覆蓋層防滲帷幕灌漿施工方法及質(zhì)量控制

覆蓋層防滲帷幕灌漿施工方法及質(zhì)量控制摘要：南水北調(diào)中線一期工程葉縣段工程3標(biāo)渠道防滲帷幕灌漿位于樁號(hào)206+411?206+815,根據(jù)先導(dǎo)孔揭露渠底下分布有卵礫石層(層厚1.3m?11m),卵礫石的滲透系數(shù)為2.3x10-2?2.2x10-4cm/s，地下水高于渠底板，其主要任務(wù)是延長滲徑,減少兩岸來水，便于渠道干地施工。覆蓋層帷幕灌漿成孔比較困難，灌漿過程中容易形成跑漿通道，施工管理及質(zhì)量控制要求高。關(guān)鍵詞：南水北調(diào)；防滲帷幕灌漿；施工方法；質(zhì)量控制一、 工程概況葉縣段工程3標(biāo)渠道防滲帷幕灌漿位于樁號(hào)206+411?206+815,帷幕軸線為填方段堤腳線外2m沿渠道兩岸平行于渠道軸線布置，設(shè)計(jì)為單排帷幕，垂直孔，孔距1m，分兩序加密施工。本工程共完成鉆孔737個(gè)，共計(jì)進(jìn)尺11817.3m，其中粘土層3685m，砂礫卵石層8132.3m。二、 施工布置及工藝流程場地整平本次施工在已填筑或開挖成型的渠堤外側(cè)，用裝載機(jī)對(duì)施工場地進(jìn)行清理整平，澆筑20cm厚C10混凝土硬化場地，既保證了鉆機(jī)平臺(tái)穩(wěn)固，利于鉆孔垂直度控制，也為現(xiàn)場安全文明施工提供了較好的條件，并且可以提高孔口段灌漿壓力。制供漿系統(tǒng)在施工現(xiàn)場搭設(shè)1座集中制漿站，制漿站占地30m2，采用鋼管結(jié)構(gòu)水泥堆放平臺(tái)，儲(chǔ)灰能力為30t,配置2臺(tái)NJ-600型的高速制漿機(jī)、2臺(tái)1m3儲(chǔ)漿桶和2臺(tái)BW250/50泥漿泵制供漿。制備水灰比(重量比)為0.5：1的水泥漿，供漿能力200L/min。采用*38mm輸漿管路鋪設(shè)至灌漿部位。水電布置1、 施工用水采用水泵抽取附近倒虹吸蓄水，不足時(shí)灑水車運(yùn)水至試驗(yàn)區(qū)附近的蓄水池。2、 施工用電從渠道右岸的配電柜接引。排污系統(tǒng)在制漿站附件布置一個(gè)二級(jí)沉淀池，制漿和灌漿過程中的所有污水經(jīng)過沉淀池沉淀后，清水作為鉆孔循環(huán)用水，廢渣運(yùn)至渣場。沉淀池結(jié)構(gòu)尺寸2m*4m*1.5m。施工工藝流程采取循環(huán)式灌漿法進(jìn)行灌漿，射漿管距孔底不大于0.5m。灌漿方法采用孔口封閉法，施工流程為：定孔位T固定鉆機(jī)T開孔鉆進(jìn)T灌第一段E襄孔口管并待凝9第二段以下分段鉆孔、灌漿至終孔T封孔T遷移鉆機(jī)。鉆灌設(shè)備帷幕灌漿孔、檢查孔鉆孔設(shè)備選用XY-2型地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)造孔；灌漿設(shè)備選用性能可靠穩(wěn)定3SNS型灌漿泵和灌漿自動(dòng)記錄儀。灌漿材料根據(jù)前期灌漿試驗(yàn)成果，帷幕灌漿采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的普通硅酸鹽水泥，細(xì)度要求比表面積＞300kg/^，受潮結(jié)塊水泥不用于灌漿，并在使用前對(duì)質(zhì)量作出鑒定，經(jīng)監(jiān)理工程師審查合格后用于灌漿。三、 帷幕灌漿施工鉆孔1、 帷幕灌漿采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)配硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，為避免塌孔，采用泥漿護(hù)壁方法。先導(dǎo)孔孔口段為*91mm，以下各段為*76mm；常規(guī)帷幕鉆孔孔口段為*76mm，以下各段為*56mm；質(zhì)量檢查孔的孔徑為?91mm。2、 帷幕灌漿孔開孔孔位與設(shè)計(jì)位置偏差不大于10cm，鉆孔時(shí)保證孔向準(zhǔn)確，孔深符合設(shè)計(jì)規(guī)定，孔底偏斜率不大于2.5%，并嚴(yán)格控制孔深20m以內(nèi)的孔斜率。3、 一序先導(dǎo)孔鉆孔盡量提高巖芯獲取率，巖芯按地勘標(biāo)準(zhǔn)妥善保存，并進(jìn)行地質(zhì)編錄。鉆灌漿孔時(shí)對(duì)孔位、孔深、巖層、巖性以及孔內(nèi)各種情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。4、 灌漿孔的施鉆嚴(yán)格遵循灌漿程序，分序分段進(jìn)行。5、 鉆孔過程應(yīng)進(jìn)行記錄，遇地層變化，發(fā)生掉鉆、坍孔、鉆速變化、回水變色、失水、涌水等異常情況，應(yīng)詳細(xì)記錄。灌漿1、 灌漿孔采用小口徑孔口封閉自上而下分段循環(huán)灌漿的方法灌漿，射漿管距孔底距離不大于0.5m。2、 灌漿第一段(孔口管段)單獨(dú)先行灌漿并待凝3?4d，方可進(jìn)行以下各段的鉆孔灌漿工作。