灌漿施工技術(shù)總結(jié)

1、 溪洛渡水電站灌漿施工技術(shù)總結(jié) 一.綜合說(shuō)明 溪洛渡水電站位于四川省雷波縣與云南省永善縣接壤的金沙江溪洛渡峽谷中，下游距宜賓市184km（河道里程），左岸距四川省雷波縣城約15km，右距云南省永善縣城約8km。溪洛渡水電站樞紐由攔河大壩、泄洪建筑物、引水發(fā)電建筑物等組成。攔河大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高285.50m，壩頂高程610.00m，裝機(jī)9臺(tái)、總裝機(jī)容量14022MW。 我公司承擔(dān)大壩右岸AGR1、AGR2灌漿平洞的固結(jié)、搭接、深孔帷幕灌漿施工工程。于2012年1月1日之前已圓滿完成AGR1灌漿平洞的固結(jié)、搭接、深孔帷幕灌漿任務(wù)和AGR2灌漿平洞的大部分灌漿任務(wù)。 為提高壩基巖體強(qiáng)度

2、，防止庫(kù)水沿著裂隙繞壩基、壩肩滲漏，并確保壩體滲透穩(wěn)定。壩區(qū)防滲是工程的關(guān)鍵之一，因此防滲灌漿十分重要。二大壩帷幕灌漿21 基本工程地質(zhì)條件 根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告，基巖由二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖（P2）組成。二疊系下統(tǒng)茅口組石灰?guī)r（P1m）埋深于壩基以下約80m。屬堅(jiān)硬巖類(lèi)。主要結(jié)構(gòu)面為層間錯(cuò)動(dòng)帶，層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶、擠壓帶和基體裂隙。一般306m高程以上巖體透水率>30Lu為主，238m306m高程間巖體透水率為1030Lu；高程180200m以下為矛口組灰?guī)r，透水率小于1Lu，為相對(duì)隔水層。建基面高程350m以下地下水豐富，規(guī)模較大的層間、層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶及主要裂隙有滲水現(xiàn)象。2.2帷幕灌漿工藝 灌漿孔

3、平面布置設(shè)置 深孔帷幕灌漿分三排孔、二排孔兩種型式，每排孔均按三序施工，排與排間呈梅花型布孔，將灌漿孔分成三序，按照先疏后密、中間插補(bǔ)的辦法逐序進(jìn)行施工，可逐步地、更加準(zhǔn)確的探明地質(zhì)情況，可以逐步顯示或檢查相互前期灌漿所達(dá)到的效果，可以逐步地增加底層的密實(shí)性及強(qiáng)度，以便逐序提高灌漿壓力，增強(qiáng)灌漿效果，并且可以避免或者減少灌漿時(shí)的漿液串孔所帶來(lái)的麻煩。具體布孔型式見(jiàn)下圖。圖1 三排孔孔位典型布置圖圖2 二排孔孔位典型布置圖圖3 一排孔孔位典型布置圖2.2.2 鉆孔深度及灌漿次序AGR1灌漿平洞淺孔固結(jié)灌漿孔深要揭穿砼見(jiàn)巖石2.5米，搭接帷幕孔深要揭穿砼見(jiàn)巖石10m20m，深孔帷幕底線高程，壩基類(lèi)

4、型進(jìn)行計(jì)算，孔深要揭穿砼見(jiàn)巖石40m168m。AGR2灌漿平洞淺孔固結(jié)灌漿要揭穿砼見(jiàn)巖石6.0米，搭接帷幕要揭穿砼見(jiàn)巖石20m，深孔帷幕底線高程，壩基類(lèi)型進(jìn)行計(jì)算，孔深要揭穿砼見(jiàn)巖石11.5m59m。按照壩基固結(jié)灌漿接觸灌漿帷幕灌漿的順序進(jìn)行。2.2.3 灌漿材料（1）水泥 用于壩基帷幕灌漿水泥采用昭通華新和四川雙馬P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度水泥等級(jí)不低于P.O42.5，且水泥的細(xì)度要求通過(guò)80m方孔篩的篩余量不大于5%。（2）水 灌漿用水應(yīng)符合混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)JGJ63和水工混凝土施工規(guī)范DL/T 5144-2001混凝土拌和用水的規(guī)定，在夏季氣溫高于30時(shí)，拌漿用水的溫度不得高

