高壓擺噴灌漿試驗方案

1、南水北南水北調(diào)調(diào)中中線線一期一期總總干渠寶豐干渠寶豐郟縣郟縣段第二施工段第二施工標標段段 渠道擺噴灌漿試驗方案批準：審核：校核：編制：中國水利水電第八工程局有限公司南水北調(diào)中線工程總干渠寶豐郟縣段第二標項目部二 O 一一年五月目目 錄錄分類：施工方案編號：0212一一.工程概況工程概況.3二二.編制目的編制目的.3三三.編制依據(jù)編制依據(jù).3四四.試驗部位及圍井布置試驗部位及圍井布置.44.1 試驗部位.44.2 圍井布置.4五五.試驗準備試驗準備.45.1 場地布置.45.2 試驗材料.45.3 試驗設(shè)備.5六六.灌漿試驗灌漿試驗.56.1 施工程序.56.2 參數(shù)選擇.56.3 工藝流程.6

2、6.4 施工方法.66.4.1施工準備.66.4.2造孔.66.4.3高噴灌漿.7七七.灌漿注意事項灌漿注意事項.8八八.質(zhì)量檢查和驗收質(zhì)量檢查和驗收.8九九.特殊情況處理特殊情況處理.9十十.質(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施.10十一十一.安全保證措施安全保證措施.10十二十二.文明施工保證措施文明施工保證措施.113渠道渠道擺噴擺噴灌灌漿試驗漿試驗方案方案一一.工程概況工程概況南水北調(diào)中線一期總干渠寶豐郟縣段工程位于河南省平頂山市境內(nèi)，第二標段位于寶豐縣境內(nèi)，樁號：SH（3）25+759.6SH（3）29+500，全長為 3.74km，本標段內(nèi)共有各類建筑物 8 座，其中河渠交叉 2 座，左岸排水

3、 1 座，分水閘 1 座，節(jié)制閘 1 座，公路橋 3 座，其中渠道防滲處理段為 SH（3）28+350.0SH（3）28+927.5 左右岸總長為 1.155km。本工程渠底板以上地層為上粘性土、下軟弱膨脹巖雙層結(jié)構(gòu)：上覆土層為第四系松散層，巖性主要為重粉質(zhì)壤土，凈腸河兩岸粘性土下為卵石層，土層厚度較薄；下伏基巖為上第三系礫巖、砂巖、粘土巖及泥灰?guī)r，厚度較厚。場區(qū)地下水以潛水為主，局部具微承壓性，主要賦存于上第三系礫巖、砂巖和泥灰?guī)r中，部分賦存于第四系卵石層中。礫巖、砂巖、泥灰?guī)r滲透系數(shù)為 K5.310-41.410-3cm/s，一般為中等透水，局部為弱強透水；卵石 K1.310-1cm/s，

4、具強透水性。各賦水巖土層富水性一般較好。勘察期間地下水位埋深為 1.514m，一般在渠底板以上，地下水具動態(tài)變化特征。地下水主要接受大氣降水入滲及側(cè)向逕流補給，主要以人工開采及側(cè)向逕流排泄。二二.編制目的編制目的為了確保灌漿施工能達到設(shè)計要求，驗證和優(yōu)化灌漿參數(shù)尋求合理的施工方法，在灌漿施工前進行各個參數(shù)的試驗。根據(jù)要求進行生產(chǎn)性灌漿試驗。通過灌漿試驗確定適合灌漿施工的技術(shù)參數(shù)和合理的施工工藝，為后續(xù)施工提供有效、可靠、經(jīng)濟、合理的灌漿方法。高噴灌漿通過試驗最終確定下列灌漿施工技術(shù)參數(shù)：孔距；灌漿壓力；漿液濃度；提升速度，及其他灌漿參數(shù)。三三.編制依據(jù)編制依據(jù)（1）總干渠寶豐至郟縣段（第 2

5、標段）渠道卵石地基處理圖；（2）水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范（DL/T5148-2001）；（3）水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程（SL25-92）；（4）混凝土拌和用水標準（JGJ63-89）；（5）水利水電工程渠道噴射灌漿技術(shù)規(guī)范（DL/5200-2004）。四四.試驗部位及圍井布置試驗部位及圍井布置44.1 試驗部位試驗部位本次高噴灌漿生產(chǎn)性試驗部位擬布置在凈腸河倒虹吸進口 SH（3）28+927.5處，左右岸各布置一個圍井，1#圍井布置左岸，2#圍井布置右岸。4.2 圍井布置圍井布置1#圍井間距 1.0m，2#圍井間距 0.8m，孔深 4.0m，如下圖布置所示。擺噴角度 120。3x10

