1、边坡坝段固结灌浆及接触灌浆施工组织设计边坡固结灌浆专项措施中国水利水电第四工程局第十一工程局联营体2010年3月批准：审查：校核：编制：目录1. 工程概况 11.1 地质简述 11.2工程量 11.3 施工依据 12 固结灌浆重点、难点及对策 12.1重点、难点 12.2重点、难点对策 23 施工进度计划安排 24 施工布置 24.1风、水、电的布置 24.2集中制浆及灌浆站布置 34.2.1 集中制浆站布置 34.2.2 灌浆站布置 34.3 施工排水、排污布置 45 灌浆试验 46 施工方法及措施 46.1一期无盖重固结灌浆施工 46.2二期有盖重固结灌浆施工 97 施工设备、劳动力及材料
2、计划 117.1 主要施工设备 117.2 施工人员配置 127.3 钻孔灌浆主要材料 128 质量、安全、进度保证措施及文明施工 128.1质量保证体系 128.2质量保证措施 138.3施工安全 138.4文明生产 131. 工程概况1.1 地质简述大坝地层主要为二叠系上统玄武岩、角砾集块熔岩组（P2），表层为第四纪覆盖层。9#坝段基岩体为P215-2角砾集块熔岩，岩石坚硬；错动带发育程度不均匀，裂隙发育，为类或1类岩体。79#坝段水平段碾压砼已施工至EL1184高程，9#坝段水平段有盖重固结灌浆已施工完毕。如果边坡固结灌浆依旧采用有盖重固结灌浆进行施工，将会严重影响碾压砼施工，而且在造孔
3、过程中容易打断冷却水管及接触灌浆管路，影响主坝接触灌浆及二期冷却。鉴于上述原因，本方案提出7#9#坝段边坡固结灌浆分二期进行施工，即一期孔口2.0m以下采用无盖重固结灌浆，二期孔口3.0m段（扫孔搭接1.0m）通过预埋灌浆管路进行有盖重固结灌浆。1.2工程量7#坝段边坡固结灌浆钻孔工程量统计表表1序号工 程 项 目孔数（个）工程量备 注一一期无盖重固结灌浆19#坝段边坡一期无盖重固结灌浆钻孔2521450.5m入岩孔深为6.0m，12.0m。(钻孔)29#坝段边坡一期无盖重固结灌浆2521191.5m入岩孔深为6.0m，12.0m。(灌浆)二二期有盖重固结灌浆19#坝段边坡二期有盖重固结灌浆扫
4、孔252756m扫孔至入岩3.0m29#坝段边坡二期有盖重固结灌浆252756m入岩3.0m8#坝段边坡固结灌浆钻孔工程量统计表表1序号工 程 项 目孔数（个）工程量备 注一一期无盖重固结灌浆19#坝段边坡一期无盖重固结灌浆钻孔3201908.48m入岩孔深为6.0m，12.0m。(钻孔)29#坝段边坡一期无盖重固结灌浆3201392.54m入岩孔深为6.0m，12.0m。(灌浆)二二期有盖重固结灌浆19#坝段边坡二期有盖重固结灌浆扫孔320960m扫孔至入岩3.0m29#坝段边坡二期有盖重固结灌浆320960m入岩3.0m9#坝段边坡固结灌浆钻孔工程量统计表表1序号工 程 项 目孔数（个）工
5、程量备 注一一期无盖重固结灌浆19#坝段边坡一期无盖重固结灌浆钻孔3541900m入岩孔深为6.0m，12.0m。(钻孔)29#坝段边坡一期无盖重固结灌浆3541292m入岩孔深为6.0m，12.0m。(灌浆)二二期有盖重固结灌浆19#坝段边坡二期有盖重固结灌浆扫孔3541062m扫孔至入岩3.0m29#坝段边坡二期有盖重固结灌浆3541062m入岩3.0m2 固结灌浆重点、难点及对策2.1重点、难点边坡坝段固结灌浆工程量大、工期紧，减少固结灌浆与混凝土施工干扰，加快施工进度，是本方案的重点。边坡坝段斜坡段灌前物探及测试孔以及灌浆检查孔如果采用机钻造孔，由于机钻在斜坡段搬钻困难，造孔效率低，不