5、于30。（3）磨細(xì)水泥 采用普通硅酸鹽水泥0.5：1濃漿經(jīng)三次以上濕磨，比表面積達(dá)到7000cm2/g，95%以上的水泥顆粒最大粒徑小于40m，D50=812m。（4）減水劑 采用磨細(xì)水泥時(shí)，摻加X(jué)414高效減水劑，摻量為0.7%。2.2.4 灌漿質(zhì)量要求 帷幕檢查孔孔數(shù)不得少于該單元灌漿孔數(shù)的10%，要求第一段的合格率為100%，第二、三段的合格率為90%，第三段一下的合格率不得少于85%。否則應(yīng)作出相應(yīng)的處理。 每個(gè)單元工程灌漿結(jié)束后，待凝15天，布置檢查孔分段做“五點(diǎn)法”壓水試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，防滲標(biāo)準(zhǔn)為:固結(jié)灌漿透水率q3Lu，搭接灌漿和深孔帷幕透水率q1Lu。2.3 灌漿施工 灌漿試驗(yàn) 關(guān)

6、鍵試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇在地質(zhì)條件具有代表性的AGR1灌漿平洞3單元進(jìn)行。灌漿試驗(yàn)成果滿足設(shè)計(jì)提出的防滲指標(biāo)，可以指導(dǎo)AGR1整個(gè)灌漿平洞的帷幕灌漿施工。根據(jù)灌漿試驗(yàn)對(duì)帷幕灌漿的具體參數(shù)確定如下：（1）、帷幕灌漿的基本孔距為2m，帷幕灌漿施工分單元進(jìn)行，每一單元孔按相鄰1020個(gè)控制，每一單元內(nèi)深孔帷幕在該單元固結(jié)灌漿、淺孔搭接帷幕完成后開(kāi)始，壩體灌漿廊道、平洞洞口段30m帷幕灌漿待混凝土澆筑高度不小于30m（從基巖面起算）或達(dá)到最大高度后方可進(jìn)行。為了滿足倒垂孔施工進(jìn)度要求，在工期計(jì)劃內(nèi)，有倒垂孔布置的部位，帷幕灌漿在具備條件后可優(yōu)先施工。（2）、漿液采用2:1、1:1、0.8:1、0.6:

7、1、0.5:1（重量比）五個(gè)比級(jí)，灌漿漿液由稀到濃逐級(jí)變換。一、二序灌漿孔采用2:1漿液開(kāi)灌，三序及補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔采用3:1開(kāi)灌如果特殊地段需要磨細(xì)水泥或者其他漿液，必須通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)論證確定。 抬動(dòng)試驗(yàn)（1）為了觀測(cè)在鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿等過(guò)程中可能引起的巖體變形，在壩基帷幕灌漿中應(yīng)進(jìn)行變形觀測(cè)。所有抬動(dòng)觀測(cè)裝置均應(yīng)在灌漿施工前安裝完畢。帷幕灌漿沿洞軸線每隔50.0m布置一個(gè)抬動(dòng)觀測(cè)孔，孔徑為90mm，孔深為30.0m。（2）孔深達(dá)到規(guī)定深度并檢查驗(yàn)收后進(jìn)行裝置安裝， 抬動(dòng)觀測(cè)裝置按圖。 圖4 抬動(dòng)觀測(cè)裝置安裝示意圖（3）采用千分表或其他觀測(cè)儀器進(jìn)行抬動(dòng)觀測(cè)，抬動(dòng)變形值最大不超過(guò)100m