6、02x1003x802x80五五.試驗準備試驗準備5.1 場地布置場地布置（1）在工作面處擺設(shè) 2 臺 3.5m3空氣壓縮機集中供風；（2）水、電沿用混凝土澆筑所用的供水、供電系統(tǒng)；（3）每個工作面的污水使用污水泵抽至沉淀池集中處理；（4）在試驗部位附件搭設(shè) 1 個 33m 制漿平臺。5.2 試驗材料試驗材料（1）水泥渠道噴射漿液應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥拌制，水泥強度等級應(yīng)不低于 42.5 級。質(zhì)量符合 GB175 的規(guī)定，不得使用過期的和受潮結(jié)塊的水泥。（2）水渠道噴射漿液拌和用的水質(zhì)應(yīng)按中國標準 JGJ632006 的規(guī)定執(zhí)行。（3）摻和料為減緩水泥漿液沉淀速度，根據(jù)施工需要，可在硅酸鹽水泥中

7、添加 3%水泥重量的膨潤土和 3%膨潤土重量的碳酸鈉。膨潤土的細度應(yīng)為 200 目。（4）外加劑5各種外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合中國標準 DL/T51001999 的有關(guān)規(guī)定，其摻量應(yīng)通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗確定。（6）48 腳手架鋼管 2T，扣件 50 個，竹跳板 50m2。5.3 試驗設(shè)備試驗設(shè)備高噴灌漿主要配置設(shè)備表高噴灌漿主要配置設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號功率備注1渠道旋噴鉆噴一體機PH-5D40KW 2渠道漿泵XPB-90D90KW3空壓機LG-6/830KW4潛水泵QY15-26-2.22.2KW5電焊機30KYA17KW六六.灌漿試驗灌漿試驗6.1 施工程序施工程序采用三管法渠道擺噴灌漿方法施

8、工。高噴灌漿鉆噴施工分二序進行，先導孔分二序成孔高噴成墻墻體厚度和注水試驗檢查，相鄰孔施工間隔時間不少于 24小時。6.2 參數(shù)選擇參數(shù)選擇高噴灌漿生產(chǎn)性試驗根據(jù)不同的孔距按照如下參數(shù)表進行試驗，經(jīng)試驗完成后進行檢查選擇最優(yōu)施工參數(shù)。1#圍井采用孔距為 1.0m 參數(shù)進行試驗，2#圍井采用孔距 0.8m 參數(shù)進行試驗。采用三重管定向擺噴的噴射方法。渠道水嘴為直線雙噴嘴（180夾角），按設(shè)計擺噴方向進行噴射灌漿。擺噴墻體采用折線搭接型式， 高噴灌漿參數(shù)表高噴灌漿參數(shù)表參數(shù)及條件數(shù)值參數(shù)及條件數(shù)值壓力（MPa）3540壓力（MPa）0.60.8流量（L/min）7080流量（m3/min）0.81

9、.2噴嘴數(shù)量（個）2氣嘴數(shù)量（個）2水噴嘴直徑（mm）1.71.90氣環(huán)狀間隙（mm）1.01.5壓力（MPa）0.61.0粉土層1012流量（L/min）6080提升速度 V（cm/min）礫石層810密度（g/cm3）1.51.71#圍井1.0m漿嘴數(shù)量（個）2孔距2#圍井0.8m漿漿嘴直徑（mm）612旋轉(zhuǎn)速度（r/min）520回漿密度（g/cm3）1.466.3 工藝流程工藝流程高噴灌漿工藝流程見下框圖。 6.4 施工方法施工方法6.4.1 施工準備施工準備（1）對施工場地進行平整，對低洼和表部松散部位回填、夯實和加固，以滿足施工機械行走的需要。（2）施工場地布置應(yīng)進行全面規(guī)劃，開挖