6、仅会影响施工进度，而且会严重干扰混凝土施工。采用自上而下固结灌浆时，扫孔时孔内水泥浆容易污染建基面，会增加基岩面清理的难度，影响砼浇注。无盖重固结灌浆时，基岩表层会出现冒浆、漏浆现象，不仅会污染基岩面，而且处理起来费工费时，影响施工进度，处理不好会影响固结灌浆质量。斜坡段变坡部位孔向调整为防止出现空挡，适当增加灌浆孔。2.2重点、难点对策斜坡段采用无盖重固结灌浆方案，只能搭设脚手架采用100B潜孔钻机进行施工，考虑到搬钻及水泥浆液对建基面和下部坝段砼面的污染，优先采用自下而上的的施工方案进行施工。每个坝段固结灌浆分单元进行施工，单元内固结灌浆结束7d后即可进行检查孔的施工。斜坡段物探孔、测试孔
7、及检查孔建议采用风钻造孔，只进行孔内压水及声波测试。 采用自下而上的施工工艺，按规范要求洗孔时采用全孔一次性冲洗，压水时只对孔底段进行简易压水，可以有力的避免水泥浆液对建基面的污染。在无盖重固结灌浆开始前，对基岩表层裂隙进行大规模的普查和清理，对于大的裂隙提前进行表面抠槽、嵌缝、麻丝、水泥砂浆进行封堵；在灌浆前对于表层裂隙漏水的部位进行同样处理，提前进行预防，避免出现大的冒浆、漏浆现象。做好挡水坎及时清理岩粉、废浆，做好施工水引排。3 施工方法及措施7#9#坝段斜坡段采用无盖重及有盖重相结合的施工方案，一期无盖重固结灌浆孔口2.0m段不灌浆，只对2.0m以下的基岩进行灌浆，待无盖重固结灌浆施工
8、结束后，原孔扫孔至3.0m（搭接1.0m）后预埋灌浆管，待混凝土强度达到设计要求盖重后进行二期孔口段有盖重固结灌浆。无盖重固结灌浆孔孔向垂直于基岩面，与水平段利用斜孔进行搭接。3.1一期无盖重固结灌浆施工一期无盖重固结灌浆施工方案，即孔口2.0m段不灌浆，只对2.0m以下的基岩进行灌浆。布孔采用梅花型布置，孔间距均为3.03.0m，孔向垂直基岩面。灌浆用水泥主要采用42.5级普通硅酸盐水泥。施工程序总体施工程序：施工准备布置风、水、电、通讯及二次制浆系统钻设并安装抬动变形观测装置灌前物探测试序孔施工序孔施工检查孔施工灌后物探测试施工场地清理移交。灌浆孔单孔施工程序（自下而上、孔内循环分段灌浆法
9、）见图1。图1 固结灌浆单孔施工程序图施工方法钻孔边坡斜坡段固结灌浆垂直于基岩面施工。钻孔采用100B潜孔钻；孔径为90mm和75mm。钻机就位后用罗盘测定开孔顶角，须对中、固定。孔位误差不得大于10cm，因故变更孔位应征得监理工程师同意，并记录实际孔位。钻孔完成后，孔底沉渣残留厚度不得大于20cm，钻孔最终孔深、高程必须满足设计图纸要求。钻孔施工时，先钻抬动观测孔，而后钻灌前物探孔。固灌分两序施工，严格按孔序造孔，不得超序钻孔。在同时进行两个同序孔的钻孔作业时，孔距须大于6m，以免发生串浆现象。钻孔过程中，认真做好记录，详细内容包括岩性层变、塌孔、涌水及孔穴等。钻孔时必须保证孔向准确，偏斜量
10、应小于1/40，发现偏斜超过规定应及时加以纠正。钻孔结束待灌或灌段结束待加深时孔口应妥加保护，以免堵塞。钻孔冲洗及压水试验采用自下而上分段灌浆，洗孔时采用全孔一次性冲洗，洗孔压力为第一段灌浆压力的80%。压水时只在孔底段压水，其它段不压水。钻孔冲洗：灌浆孔灌浆前要进行孔壁冲洗和裂隙冲洗，孔壁冲洗采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水从孔底向孔外冲洗的方法；裂隙冲洗采用水压为80的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1MPa。钻孔冲洗需冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通孔不少于2h，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24
