帷幕灌漿試驗大綱

云南省石林縣團結水庫加固擴建工程第二標段：新建副壩及帷

幕灌漿新建輸水隧洞（合同編號SLTJ-JGKJ-SG—02）帷幕灌漿試驗段施工方案云南緣達建工集團有限公司石林團結水庫加固擴建工程項目部二OO八年十二月二十八日TOC\o"1-5"\h\z1.1灌漿試驗的任務 31.2灌漿試驗區(qū)的劃分 31.3施工工序 41.3.1孑L位布置及施工方法 4\o"CurrentDocument"1.3.1.1施工放線 4\o"CurrentDocument"1.3.1.2施工順序 4\o"CurrentDocument"1.3.1.3施工方法 4\o"CurrentDocument"1.3.2施工鉆進 5\o"CurrentDocument"1.3.2.1鉆進過程控制 5\o"CurrentDocument"132.2鉆孔偏斜控制 61.3.3鉆孔沖洗及壓水試驗 91.3.4灌漿 91.3.4.1灌漿材料 9\o"CurrentDocument"1.3.4.2漿液濃度的試驗 10\o"CurrentDocument"1.3.4.3灌漿段長 12\o"CurrentDocument"1.3.4.4灌漿壓力的試驗 121.3.4.5灌漿結束標準 12\o"CurrentDocument"1.3.4.6待凝 13\o"CurrentDocument"1.3.4.7灌漿過程控制 13\o"CurrentDocument"1.3.5特殊情況的處理 141.3.6封孑匕 181.3.7灌漿質(zhì)量檢測 18\o"CurrentDocument"1.3.8試驗結束提交圖件及成果表 19\o"CurrentDocument"1.3.8灌漿試驗成果 20根據(jù)石林團結水庫帷幕灌漿施工技術要求，帷幕灌漿開展前，需進行生產(chǎn)性灌漿試驗，驗證灌漿設計，并提交灌漿試驗成果供監(jiān)理單位審批。1.1灌漿試驗的任務灌漿試驗的任務為：驗證灌漿設計的布孔形式、孔距的合理性。通過試驗提出合理可行的灌漿工藝及施工方法，應當采用的灌漿壓力、灌漿材料、漿液稠度、漿液變換、最優(yōu)水灰比等技術參數(shù)。研究破碎帶、裂隙及溶蝕帶應采取的一些特別處理措施及鉆灌參數(shù)。提供地層耗材資料，估算灌漿用料數(shù)量，選定合理的勞動組合。1.2灌漿試驗區(qū)的劃分本工程試驗區(qū)，根據(jù)施工圖紙《帷幕灌漿軸線及試驗區(qū)布置圖》，（圖號：X113/J-04帷幕1），第二標段帷幕灌漿共布置兩個試驗區(qū)。在副壩左岸山體及右岸山體處布置各布置 1個試驗區(qū)，右岸坡試驗區(qū)布置于0+250.7?0+257.7，孔距為2.0m、1.5m，孔號為sk1、sk2、sk3、sk4、sk5、sk6、sk7、sk8、sk9，排拒為1.0m；左岸坡試驗區(qū)布置于0+768.52?775.52，孔距為2.0m、1.5m，孔號為sk10、skll、sk12、sk13、sk14o1.3施工工序1.3.1孔位布置及施工方法1.3.1.1施工放線1、 《帷幕灌漿軸線及試驗區(qū)布置圖》，（圖號：X113/J-04帷幕1）,用GTS-100N全站儀測定灌漿試驗孔位并測定孔口高程。2、 根據(jù)設計灌漿段長、孔口高程及起灌高程，計算實際鉆孔深度，并提交設計、監(jiān)理復核認可。1.3.1.2施工順序帷幕灌漿：同排孔按照“先I序孔，后II序孔，再iii序孔”，的施工順序，循序漸進，逐序加密的原則施工；雙排孔按照先下后上的施工順序進行。1.3.1.3施工方法采用逐漸加密的原則，先灌I序孔，了解壩基地質(zhì)情況和壓水灌漿情況，施工過程中及時整理孔段成果資料，分析成果，總結合理的技術參數(shù)和施工措施，以驗證灌漿設計和指導后序孔施工。本工程根據(jù)設計要求基巖優(yōu)先采用“自上而下、分段造孔、分段灌漿、循環(huán)式灌漿”法，如遇孔內(nèi)無反水、或灌漿無回漿時可采用純壓式灌漿法，詳見《鉆孔灌漿工藝流程圖》或《灌漿工藝流程圖》。1.3.2施工鉆進1.3.2.1鉆進過程控制開鉆前，鉆機定位必須準確，必須用水平尺校平鉆機，保證鉆機平穩(wěn)、牢固、立軸鉛直，并定期校對，確保鉆孔垂直。