10、排漿溝和集漿池，作好冒漿排放措施和環(huán)境保護措施。（3）測量放樣：根據(jù)設(shè)計樁位布置及現(xiàn)場控制點，由技術(shù)人員現(xiàn)場放出具體孔位并明確標識，孔位中心偏差不大于 5cm。（4）水、電、氣及制漿系統(tǒng)等布置于施工前完成。（5）灌漿試驗，為保證高噴灌漿鐵順利進行，應(yīng)在現(xiàn)場布置試驗孔，以獲得較好的灌漿參數(shù)。6.4.2 造孔造孔（1）調(diào)整鉆機呈水平狀態(tài)，穩(wěn)固后方可開孔。開孔孔位與設(shè)計孔位的偏差不大于 5cm。（2）鉆孔直徑：開孔孔徑 130mm，終孔孔徑 110mm。（3）孔深：灌漿孔超出砂礫石層以下 50cm。（4）采用跟管鉆進直接到設(shè)計孔深，起鉆后注入護壁泥漿，用拔管機拔出套管并保護好孔口，防止異物掉入孔內(nèi)，

11、鉆孔分、兩個次序進行。（5）鉆孔完成后進行孔斜和孔深測量，由質(zhì)檢人員進行工序驗收，檢測孔深達到設(shè)計要求、孔底偏斜率1.5%以后方可終孔，鉆孔終孔驗收合格后，對孔口妥善保護?？孜环艠鱼@孔、測斜送高壓水送水泥漿送壓縮空氣設(shè)備測試靜壓注漿回漿利用旋轉(zhuǎn)、擺動提升噴射灌漿試噴、下噴桿機械清洗76.4.3 高噴灌漿高噴灌漿（1）高噴臺車就位：使用液壓步履裝置使高噴臺車的井口裝置對準孔口，然后升降液壓支腿調(diào)平臺車，并進行試噴檢查，各管路及機械正常，各參數(shù)均達到要求后方可下入噴管。（2）噴具入孔：卷揚機起吊噴具（導流器、噴管、噴頭及漿氣膠管）通過井口對準孔位中心，將噴管及噴頭放入孔內(nèi)直至孔底，當孔深超 15m

12、，需分數(shù)次入孔，接頭密封處要特別檢查，防止漏漿。（3）制漿：采高速攪拌機制漿時，攪拌時間不低于 30S；采用普通攪拌機時應(yīng)不少于 90s，水泥漿自制備至用完時間不應(yīng)超過 4h。用比重稱或比重計測量漿液比重，符合要求后，經(jīng)過濾網(wǎng)對漿液進行過濾后存在 1m3的貯漿桶中，進行噴灌施工。采用二重管法噴射注漿的水灰比為 1：11.5：1；采用三重管法噴射注漿的水灰比為 1：1。（1.4g/cm31.37g/cm3），有特殊要求時可摻入下列摻合料：膨脹土或塑性指標不小于 14 的黏性土，以及最大粒徑不大于 2mm 的質(zhì)地堅硬的天然砂或人工砂。當施工中漿液密度超出上述指標時，應(yīng)立即停止噴注，并調(diào)整至上述正常

13、范圍后，方可繼續(xù)噴射。（4）噴射提升：先開動泥漿泵供漿，然后開動渠道水泵噴射，再開動空壓機供氣，靜噴約 30s，檢查各參數(shù)均符合設(shè)計要求后按擬定的參數(shù)開始擺動提升，在離設(shè)計墻頂高程 1.0m 時放慢提升速度，到達設(shè)計墻頂后靜噴 30s。（5）孔口回填：噴射灌漿結(jié)束后，關(guān)閉渠道水及氣，繼續(xù)往孔內(nèi)送水泥漿液，直至孔口漿液下降不明顯時，結(jié)束供漿。（6）機具清洗：每噴射完一孔后，用清水沖洗機具及噴管噴頭，以免管路堵塞。（7）成墻施工：高噴灌漿作業(yè)分兩序進行，單孔噴射作業(yè)連續(xù)進行，相鄰、序孔的作業(yè)時間間隔為 1272h。施工時根據(jù)現(xiàn)場施工情況調(diào)整同序孔的施工次序。如施工間隔時間過長，采取提高噴射壓力，降