11、h时，不能进行裂隙冲洗。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）要立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h时，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。压水试验：灌浆开始前利用灌前物探孔或选取灌浆孔总数的5%进行简易压水试验。压水试验的压力值为灌浆压力80%，并不大于1.0MPa。检查孔压水采用五点法或DL/T 5148-2001附录A的有关规定执行，对于一期无盖重固结灌浆孔，自下而上灌浆法施工时，孔口2.0m段不压水。压水稳定标准：在设计压力下，每5分钟测读一次压入流量，连续四次读数，以最终流量作为计算流量，成果以透水率表示。透水率计算式如下： q=Q/PLq-透水率Lu；Q-压入流量； P-灌浆段长的全压力
12、，MPa；L-灌浆段长，m；灌浆一期无盖重固结灌浆采用自下而上孔内循环灌浆方法施工自下而上灌浆法：对坝基地质条件较完整部位及（斜坡段），且附近测试孔压水无串漏部位采用自下而上分段灌浆。灌浆塞阻塞位置为该段段顶1.0m处，射浆管下至距段底50cm处。孔口02.0m段不灌浆。第一段灌浆塞阻塞位置为2.0m。灌浆设备：SGB6-10型或SNS灌浆泵，ZJ-400A型高速搅拌机，JJS-2B(SST-10)型搅双层立式搅拌槽（200L），ZSQ-42型液（气）压灌浆塞、GJY-型三参数灌浆自动记录仪，符合灌浆规范的灌浆管路及压力表等。灌浆材料：水泥：采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，要求其细度为通过
13、80m方孔筛，筛余量不大于5%。施工过程中经批准可以采用细水泥或超细水泥等特种水泥。灌浆水泥应保持新鲜，受潮结块者不得使用，水泥使用前应对质量作出鉴定，经监理人审查合格后方可用于灌浆。灌浆用水必须有单独的供水系统，其供水能力应满足灌浆要求，并且有可靠的连续性。灌浆段长：无盖重固结灌浆孔段长：当孔深为6m时，段长按2m、4m划分；当段长为12m时，段长按2m、4m、6m划分。其中孔口段2m不灌浆。浆液水灰比灌浆浆液由稀到浓逐级变换，固结灌浆浆液采用1：1、0.8：1、0.5：1（重量比）四个比级，按照设计要求，当灌前压水吕容值大于10LU时采用0.8：1开灌，当灌前压水吕容值小于10LU时采用1
14、：1开灌。变浆标准为：灌浆压力保持不变，注入率持续减少时或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌注压力和注入率均无显著改变时,加浓一级。当注浆速率30L/min时，可根据具体情况可越级变浓。固结灌浆压力灌浆压力应尽快达到设计压力，注入率较大时，宜分级升压。固结灌浆压力按设计文件执行。注：灌浆过程中应根据灌浆情况及基础抬动情况适当调整灌浆压力，并报监理批准。灌浆压力一律以孔口回浆管压力表读数中值为准。为防止发生异常过大压力，灌浆泵宜控制在1.5倍灌浆压力内。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大或易于抬动部位，应限流分级升压，在大
15、注入率时应严格控制升压速度，不得采用高压灌注。灌浆过程中应密切注意观测变形情况，灌浆压力的控制与该灌浆段的注入率相关，应严格按下表4控制：灌浆压力与注入率表3灌浆注入率（L/min）505030301515压力（MPa）00.4 P0.7 P1.0 P注：P为孔段最大设计灌浆压力。灌浆结束标准在规定压力下，注入率不大于1.0L/ min时，继续灌注30min，即可结束灌浆。封孔：固结灌浆孔全孔灌浆结束后，用0.5:1的浓浆进行压力灌浆封孔法封孔。封孔时灌浆塞卡在孔口2m处，孔口段不封孔。待浆液凝固后，及时清除孔内浮浆和污水，用0.5：1：1水泥砂浆或干硬性水泥浆将2.0m以下孔段回填密实。3.