3、 除孔口管段灌漿需待凝外，其它各灌漿孔段一般可不待凝，特殊情況如遇大耗漿量等情況則要待凝，其待凝時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體情況確定。一般不少于48?72h。4、 灌漿漿液遵循由稀到濃的原則逐級(jí)改變。5、 灌漿壓力按照表5-1執(zhí)行，灌漿壓力一律以孔口回漿管壓力表讀數(shù)中值為準(zhǔn)。6、 灌漿盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，但當(dāng)注入率較大時(shí)，采用限流分級(jí)升壓。7、 灌漿材料采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，純水泥漿液灌注，漿液比級(jí)為3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五個(gè)比級(jí)，開灌水灰比為3:1。8、 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的灌漿壓力下，注入率不大于2L/min后，繼續(xù)灌注30min，可結(jié)束灌漿。特殊情況的處理1、 大量耗漿孔段的處理：遇有大耗漿量孔段時(shí)，首先應(yīng)降低灌漿壓力，減少其注入率，如吸漿量仍很大，而灌漿壓力沒有回升，地面又有漏漿的跡象，應(yīng)采取措施堵漏，如漏漿量較大或壓力仍未回升，則應(yīng)停止灌漿，待凝48h后復(fù)灌。復(fù)灌時(shí)，如注入率仍很大，仍應(yīng)采取上述措施，必要時(shí)可摻用速凝劑、減水劑、中、細(xì)砂等。復(fù)灌時(shí)注入率逐漸減小，則應(yīng)灌至正常結(jié)束。復(fù)灌時(shí)注入率較待凝前相差懸殊，且耗灰量很小，則應(yīng)對(duì)該段掃孔灌漿，如掃孔后注入率仍很小，此孔灌漿即告結(jié)束。2、 冒漿、串漿孔段的處理：在灌漿過程中，應(yīng)經(jīng)常注意觀察灌漿孔周圍是否有冒漿、串漿現(xiàn)象。如有冒漿現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先降低灌漿壓力，如降壓無效，再將漿液逐漸變濃;如再無效，可視冒漿量與注入率而定，當(dāng)冒漿量接近注入量時(shí)，再灌30min即可結(jié)束待凝，如冒漿量小于注入量的2/3，則繼續(xù)灌注至結(jié)束，并采取表面封堵措施。如發(fā)現(xiàn)與鄰孔串漿時(shí)，把孔深較淺的孔堵住，灌注較深的孔，待其結(jié)束后，再對(duì)被串孔進(jìn)行掃孔灌漿。如條件允許可對(duì)兩串漿孔段同時(shí)灌注。3、 灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，則：盡可能縮短中斷時(shí)間，及早恢復(fù)灌漿。中斷時(shí)間超過30min時(shí)，應(yīng)立即設(shè)法沖洗鉆孔；如沖洗無效，則應(yīng)掃孔重新灌漿。4、 灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，可選用下列措施處理：低壓、濃漿、限量、間歇灌漿；漿液中摻加速凝劑；穩(wěn)定漿液或混合漿液。該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新進(jìn)行灌漿，直至結(jié)束。（4） 封孔全孔灌漿結(jié)束后，以0.5:1的漿液采用全孔灌漿法進(jìn)行封孔，壓力采用該孔最大灌漿壓力。（5） 質(zhì)量檢查帷幕灌漿孔灌漿結(jié)束后，按監(jiān)理指定的位置打檢查孔，對(duì)灌漿質(zhì)量及效果進(jìn)行檢查。1、 帷幕灌漿孔質(zhì)量檢查在該部位灌漿結(jié)束14d后進(jìn)行，檢查孔數(shù)量為灌漿總孔數(shù)的3%?5%。2、 帷幕灌漿孔質(zhì)量檢查孔孔徑不小于*91mm，對(duì)檢查孔所采取的巖芯進(jìn)行檢查、觀察有無水泥結(jié)石、裂隙充填狀況、密實(shí)性及完整程度，進(jìn)行巖芯編錄，并對(duì)檢查孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)分析，并在壓水前后進(jìn)行綜合測試，對(duì)比灌漿前后的效果。檢查孔壓水試驗(yàn)壓力為灌漿壓力的80%。3、 帷幕灌漿檢查孔壓水試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為透水率不大于10Lu即認(rèn)為合格。其它各段合格率應(yīng)達(dá)到90%以上，其余不足10%灌漿段的透水率不超過1.5倍合格標(biāo)準(zhǔn)且不集中，即可認(rèn)為合格，否則應(yīng)由監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工商量處理方案。檢查孔壓水試驗(yàn)完成經(jīng)監(jiān)理人同意驗(yàn)收后進(jìn)行封孔，封孔采用"全孔灌漿封孔法"。（6） 安全技術(shù)要求1、 作業(yè)人員統(tǒng)一勞保著裝，持證上崗。