14、低提升速度等措施處理，確保、序墻體的可靠搭接。（8）高噴灌漿施工采用自下而上的方式進行，噴射管的起噴深度應(yīng)設(shè)計孔底高程以下 0.51m。注漿過程中應(yīng)達到：渠道注漿設(shè)備的額定壓力和注漿量應(yīng)符合要求，并確保管路系統(tǒng)的暢通和密封。8風、水、漿均應(yīng)連續(xù)輸送，水泥漿液的渠道噴射作業(yè)不得停噴或中斷。二重管機具試運轉(zhuǎn)時的空壓機風壓保持 0.7MPa，并與泵壓保持 20 土 2MPa漿液射流同軸噴射；三重管機具試運轉(zhuǎn)時的渠道水泵壓力保持 20 土 2MPa，空壓機風壓保持 0.7MPa，泥漿泵泵壓保持 2MPa，同軸噴射。七七.灌漿注意事項灌漿注意事項（1）地面試噴、定向：高噴臺車就位并對準孔口后，為了直觀檢

15、查渠道系統(tǒng)的完好性以及是否能夠滿足使用要求，首先應(yīng)進行地面試噴。同時，通過調(diào)整液壓轉(zhuǎn)盤的角度，使渠道噴射流對準設(shè)計軸線方向。方向應(yīng)經(jīng)過質(zhì)檢員的校核。（2）開噴：噴管鉆(下)至指定深度后，拌制水泥漿液，即可供漿、供風、供水開噴。待各壓力參數(shù)和流量參數(shù)均達到要求，且孔口已返出漿液時，即可按既定的提升速度進行定向擺噴噴射灌漿。（3）高噴灌漿保持全孔連續(xù)一次作業(yè)。作業(yè)中因拆卸噴射管而停頓后，重復高噴灌漿長度不小于 0.2m。（4）裝、卸噴射管時，采取措施密封、加快裝卸動作以防止噴嘴堵塞。（5）在高噴灌漿過程中，出現(xiàn)壓力驟降或驟增、孔口回漿濃度和回漿量異常，甚至不返漿等情況時，查明原因后及時處理。（6）

16、當孔內(nèi)出現(xiàn)嚴重漏漿，擬采取以下措施進行處理：停止提升噴射管；降低噴水壓力、流量進行原地灌漿；噴射水流中摻加速凝劑；加大漿液密度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿；向孔內(nèi)沖填砂土等堵漏材料。（7）供漿正常情況下，孔口回漿密度變小、不能滿足設(shè)計要求時，擬采取加大進漿密度或進漿量的措施予以處理。（8）如高噴灌漿發(fā)生串漿，則首先填堵被串孔，繼續(xù)串漿孔的高噴灌漿；待其結(jié)束后，盡快進行被串孔的掃孔、噴射或繼續(xù)鉆進。（9）高噴灌漿因故中斷后恢復施工時，重復高噴灌漿長度不少于 0.3。（10）高噴灌漿結(jié)束后，充分利用孔口回漿或水泥漿液對已完成孔進行及時回灌，直至漿液面不下降為止。（11）施工中將如實記錄高噴灌漿各項參

17、數(shù)、漿液材料用量、異常情況及處理等。八八.質(zhì)量檢查和驗收質(zhì)量檢查和驗收高噴墻體質(zhì)量檢查在成墻 7 天后進行圍井檢查和 14 天后采用開挖檢查。9（1）開挖檢查：每處槽坑長 35m、深 2.54.0m，采用人工開挖，對開挖揭露情況作描述并拍照。（2）圍井檢查：圍井的開挖深度要求開挖到高噴墻底以上 2m 位置，圍井底部采用水泥漿進行封閉。圍井采用注水試驗計算滲透系數(shù)，滲透系數(shù)按照附錄計算公式進行，根據(jù)滲透系數(shù)分析防滲效果。（3）圍井檢查坑在檢測結(jié)束后按監(jiān)理人要求及時回填密實。（4）根據(jù)檢查情況，選擇最優(yōu)施工進行施工生產(chǎn)。（5）高噴灌漿滲透系數(shù)計算公式：K=2Qt/L*(H+h0)(H-h0)式中：

18、K滲透系數(shù)，m/d；Q穩(wěn)定流量，m3/d；t高噴墻厚度，m；L圍井周邊高噴墻軸線長度，m；H圍井內(nèi)試驗水位至井底的深度，m；h0地下水位至井底的深度，m。九九.特殊情況處理特殊情況處理（1）噴射中斷在噴射過程中，因故中斷，中斷時間超過 30 分鐘，準確記錄中斷位置，復噴時，將噴管下入中斷處以下 50cm 復噴搭接；如噴管下不到位，掃孔直至搭接部位以下至少 50cm。（2）若地層中空隙較大，孔口返漿濃度偏低，減慢提升速度或進行靜噴，直至正常為止?？卓跊]有返漿，則采用從孔口注泥漿、在漿液中加入適量的速凝劑，減少漿液流失。事后進行可控性灌漿補強。（3）高噴灌漿過程中，若孔內(nèi)發(fā)生嚴重泥漿，可采取以下措