鉆機定位后，根據(jù)設計要求定開孔孔徑，一般開孔直徑為 ^130?110mm，終孔直徑不小于^56mm。根據(jù)設計孔深及孔內(nèi)情況，鉆孔須下護壁套管隔離非灌段，以防止孔壁坍塌，提高施工進度，實時施工控制和保證造孔安全。壩土部分采用合金鉆頭無泵鉆進， 鉆進結束后，及時下入護壁套管，防止孔壁坍塌破壞壩體的整體性。基巖采用硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆進。破碎帶及夾泥層嚴格控制送水量，避免孔壁坍塌填埋灌段，影響鉆進速度和灌漿質(zhì)量。鉆進過程中，開鉆時，采用慢速低壓鉆進，隨著鉆進深度的增加，及時更換較長、較粗鉆具，以保證鉆孔鉛百。地下水位測量，在I序孔施工過程中，當鉆孔鉆到一定深度，停歇數(shù)小時便可測量地下水位。穩(wěn)定標準：每5min測讀一次孔內(nèi)水位，當兩次水位上升、下降速度均小于5cm/min時，認為穩(wěn)定，以最后的觀測值作為地下水位值。對孔內(nèi)巖層、巖性及孔內(nèi)各種情況進行詳細記錄。灌漿孔巖芯，進行巖芯鑒定、描述記錄；檢查孔巖芯進行地質(zhì)編錄并拍照，并根據(jù)巖層順序擺放正規(guī)的巖芯牌。鉆孔結束等待灌漿或灌漿結束等待鉆進時，孔口均應堵蓋，妥善保護。1.3.2.2鉆孔偏斜控制為保證試驗孔鉛直，防止試驗孔偏斜或使帷幕造成開窗，施工中采用如下方法控制。1、 試驗孔的開孔孔位嚴格吻合施工圖紙要求，試驗孔的開孔孔位與設計位置的偏差不得大于10cm。因故變更孔位應征得監(jiān)理工程師的同意，并記錄實際孔位。2、 鉆機安裝必須平整、牢固，立軸用水平尺校鉛百。3、 開孔時宜低壓慢速鉆進，鉆孔達到一定深度后應加長巖心管長度。4、 孔口管的埋置應保證鉛直、穩(wěn)固。5、 鉆孔偏斜值不得大于設計規(guī)定，設計規(guī)定見下表（表中孔深值不包括壩體非灌段長度）。施工過程中應定期對立軸進行校正，發(fā)現(xiàn)偏斜應予及時糾正。終孔時必須測斜，并記錄于鉆孔偏斜測量記錄表中，最終計算整理成冊，并繪制出鉆孔偏斜平面投影圖。

帷幕孔孔底偏差值孔深(m)2030405060備注最大允許偏差值(m)0.250.500.81.151.5附：鉆孔灌漿施工工藝流程圖鉆孔灌漿工藝流程圖1.3.3鉆孔沖洗及壓（注）水試驗一、基巖試驗孔（段）在灌漿前均采用單孔法、壓力水沖洗，沖洗百至回水清凈為止，且孔內(nèi)沉積厚度不得超過 20cm，總的沖洗時間不小于15min。沖洗壓力為灌漿壓力的80%，若該值大于1Mpa，采用1Mpa。壓水試驗三級壓力五點法壓水，試驗應在裂隙沖洗后進行，壓水最大壓力為灌漿壓力的80%，該值如超過1.0Mpa采用1.0Mpa。壓入流量的穩(wěn)定標準：在穩(wěn)定的壓力下，每 2min計讀一次流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的 10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，試驗即可結束，取最終值作為計算值。計算結果以透水率（Lu）表示。I、II、III序孔灌漿前均應作壓（注）水試驗，以了解壩體、基巖透水性，以便選擇合理的起始水灰比或預測水泥用量，灌后1、2、3段須作灌后壓水試驗，進行灌漿效果分析。1.3.4灌漿1.3.4.1灌漿材料1、每批采購的水泥、外加劑等，均應符合有關的材料質(zhì)量標準及設計技術要求，并附有生產(chǎn)廠商的質(zhì)量證明書或出廠化驗報告。每批材料入庫前均應按規(guī)定進行檢查驗收，并將檢驗結果及時報告監(jiān)理工程師。2、 灌漿試驗：采用純水泥漿進行灌注，如遇大耗段時可采用水泥砂漿或加入粉煤灰、水玻璃等外加劑進行灌注。3、 水泥質(zhì)量應符合國家最新標準，即GB175-1999《硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥》。水泥采用42.5以上等級的普通硅酸鹽水泥，試驗所用水泥的細度要求通過 80以m篩，其篩余量不大于5%。