8、 。（4）在裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿過(guò)程中均應(yīng)安排專(zhuān)人進(jìn)行抬動(dòng)觀測(cè)、記錄，每10min觀測(cè)記錄一次，變形值上升速度較快時(shí)加密觀測(cè)次數(shù)，當(dāng)抬動(dòng)值接近最大允許值時(shí)，觀測(cè)人員應(yīng)及時(shí)告知壓力操作人員降壓，防止產(chǎn)生過(guò)大的抬動(dòng)變形。當(dāng)抬動(dòng)值超過(guò)100m時(shí)，應(yīng)停止灌漿，待凝8h后掃孔復(fù)灌。（5）抬動(dòng)變形觀測(cè)裝置在觀測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格防止碰撞、振動(dòng)、調(diào)整，保證連續(xù)觀測(cè)，確保測(cè)試精度。 灌漿工藝2.3.3.1 先導(dǎo)孔施工在帷幕灌漿的先灌排或主帷幕孔中應(yīng)布置先導(dǎo)孔，先導(dǎo)孔在一序孔中選擇，其孔間距不小于15m，或按該排孔數(shù)的10布置；先導(dǎo)孔開(kāi)孔孔徑為110mm，終孔孔徑為76mm，采用自上而下分段鉆孔（取芯）壓水，先導(dǎo)孔灌

9、漿采用孔口封閉法自上而下分段灌漿，鑲管、段長(zhǎng)及壓力按一序孔要求。先導(dǎo)孔最后一段壓水完成后測(cè)量地下水位。2.3.3.2 灌漿孔施工（1）、鉆孔編號(hào)各鉆孔孔號(hào)均按：部位項(xiàng)目單元號(hào)排序孔號(hào)孔序，如：AGR1-WM-1-1-1-表示：AGR1平洞-深孔帷幕灌漿-1單元-1排-1號(hào)孔-序孔。（2）、鉆孔放樣嚴(yán)格按照施工圖紙測(cè)量放樣，并在孔位處用紅油漆標(biāo)記，孔位允許偏差±10cm，放樣后及時(shí)埋上地錨。因故變更孔位應(yīng)征得監(jiān)理同意，并記錄實(shí)際孔位位置。（3）、鉆孔機(jī)具均采用XY-2型回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆機(jī)配金剛石鉆頭鉆孔；要求取芯孔采用雙管單動(dòng)鉆具。（4）、鉆機(jī)定位為確保鉆孔孔向準(zhǔn)確，在鉆機(jī)就位時(shí)，用枕木將

10、鉆機(jī)墊平，并用水平尺和水平儀將鉆機(jī)座找平。調(diào)整好鉆機(jī)立軸方向和頂角，使鉆機(jī)立軸和孔口管的方向與設(shè)計(jì)孔向及傾角一致，將鉆機(jī)與地錨緊固在一起后方可開(kāi)鉆.。（5）、鉆孔孔徑抬動(dòng)觀測(cè)孔孔徑為90mm。先導(dǎo)孔和灌后檢查孔孔徑為76mm；其他帷幕灌漿孔開(kāi)孔孔徑為90mm，入基巖2m，以下為不小于56mm孔徑，直至終孔。（6）、鉆孔記錄除必須填寫(xiě)記錄的內(nèi)容之外，還應(yīng)將鉆孔過(guò)程中孔內(nèi)的各種情況（如砼厚度、回水顏色、塌孔、掉塊、卡鉆、漏水、涌水量、及其相應(yīng)孔深位置等）均在鉆孔報(bào)表備注欄內(nèi)做出詳細(xì)記錄。（7）、鉆孔孔斜控制20m以內(nèi)每510m測(cè)試孔斜，確保20m以內(nèi)孔深孔斜滿足要求，20m以上孔深每20m測(cè)試孔斜