16、2二期有盖重固结灌浆施工一期无盖重固结灌浆施工结束后，将原孔扫孔至3.0m（搭接1.0m），将孔口3.0m段清洗干净，孔内预埋1寸进回浆管，然后以23个孔为一组，用主进回浆管串通起来上引，当此部分孔盖重达到3.0m后即进行有盖重固结灌浆。总体施工程序：施工准备布置水、电、通讯及二次制浆系统序孔施工序孔施工检查孔施工施工场地清理移交。灌浆孔施工程序见图3。图3 二期有盖重固结灌浆施工程序图施工方法二期有盖重固结灌浆时按由低向高顺序进行灌浆。管路维护：在预埋灌浆管、砼浇注后均要对灌浆管路进行通式和检查，防止管路堵塞影响灌浆质量。安排专人进行维护，引出的管头均要进行标示，管头处要用堵头封死，防止堵塞
17、。灌浆孔冲洗及压水试验灌浆孔冲洗：灌浆孔灌浆前要进行孔壁冲洗和裂隙冲洗，孔壁冲洗采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水从孔底向孔外冲洗的方法；裂隙冲洗采用水压为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，压风超过0.5MPa，采用0.5MPa。钻孔冲洗需冲至回水澄清后10min结束，且总的时间不少于30min。灌浆孔裂隙冲洗后，要立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h时，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。压水试验：灌浆开始前选取灌浆组数的5%进行简易压水试验。压水试验的压力值为灌浆压力80%，并不大于1.0MPa。检查孔压水采用五点法或DL/T 5148-2001附
18、录A的有关规定执行。稳定标准：在设计压力下，每5分钟测读一次压入流量，连续四次读数，以最终流量作为计算流量，成果以透水率表示。透水率计算式如下： q=Q/PLq-透水率Lu；Q-压入流量； P-灌浆段长的全压力，MPa；L-灌浆段长，m；灌浆灌浆段长：二期盖重固结灌浆孔单孔段长按3.0m划分；当以5个孔为一组灌浆时段长为总段长10m。浆液水灰比灌浆浆液由稀到浓逐级变换，固结灌浆浆液采用1：1、0.8：1、0.5：1（重量比）四个比级，按照设计要求，当灌前压水吕容值大于10LU时采用0.8：1开灌，当灌前压水吕容值小于10LU时采用1：1开灌。变浆标准为：灌浆压力保持不变，注入率持续减少时或当注
19、入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌注压力和注入率均无显著改变时,加浓一级。当注浆速率30L/min时，可根据具体情况可越级变浓。固结灌浆压力灌浆压力应尽快达到设计压力，注入率较大时，宜分级升压。固结灌浆压力如表5所示：固结灌浆压力表4孔序二期有盖重固结灌浆备注孔深（m）压力（Mpa）序孔030.5序孔030.7注：灌浆过程中应根据灌浆情况及基础抬动情况适当调整灌浆压力，并报监理批准。灌浆压力一律以孔口回浆管压力表读数中值为准。为防止发生异常过大压力，灌浆泵宜控制在1.5倍灌浆压力内。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大或易于抬动部位，应限流分级升压，在大注入率时应严格控制升压速度，不得采用高压灌注。灌浆过程中应密切注意观测变形情况，灌浆压力的控制与该灌浆段的注入率相关，应严格按下表6控制：灌浆压力与注入率表5灌浆注入率（L/min）505030301515压力（MPa）00.4 P0.7 P1.0 P注：P为孔段最大设计灌浆压力。灌浆结束标准在规定压力下，注入率不大于1.0L/ min时，继续灌注30min，即可结束灌浆。封孔：固结灌浆孔全孔灌浆结束后，用0.5:1的浓浆置换孔内稀浆后用压力灌浆法封孔。待浆液凝固后，管口用0.5：1：1水泥砂浆回填密实。特殊情况处理可参考一期无盖重固结灌浆进行处理。