水泥要保持新鮮，不應存放過久，做到先進庫先用，受潮結塊的不得使用，出廠超過3個月的水泥禁止使用。水泥的細度是否滿足要求，通過灌漿試驗確定。4、 灌漿用水抽取庫水供給，水質(zhì)符合拌制水工混凝土的要求，溫度不超過40°C。5、 如灌漿過程中需采用摻和料，則各種摻和料質(zhì)量應符合《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》(DL/T5148-2001)的規(guī)定，其摻入量通過試驗確定，并上報監(jiān)理工程師批準執(zhí)行。1.3.4.2漿液濃度的試驗1、漿液濃度根據(jù)施工技術要求，水泥漿水灰比初步采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七個比級。在灌漿試驗過程中，逐步摸索并確定最優(yōu)水灰比。2、漿液變換原則漿液變換遵循以下原則：1） 、當灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時或當注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。2） 、當某一比級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無明顯變化時，應變濃一級水灰比灌注。3） 、當注入率大于30L/min時，根據(jù)具體情況，可越級變濃。4）、當越級變濃后，注入率突然減少，應立即變回原來比級的漿液濃度再繼續(xù)灌注。5）、遇冒漿、吃漿量大等特殊情況時，可視施工具體情況，采用由稠到稀的變漿原則灌注，即采用較稠漿液堵住冒漿或大的裂隙通道后，再用稀漿正常灌至結束。3、 漿液的配制水泥漿的配制詳見《灌漿工藝流程圖》。1）、水利用流量表進行計量。）、水泥、粘土均采用以包（50kg）計量或稱量投放，稱量誤差小于5%。）、漿液攪拌均勻，測定漿液比重等參數(shù)，記錄于灌漿表格中。）、純水泥漿的攪拌時間應不小于3min，從開始制備至使用完的時間小于4h。4、 灌漿過程控制：通過灌漿技術員現(xiàn)場分析其壓水情況、觀察灌漿壓力、注入量、漿液變換、地表態(tài)東情況1.3.4.3灌漿段長灌漿段段長根據(jù)設計要求確定，灌漿段長一般為5?6m,施工中嚴格按要求進行分段。如遇斷層、破碎帶、巖石較軟弱、塌孔、串漿及孔內(nèi)無反水情況時可適當縮短灌漿段長施灌。1.3.4.4灌漿壓力的試驗灌漿壓力的初步確定：根據(jù)施工技術要求，灌漿壓力初步確定如下：P=P0+MD計算，m值取0.025?0.05Mpa,P0值取0.1Mpa。2、 灌漿壓力的調(diào)整：在灌漿過程中，對按上述公式計算的壓力進行灌漿，然后根據(jù)巖層的吸漿情況，以及對地表及壩體位移、沉陷、裂縫進行觀察，視有無冒漿，劈裂裂縫、位移、沉陷變形是否符合規(guī)范及設計要求，再做試驗性的壓力調(diào)整，最終確定灌漿壓力。1）、試驗區(qū)抬動變形觀測通過在灌漿孔附近埋設變形位移觀測樁，在灌漿時隨灌漿壓力的逐漸增大，用水平儀或全站儀仔細觀測觀測樁的有無變化，可滿足要求。1.3.4.5灌漿結束標準遵循DL/T5148-2001規(guī)范：采用循環(huán)式灌漿：在規(guī)定的壓力下，當注入率不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min，灌漿即可結束。采用純壓式灌漿：在規(guī)定壓力下，單注入率不大于 1L/min,繼續(xù)灌注30min，灌漿即可結束。1.3.4.6待凝遇大耗段時待凝6?8h，具體應根據(jù)灌漿試驗情況確定，一般情況下可不待凝。1.3.4.7灌漿過程控制灌漿試驗工藝詳見《灌漿工藝流程圖》。灌漿試驗質(zhì)量好壞直接取決于灌漿設備的性能、灌漿施工人員的經(jīng)驗和素質(zhì)、漿液的配制與使用、灌漿壓力的控制、灌漿結束的標準、各道工序的緊密銜接與嚴謹及各種儀表的完好與靈敏。一、基巖灌漿控制1、 非特殊情況，應保持灌漿進程連續(xù)不中斷地灌注。