11、一次，孔斜偏差不得大于孔距。 (8)、終孔驗(yàn)收 終孔時(shí)通知監(jiān)理工程師進(jìn)行終孔驗(yàn)收，采用KXP-1S型測(cè)斜儀進(jìn)行孔段測(cè)斜，其孔底偏差不得大于表1中的規(guī)定值。待終孔驗(yàn)收后再進(jìn)行終孔段灌漿，然后按要求封孔。 表1 帷幕灌漿孔孔底最大允許偏差表孔 深（m）203040506070終孔方位角允許偏斜（m）0.250.500.801.151.50不大于孔距3° 壓水試驗(yàn) 先導(dǎo)孔與灌后檢查孔壓水均采用五點(diǎn)法壓水試驗(yàn)，其他灌漿孔段進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水。 （1）先導(dǎo)孔各段灌前壓水試驗(yàn)壓力為0.3Mpa0.6Mpa1.0Mpa0.6Mpa0.3Mpa。（2）表2 檢查孔“五點(diǎn)法”壓水試驗(yàn)壓力表高程分段孔 深(m

12、)壓 力(MPa)備注527m高程以上020.3、0.6、1.0、0.6、0.3不大于灌漿施工時(shí)該孔段所使用的最大灌漿壓力的80%取值。250.6、1.2、2、1.2、0.650.75、1.5、2.5、1.5、0.75527m395m高程020.45、0.9、1.5、0.9、0.45250.75、1.5、2.5、1.5、0.7550.9、1.8、3.0、1.8、0.6395m高程以下020.6、1.2、2、1.2、0.6250.9、1.8、3.0、1.8、0.651.05、2.1、3.5、2.1、1.05（3）簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行，壓力為灌漿壓力的80%且不大于1.0Mpa，壓水時(shí)間2

13、0min，每5min測(cè)讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計(jì)算流量，其成果以透水率表示。2.3.3.4 灌漿過(guò)程及工藝 先導(dǎo)孔及其他灌漿孔采用孔口封閉、自上而下分段、不待凝孔內(nèi)循環(huán)灌漿法；檢查孔采用自下而上灌漿法。 （1）、水灰比漿液采用2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1（重量比）五個(gè)比級(jí)，灌漿漿液由稀到濃逐級(jí)變換，采用普通水泥漿液灌注。一、二序灌漿孔采用2:1漿液開(kāi)灌，三序及補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔采用3:1漿液開(kāi)灌。灌漿過(guò)程中，應(yīng)每隔一定時(shí)間測(cè)定漿液比重，結(jié)束時(shí)亦應(yīng)測(cè)定。 （2）、灌漿壓力帷幕灌漿各段的灌漿壓力見(jiàn)下表3。表3 帷幕灌漿壓力參考表孔序段長(zhǎng)IIIIII021.01.21.525

14、2.53.03.03.53.54.05303.54.04.04.54.55.030804.55.05.06.05.56.5805.06.06.56.51）先導(dǎo)孔按序孔灌漿壓力執(zhí)行，灌漿時(shí)應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計(jì)值，接觸段和注入率大的孔段應(yīng)采用分級(jí)升壓方式逐級(jí)升壓至設(shè)計(jì)壓力；2）灌漿壓力以安裝在回漿管路上的灌漿壓力表的中值控制；3）灌漿時(shí)如遇涌水孔則應(yīng)測(cè)量涌水壓力，灌漿壓力應(yīng)加上涌水壓力。（3）、漿液變換標(biāo)準(zhǔn)1） 灌漿過(guò)程中，如灌漿壓力保持不變，注入率逐漸減小或當(dāng)注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變漿液水灰比。2） 當(dāng)某一級(jí)漿液灌入量達(dá)到300 L以上或注漿時(shí)間已達(dá)30min以上，而灌漿壓力和注入

