。

8、帷幕灌浆孔各灌浆段不论透水率大小均按技术要求进行灌浆。

9、固结灌浆孔相互串浆时，可采用互串孔并联灌注，但并灌孔不宜多于3个，并应注意控制灌浆压力，防止上部混凝土或岩体抬动。

5.6灌浆压力和浆液变换

1、灌浆压力采用0.4MPa，以不抬动已浇砼块体为原则（灌浆时需在周围布置好观测点）。

2、采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。

压力值宜读取压力表指针摆动的中值，指针摆动范围应小于灌浆压力的20％，摆动范围宜作记录。

3、灌浆应尽快达到设计压力，但对于注入率较大或易于抬动的部位应分级升压。

4、灌浆浆液应由稀至浓逐级变换。

帷幕灌浆浆液水灰比可采用3：

1、2：

1、1：

1、0.8：

1、0.6：

1、0.5：

1六个比级。

固结灌浆浆液水灰比可采用2：

1、1：

1、0.8：

1、0.6：

1、0.5：

1五个比级。

5、灌注稳定浆液、混合浆液、膏状浆液时，比级宜少。

6、浆液变换原则如下:

（1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

（2）当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均尤改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。

（3）当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

7、灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。

8、灌浆过程中应定时测记浆液密度，必要时应测记浆液温度。

灌注稳定浆液时还应测记浆液黏度和析水率。

当发现浆液性能偏离规定指标较大时，应查明原因，及时处理。

5.7灌浆结束和封孔

1、帷幕灌浆结束条件为:

在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。

2、固结灌浆结束条件为:

在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于0.4L/min后，群孔灌浆不大于0.8L/min时，继续灌注30min，可结束灌浆。

3、采用“全孔灌浆封孔法”进行封孔。

第六章特殊情况处理

1、帷幕灌浆孔的终孔段，其透水率或单位注灰量大于设计规定值时，钻孔宜继续加深。

2、灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。

3、灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。

否则，应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫扎、冲洗，而后继续钻进或灌浆。

4、灌浆必须连续进行，若因故中断，应按下述原则处理:

（1）应尽快恢复灌浆。

否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。

若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆；

（2）恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可采用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前减少较多，应逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

5、孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用下列措施综合处理:

（1）自上而下分段灌浆；

（2）缩短段长；（3）提高灌浆压力；（4）进行纯压式灌浆；（5）灌注浓浆；（6）灌注速凝浆液；（7）屏浆；（8）闭浆；（9）待凝；（10）采用分段灌浆封孔法或全孔灌浆封孔法封孔。

6、灌浆段注入量大而难以结束时，可选用下列措施处理:

（1）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；

（2）灌注速凝浆液；

（3）灌注混合浆液或膏状浆液。

7、灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌注，也不再进行复灌。

8、灌浆孔段遇特殊情况，无论采用何种措施处理，其复灌前应进行扫孔，复灌后应达到规定的结束条件。

第七章工程质量检查

1、本工程质量需满足设计、规范及招标文件对高压摆喷防渗灌浆的各项质量要求。

达到合格水平。

2、帷幕灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主,结合对竣工资料和测试成果的分析,综合评定。

3、帷幕灌浆检查孔由设计与监理确定，宜在下述部位布置：

（1）帷幕中心线上；

（2）岩石破碎,断层,大孔隙等地质条件复杂的部位；

（3）注入量大的孔段附近；

（4）钻孔偏斜过大,灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。

4、帷幕灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。

一个单元工程内,至少应布置一个检查孔。

5、帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行。

6、帷幕灌浆检查孔自上而下分段卡塞进行压水试验,试验采用五点法或单点法。

7、帷幕灌浆检查孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔。

8、帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,计算获得率并加以描述。

9、帷幕灌浆质量压水试验检查,坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；再以下的各段的合格率应在90%以上,不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%,且不集中,灌浆质量可认为合格。

否则应由建设单位会同设计,施工单位商定处理方案。

10、对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。

11、固结灌浆质量检查也可采用单点压水试验的方法。

检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%.检查结束后,应按技术要求进行灌浆和封孔。

12、固结灌浆质量压水试验检查,分别在灌浆结束3~7、14、28D后进行。

13、固结灌浆质量压水试验检查,孔段合格率应在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。

否则应由建设单位会同设计,施工单位商定处理方案。

第八章质量保证措施

1、施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数，有关技术参数及时提供现场监理工程师。

2、灌浆所使用的水泥品种、标号，水泥浆的水灰比，必须符合设计要求。

3、灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥作为加固剂，其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂合格证，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

对运到工地的水泥进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见确定，试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。

4、材料员应认真把好原材料关，不合格材料不得使用，进场水泥要有质保书，出厂日期不能超过三个月。

先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。

水泥堆放场地需要垫高，临时堆放要搭设雨蓬。

5、制备水泥浆所采用的水、水泥的计量装置，应按要求率定，计量允许误差为5%。

6、水泥浆液应严格按设计要求配置,制备浆液不得离析,水泥浆在储浆罐内储存时间不得超过4h。

如果发生故障停机超过4h宜先拆卸管路，排除灰浆，妥为清洗。

7、施工中及时记录好各种技术参数，并报送监理工程师。

8、若发生各种突发情况，严格按照本方案第六章有关规定进行处理。

第九章安全、环保措施

1、在施工中贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针和坚持“管生产必须管安全”的原则，严格执行相关的安全环保规定。

2、参加施工的管理人员、技术人员和生产操作人员，必须接受安全环保教育，熟知和遵守灌浆施工的各项安全技术操作规程。

3、从事电工作业、焊接等特殊工种的人员，必须持证上岗。

4、操作人员上岗前，必须按规定穿戴个人安全防护用品。

安全员应随时现场检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗。

5、进场施工的机械设备须经安全部进行入场检验后，确认符合安全生产要求后方可施工。

6、施工机械由专人操作，禁止非专业人员操作。

7、安全用电措施

（1）严格执行施工现场临时用电安全技术规范的要求。

（2）安装、维修或拆除临时用电线路、电器，必须由专业电工完成，非电工人员严禁操作。

（3）每台用电设备应有各自专用开关箱，必须实行“一机一闸”、“一箱一漏”制。

（4）焊接设备应放置在防雨和通风良好的地方，焊接现场不准堆放易燃物品。

（5）焊机的进线长度不大于5m，进线处设置防护罩，焊机的出线长度不大于30m。

（6）现场使用的电器质量均应符合有关标准、规范的规定，不得使用绝缘老化或破损的器具和器材。

（7）电气设备和照明灯具的金属外壳必须作保护接零。

（8）夜间施工应有足够的照明设备，保证灯光亮度满足规范的要求。

8、保持施工场地和道路平整畅道，并有排水设施，零散碎料、垃圾及时清理，所有物料及设备摆放整齐。

9、施工期间，由于材料、设备等运输产生扬尘时，应采用洒水车洒水，保持施工道路、场所扬尘不超标。

10、遵守国家及各级政府部门的法律法规对环境保护的具体要求。

第十章文明措施

1、文明施工目标把本工程建为“文明工地”。

2、制定文明守则

施工人员应严格遵守国家法令及工地内各项规章制度，尊重业主和监理，服从业主和监理的指导。

建立文明施工责任制，划分区域，明确管理负责人，做到现场清洁整齐。

现场施工临时水电要有专人管理，不得有长流水、长明灯。

施工机械设备、摆放整齐，遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁，机械的标记、编号明显，安全装置可靠。

固定机械设备要搭设临时棚，作业区域场地要悬挂安全警示标志。