漿液調(diào)配與使用應按規(guī)定的原則執(zhí)行。2、 不合格或已損壞的壓力表嚴禁使用。壓力表和管路之間應設有隔漿裝置（油提或隔膜）。3、灌漿栓塞應具有良好膨脹性和耐壓性能。。1-3-5特殊情況的處理在灌漿施工中，壩體段經(jīng)常遇到壩體冒漿、裂縫、塌陷、隆起和單孔吃漿量過大等現(xiàn)象，基巖段會出現(xiàn)大量耗漿、串漿、冒漿、或吸水不吸漿等特殊情況。針對上述特殊情況，我方將采取以下相應處理措施：1.3.5.1地表冒漿在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)地面冒漿時，應記錄灌漿壓力并降低壓力使灌漿在無壓狀態(tài)下（保持漿液流動）灌注。并認真觀察冒漿情況，同時封堵冒漿點，防止?jié){液大量漏失。冒漿不止時，應越級提高漿液濃度灌注或視情況直接采用濃漿緩慢灌注。 以上措施均不奏效時應采用“灌一停一灌一停”的間歇灌漿方式進行處理。同時，每次停灌前應對冒漿點進行認真封堵，防止?jié){材漏失，保證漏漿通道或裂隙中充滿漿液，發(fā)生冒漿時的壓力可作為灌漿壓力確定的參考。1.3.5.2鄰孔串漿灌漿過程中若出現(xiàn)相鄰孔串漿，則采用灌漿孔和串漿孔同時施灌，或用膠塞將串漿孔封堵，待灌漿孔結束灌漿后再對串漿孔進行掃孔施灌。采用后一種方式時，為防止?jié){材在串漿孔非灌段中漏失，膠塞應隔離串漿孔非灌段，出現(xiàn)串漿時，應密切注意抬動變形觀測。1.3.5.3大量耗漿在灌漿試驗施工過程中，可能會遇到大的裂隙、構造等滲漏比較集中的大漏段，這種區(qū)段對試驗耗材影響大，同時往往是整個帷幕成敗的關鍵。所以做好這種地段的灌漿工作就顯得尤為重要。采用以下措施進行處理：（1）間歇灌漿。每次灌漿量按1?2t/m控制，每次待凝12?24小時（也可根據(jù)水泥的初凝時間進行調(diào)整）如此反復直至試驗壓力并正常結束灌漿，同時經(jīng)灌后壓水檢查該段合格方可最終結束該段施工。（2）摻入外加劑。當耗漿量較大，灌漿經(jīng)歷一段時間后注入量仍無明顯遞減同時孔口壓力沒有升高時，則采用以下措施進行處理：利用砂漿泵摻砂灌注。砂選用合宜的級配。摻砂量由少逐漸增多，待孔口壓力回升后立即改用純水泥漿灌注，直至結束。摻加水玻璃進行灌注，為加速水泥漿的凝固，避免漿材流失浪費。當遇到管狀裂隙時，為使?jié){液快速凝固，可采用雙管雙液法分別送入水玻璃和水泥漿在孔段內(nèi)混合灌注。1.3.5.4灌漿中斷除因冒漿、串漿、大量耗漿等以及其它情況下的間歇灌漿外，正常情況下灌漿進程不允許中斷。灌漿工作必須保持連續(xù)不間斷地進行。若因機械故障、停電、待料、孔內(nèi)返漿等原因造成灌漿過程中斷，則應采取以下措施處理：盡可能及早地恢復灌漿工作。若中斷時間超過30min,則應立即沖洗鉆孔。而后恢復灌漿，若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，而后恢復灌漿，恢復灌漿時應使用起灌比級的漿液進行灌注?；謴凸酀{后，若注入率與中斷前相近，則可改用中斷前的比級進行灌注，直到正常灌漿結束。若注入率比中斷前減少很多且在短時間內(nèi)拒絕吸漿，則應無條件掃孔復灌，復灌時的起灌水灰比采用最清漿液，而后正常施灌直至結束。(4)灌漿中斷即使采取補救措施后均應對其進行質(zhì)量分析，經(jīng)確認對該灌段質(zhì)量無影響后方可進行下道工序施工，否則應無條件按技術要求重新施灌，以確保灌漿質(zhì)量。(5)鉆孔過程中若遇到涌水，測定其涌水量、涌水壓力并縮短段長，采用提高灌漿壓力、屏漿、純壓式灌漿處理。灌漿工藝流程圖1.3.6封孔1.3.6.1灌漿試驗孔基巖段封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”進行封孔，即：終孔灌漿結束后，分段進行壓力封孔，段長一般為15m,采用最濃比級漿液（一般為0.5:1），按同高程灌漿壓力進行灌漿封孔。1.3.6.2試驗孔結束后，應及時進行封孔，每孔限三天內(nèi)封好，并做好孔口標記。1.3.7灌漿質(zhì)量檢