15、率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)該濃一級(jí)水灰比漿液灌注。3）當(dāng)注入率大于30L/min根據(jù)具體情況越級(jí)變濃，注入率大于30L/min且無(wú)壓力時(shí)，可越級(jí)直接改0.5:1的濃漿灌注4） 當(dāng)按規(guī)定改變水灰比后，如出現(xiàn)灌漿壓力突然增大或注入率突然減小至改變前注入率的1/2以下時(shí)，應(yīng)立即將漿液改回原水灰比灌注。（4）、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用孔口封閉灌漿法時(shí)，在最大設(shè)計(jì)壓力下，孔內(nèi)注入率不大于1L/min后，繼續(xù)灌注60min，本段灌漿即可結(jié)束。采用自下而上分段灌漿法時(shí)，在最大設(shè)計(jì)壓力下，孔內(nèi)注入率不大于1L/min后，繼續(xù)灌注30min，本段灌漿即可結(jié)束。（5）、灌漿封孔帷幕孔全孔灌漿結(jié)束并驗(yàn)收合格之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)

16、行封孔。先導(dǎo)孔、各灌漿孔及灌后檢查孔均采用 “置換和壓力灌漿封孔法”封孔，即在終孔段灌漿結(jié)束后，將灌漿管下入孔底，用0.5:1濃漿置換出孔內(nèi)稀漿，并在孔口使用最大灌漿壓力純壓60min。采用上述方法封孔，待孔內(nèi)水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余部分大于3m時(shí)，繼續(xù)采用導(dǎo)管注漿法進(jìn)行封孔，小于3m時(shí)，采用干硬性水泥砂漿人工封填搗實(shí)。（6）、終孔加深所有灌漿孔（包括先導(dǎo)孔）的終孔段，其透水率大于設(shè)計(jì)規(guī)定值（561m以上為小于或等于3Lu，561m以下為小于或等于1Lu）時(shí)，加深一段5m灌漿，加深2段10m后仍不滿足要求時(shí)會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主四方協(xié)商后確定處理方案。 （7）、特殊情況的處理1） 串冒漿的

17、處理1、灌漿過(guò)程中出現(xiàn)冒漿時(shí)，視具體情況分別采用降低壓力，改灌濃漿，表面封堵，用麻絲或棉紗嵌縫等不同的處理措施。如果冒出的是水或稀漿，可繼續(xù)灌注，當(dāng)改灌濃漿后仍然漏、冒漿，再降低灌漿壓力，進(jìn)行限流、限量灌注，停止漏、冒漿后，又逐級(jí)提高灌漿壓力。當(dāng)采取降壓力和改灌濃漿，甚至嵌縫堵漏處理措施之后，而漏、冒漿量仍然大時(shí)，在漿液中按一定比例摻加水玻璃等速凝材料灌注，直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。2、灌漿過(guò)程中與其他孔串漿的處理、如果被串孔正在鉆進(jìn)，而串漿量又比較小時(shí)，可繼續(xù)鉆進(jìn)，當(dāng)串漿量大時(shí)，則停止鉆進(jìn)，提出鉆具，封閉孔口，待灌漿孔結(jié)束之后，再打開(kāi)孔口進(jìn)行掃孔鉆進(jìn)。、如果被串孔是待灌孔，串漿量小時(shí)，用清水沖洗之，

18、以防漿液在孔內(nèi)沉淀，堵塞孔內(nèi)裂隙通道；當(dāng)串漿量較大時(shí)，在有條件的情況下，兩孔可同時(shí)灌，否則應(yīng)先封閉被串孔，待灌漿孔灌結(jié)束后，立即打開(kāi)被串孔，進(jìn)行掃孔沖洗，并盡早進(jìn)行灌漿。、若兩孔同時(shí)都在灌漿，而使用的灌漿壓力又不同時(shí)，出現(xiàn)串漿難以繼續(xù)同時(shí)灌漿時(shí)，則應(yīng)停灌并封閉使用較低壓力的淺孔，待使用大壓力的深孔灌結(jié)束之后，即打開(kāi)封閉孔進(jìn)行掃孔沖洗，恢復(fù)灌漿。2）、特大耗漿量的處理 當(dāng)灌漿段注入量大而難以結(jié)束時(shí)，可按監(jiān)理人指示選用下列措施處理：1） 低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿。當(dāng)灌漿單耗已達(dá)1500kg/m，而注入流量無(wú)明顯減小、壓力無(wú)明顯增高的趨勢(shì)，無(wú)望達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)停灌待凝8小時(shí)之后再掃孔復(fù)灌，