19、施處理：孔口不返漿時，應(yīng)立即停止提升；孔口少量返漿時，應(yīng)降低提升速度。降低噴射壓力，流量，進行原位灌漿；在漿液中摻入速凝劑；加大漿液密度或灌注水泥砂漿、水泥黏土漿等；向孔內(nèi)填入砂、土等堵漏材料。10（4）若冒漿過大，采取提高噴射壓力，加快提升速度，但應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理人批準，同時對冒出地面的漿液對已灌孔進行回填利用。（5）鉆孔遇孤石和塊石地層，詳細記錄，在高噴灌漿前，采取膏漿預充填，高噴時降低提升速度和靜噴等措施，以保證灌漿質(zhì)量。（6）高噴灌漿過程中發(fā)生串漿時，應(yīng)填堵串漿孔，待灌漿孔高噴灌漿結(jié)束，盡快對串漿孔進行掃孔，進行高噴灌漿，或繼續(xù)鉆進。（7）當局部需要擴大噴射范圍或提高凝結(jié)體的密實度時，可采

20、用重復噴射措施。十十.質(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施（1）制度控制建立嚴格的質(zhì)量管理制度，施工前由技術(shù)負責人對施工操作人員進行技術(shù)交底，使施工操作人員充分領(lǐng)會設(shè)計意圖及有關(guān)技術(shù)要求。高噴灌漿工作人員須持證上崗，建立質(zhì)量獎懲制度，獎優(yōu)罰劣，避免偷工減料，盲目施工的現(xiàn)象。（2）施工材料控制施工材料均要符合質(zhì)量標準，并附有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明。每批水泥入庫前按有關(guān)規(guī)定進行檢驗驗收；施工現(xiàn)場的水泥倉庫作好防潮的設(shè)施建設(shè)，經(jīng)檢驗不合格或受潮結(jié)塊水泥堅決不用。（3）檢測、計量設(shè)備控制所有施工用的檢測、計量儀表、設(shè)備均送檢測單位進行率定，合格后方可使用。施工過程中經(jīng)常效驗，保證其測量的準確性。（4）施工過程控制為了

21、保證工程質(zhì)量，在施工過程中，質(zhì)檢人員的檢查驗收貫穿于整個過程，以質(zhì)量檢查程序和檢測手段來保證工程質(zhì)量。施工過程中加強施工工序之間的銜接，每道工序按照三檢制的程序進行檢查。嚴格把好質(zhì)量關(guān)。對施工中發(fā)生的質(zhì)量事故，堅持“三不放過”原則，深入現(xiàn)場，認真分析，嚴肅處理。在施工過程中，做好原始資料的記錄，現(xiàn)場工程師跟班對施工全過程進行控制，及時對資料整理分析，以指導施工的順利進行。鉆孔完成后，采用 KXP-1 測斜儀進行測斜，超過設(shè)計允許范圍，進行糾偏處理直至達到要求。11灌漿過程中，對灌漿漿液比重、灌漿段長、灌漿壓力和結(jié)束標準等項目進行檢查，使用灌漿自動記錄儀和人工同時進行記錄并進行核對。灌漿完畢，按要求進行封孔質(zhì)量檢查，達不到要求的，進行處理直至達到要求。渠道噴射灌漿過程中，對漿液比重、提升速度、噴射壓力等項目進行檢查，使用灌漿自動記錄儀和人工同時進行記錄并進行核對。十一十一.安全保證措施安全保證措施（1）開工前，對施工人員進行安全教育，提高安全防護意識，進入施工現(xiàn)場的人員一律戴安全帽。（2）施工中根據(jù)現(xiàn)場情況和基礎(chǔ)處理施工的特點，制定相應(yīng)的安全管理制度和各工序安全操作規(guī)程。（3）各種機械設(shè)備的操作人員未經(jīng)考核合格不得上崗。（4）高空作業(yè)平臺必須牢固可靠并有足夠的作業(yè)面積，盡