2、 組織開展日常的“三工〃活動(dòng)和危險(xiǎn)預(yù)知活動(dòng)，組織定期和不定期的安全檢查，加強(qiáng)隱患排查和整改。3、 施工道路平整、暢通，安全標(biāo)志、設(shè)施齊全；施工現(xiàn)場入口處設(shè)置安全文明生產(chǎn)紀(jì)律告示牌，禁止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場。臨邊部位設(shè)置防護(hù)欄，并設(shè)置醒目的安全警示牌。4、 水、電、管線、通訊設(shè)施、施工照明等布置合理，標(biāo)識(shí)清晰；所有施工用電必須規(guī)范，線纜必須架空，確保用電安全。5、 地質(zhì)鉆機(jī)在鉆孔前必須固定好鉆架、鉆機(jī)。地質(zhì)鉆機(jī)轉(zhuǎn)速過快，記錄員及操作人員不得接近轉(zhuǎn)軸、皮帶等。6、 灌漿機(jī)操作人員不將手接近轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶及運(yùn)行的軸承。灌漿、輸漿時(shí)檢查管路是否完好，是否綁扎牢固，如有可能出現(xiàn)破裂的情況下，必須換上完好的管路才可進(jìn)灌漿作業(yè)，以免脫管傷人。（7） 文明施工及環(huán)境保護(hù)1、 施工機(jī)械設(shè)備定點(diǎn)存放、材料工具擺放有序，車容機(jī)貌整潔，通道暢通。2、 管線布置整齊劃一，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，杜絕長流水現(xiàn)象。3、 在施工現(xiàn)場設(shè)置排漿溝及沉漿池，沉漿池為水泥砂漿抹面磚砌體，分為一、二級(jí)沉淀池和清水池，水泥灌漿施工產(chǎn)生的廢水廢漿進(jìn)入沉漿池經(jīng)過沉淀后，清水循環(huán)使用，廢渣運(yùn)至棄渣場。四、 現(xiàn)場施工管理及質(zhì)量控制（1） 灌漿材料控制用于灌漿的水泥必須有出廠材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，并按規(guī)定送檢，經(jīng)工地試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后方投入用。壓力表等計(jì)量器具開灌前抽取用量的10%送有資質(zhì)的計(jì)量檢定測試所進(jìn)行檢測，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合有關(guān)部頒規(guī)范與設(shè)計(jì)要求者才能用于生產(chǎn)。（2） 鉆孔、灌漿設(shè)備控制用于生產(chǎn)的鉆機(jī)、灌漿泵、記錄儀等必須通過監(jiān)理組織的設(shè)備率定，率定合格的設(shè)備方能投入生產(chǎn)。為了避免因設(shè)備故障造成灌漿中斷影響灌漿質(zhì)量，按期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，經(jīng)質(zhì)檢員、現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收確認(rèn)合格的設(shè)備才允許投入使用。（3） 工藝控制1、 實(shí)行工序驗(yàn)收制度。為了保證鉆孔、灌漿施工全過程處于受控狀態(tài)，施工過程中實(shí)行兩級(jí)管理、三級(jí)質(zhì)量檢查的工作制度，即實(shí)行項(xiàng)目部、工程處兩級(jí)管理，機(jī)班長或記錄員初檢、施工處質(zhì)檢員復(fù)檢、項(xiàng)目部專職質(zhì)檢員終檢三級(jí)質(zhì)量檢查。一般工序現(xiàn)場初檢、復(fù)檢、終檢按技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查控制，監(jiān)理工程師進(jìn)行抽檢；壓水、灌漿主要施工工序經(jīng)施工機(jī)組自檢、施工處復(fù)檢、項(xiàng)目部終檢，監(jiān)理工程師進(jìn)行合格確認(rèn)。2、 本工程覆蓋層較淺，孔深一般在12m?16m，全孔一般分3?4段次，在造孔過程中，雖然采取了泥漿護(hù)壁方法，由于土層不穩(wěn)定，加上鉆孔過程長期浸濕，還是很容易造成塌孔、埋孔現(xiàn)象?，F(xiàn)場需要叮囑作業(yè)人員，適當(dāng)控制鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，減小鉆桿對(duì)土層的擾動(dòng)，在下設(shè)灌漿管時(shí)，要盡量的下到孔底。升壓時(shí)要逐步提升，發(fā)現(xiàn)外漏點(diǎn)時(shí)要及時(shí)封堵。帷幕灌漿施工現(xiàn)場各工序、各級(jí)質(zhì)量檢查均實(shí)施24小時(shí)監(jiān)控，各級(jí)質(zhì)檢人員按要求在現(xiàn)場對(duì)孔位、鉆孔深度、阻塞深度、灌漿壓力、灌漿材料及