19、直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。2）當(dāng)多次復(fù)灌而無(wú)法結(jié)束本段灌漿時(shí)可采取灌注速凝漿液、灌注混合漿液或膏狀漿液；（3）、灌漿中斷情況的處理灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷應(yīng)該按如下原則處理：1）盡可能縮短中斷時(shí)間，及早恢復(fù)灌漿；2）若估計(jì)在中斷后的30min之內(nèi)難以恢復(fù)灌漿時(shí)，應(yīng)用清水將鉆孔沖洗干凈；3）若中斷時(shí)間超過(guò)30min，恢復(fù)灌漿時(shí)的灌漿量較中斷前減少較多，則應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行掃孔沖洗后再灌漿；4）恢復(fù)灌漿時(shí)，使用最大級(jí)水灰比漿液灌注，如果耗漿量較中斷前減少較多，應(yīng)按漿液濃度變換原則逐級(jí)改變水灰比繼續(xù)灌漿。如果耗漿量較中斷前相近，即可采用中斷前的水灰比漿液灌注；5）如果恢復(fù)灌漿后，注入率較中斷前減少很多，且

20、在短時(shí)間內(nèi)即停止吸漿，則應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。（4）、 有涌水孔段的處理在有涌水的孔段，灌漿前測(cè)記涌水壓力和流量，通過(guò)采取縮短段長(zhǎng)、加大灌漿壓力（灌漿壓力=設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）、屏漿、閉漿、純壓式灌注、摻加速凝劑、延長(zhǎng)持續(xù)灌漿時(shí)間和待凝時(shí)間等措施。具體措施為：、縮短段長(zhǎng)，鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)較大涌水量時(shí)，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，不論是否已達(dá)到規(guī)定的段長(zhǎng)位置，均應(yīng)作為一段灌漿；、當(dāng)涌水壓力小于0.2MPa且流量小于10L/min時(shí)，按正常灌漿處理；、當(dāng)涌水壓力小于0.2MPa且流量大于或等于10L/min時(shí)，按正常灌漿結(jié)束后孔口純壓屏漿或閉漿不小于30min；、當(dāng)涌水壓力大于或等于0.2MPa時(shí)，采

21、用純壓式灌漿，按正常灌漿結(jié)束后，孔口屏漿或閉漿時(shí)間不小于1h且待凝不少于24h。最終涌水處理措施根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。（5）、 失水回濃的處理灌漿過(guò)程中如回漿變濃，即20min30min內(nèi)回漿比重超過(guò)一個(gè)比級(jí)且注入率在1L/min2L/min，此時(shí)換原比級(jí)的新鮮漿液，若不發(fā)生回漿變濃或回漿變濃不明顯，則正常結(jié)束灌漿；若繼續(xù)發(fā)生回漿比重超過(guò)一個(gè)比級(jí)的現(xiàn)象，則判為吸水不吸漿，可換用相同水灰比的新漿灌注，若效果不明顯，繼續(xù)灌注30min，即可結(jié)束灌注，也不再進(jìn)行復(fù)灌，但總灌注時(shí)間仍要求不小于60min。（6）、壓水無(wú)回水或透水率大孔段的處理孔段出現(xiàn)灌前壓水無(wú)回水或透水率較大時(shí)，為避免灌漿段因注漿量較大造成“抱鉆”事故，應(yīng)及時(shí)與監(jiān)理聯(lián)系，可將射漿管提至孔口進(jìn)行純壓式灌漿。（7）、報(bào)廢孔的處理凡因故報(bào)廢的