帷幕灌浆施工方案

下水库大坝帷幕灌浆施工方案

一、基本情况说明

依据施工图纸，基岩帷幕灌浆布置在灌浆廊道内，并通过原有坝体向左、右岸灌浆洞延伸。廊道内帷幕灌浆孔呈双排布置，排距1.1m，孔距2m，其它部位帷幕灌浆孔呈单排布置，孔距2m，钻孔全部为垂直孔。工程量分别为：坝体钻孔灌浆1700m，坝体埋管及灌浆960m，岩体帷幕灌浆9500m。我部依据设计图纸、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）和现场的具体情况，编制下水库工程大坝帷幕灌浆施工方案，帷幕灌浆试验完成后，可以依据帷幕灌浆试验成果对本方案进行修改。

二、工期安排

由于帷幕灌浆大部分在原有的灌浆廊道内进行，在廊道内施工不受其它项目施工的影响。考虑到帷幕灌浆在库水位较低的情况下进行效果更好，故将帷幕灌浆施工安排在2005年库水位放空后进行。计划于2005年8月1日开始，2006年3月31日结束，工期8个月；待条件具备后做左、右挡水坝段的帷幕灌浆，计划2006年4月1日开始，2007年6月31日结束，施工历时15个月，有效工期13个月；最后进行左、右灌浆洞内的帷幕灌浆，计划2007年7月1日开始，2007年7月30日结束，工期1个月。

三、机械设备及人员配置

帷幕灌浆工程量较大，廊道内施工难度大，坝顶帷幕灌浆与其它项目交叉施工，需投入较多的施工机械，计划投入XU300-2（300型）地质钻机4台，SGZ-IB （150型）地质钻机8部，SGB6-10型灌浆泵6部，JJS-2B型灰浆搅拌机6部及相应配套设备。

管理人员15人，技术工人60人，辅助工人90人，计165人。

四、帷幕灌浆工程主要施工方法

1.施工机械布置

廊道内施工时，钻孔及灌浆设备均放在排水廊道内或廊道两端进口内的适当位置；坝顶施工时，钻孔及灌浆设备均放在坝顶上；左、右岸灌浆洞施工时，钻孔设备放在洞内，灌浆设备放在洞口外适当的位置。机械设备的放置不能影响其它项目施工人员和机械的通行。

2.工艺流程

灌浆工程施工总流程：

进场准备→帷幕灌浆试验→廊道内钻孔灌浆→原有坝体钻孔灌浆→左、右岸灌浆洞钻孔灌浆→检查孔→钻孔灌浆任务结束

灌浆孔单孔施工总流程：

钻机定位→开孔→坝体（自上而下分段）钻孔→冼孔→（简易）压水试验→坝体（自上而下分段）灌浆→接触段钻孔灌浆→基岩（自下而上分段）钻孔灌浆→（全孔灌浆封孔法）封孔→本孔钻灌结束→移机

3.钻孔﹑灌浆施工

灌浆施工前，应先进行灌浆试验，以取得相应的技术参数。试验完成后，根据试验取得的资料，会同设计、监理部门确定灌浆技术参数。帷幕灌浆全面施工时，首先进行廊道内的钻孔灌浆施工，然后进行左右挡水坝段的钻孔灌浆施工，最后进行左右岸灌浆洞的钻孔灌浆施工。钻孔灌浆完成后，对灌浆质量进行检查。

A．钻孔

钻机安装应平整牢固，保证钻孔孔位与钻机垂直度符合设计要求。孔位偏差小于0.1m。

采用回转式地质钻机成孔。砼层采用针状合金钻头或金刚石钻头钻进，浆砌石层和岩石层采用金刚石钻头钻进，清水作为冲洗液。

在新浇砼垫层上钻孔时,砼强度应达到其设计强度的50﹪。

坝体内钻孔采用自上而下的分段钻孔法，岩石内钻孔采用一次成孔法。

先导孔优先进行施工。

每排孔均分为三序钻进，先钻一序孔，后钻二序孔，最后钻三序孔。孔深达到设计深度后停止钻进，本孔钻孔任务结束。

廊道内钻孔灌浆时，首先进行下游排孔的施工，然后进行上游排孔的施工。本排孔钻孔灌浆完毕后，才能进行下一排孔的施工。

原有坝体段帷幕灌浆时，钻机直接在坝体上钻孔灌浆。

新建坝体段帷幕灌浆时，钻机直接在垫层上钻孔灌浆。

左右岸灌浆洞帷幕灌浆时，钻机直接在岩石上钻孔灌浆。

钻进过程中要求记录完整，量测准确，对地层岩性、孔深、回水等描述准确，

并按设计与监理要求，对试验孔、先导孔、检查孔等孔取部分孔留置岩芯并妥善保存。

钻孔结束后，与监理一起对钻孔进行验收，合格后方能进行下一步施工。

钻孔终孔时测斜，发现问题及时纠正。

钻孔结束后，钻具下到孔底，通入大流量水流，从孔内向孔外冲洗，直至回清水20min，保证孔底沉淀厚度小于20cm。对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，直到满足要求为止。

坝体自上而下灌浆前，首先进行裂隙冲洗（冲洗压力为灌浆压力的80%，且不大于1Mpa），然后进行（简易）压水试验，为灌浆提供参考。（简易）压水试验可以在裂隙冲洗后进行，也可以结合裂隙冲洗进行，以节约时间。岩石自下而上灌浆除最上一段（接触段）及最下一段需进行（简易）压水试验外，其余各段不再进行（简易）压水试验。

（简易）压水压力采用灌浆压力的80%，并且不大于1Mpa，压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量。

试验孔、先导孔、检查孔采用自上而下分段卡塞单点法压水试验。

B．制浆：

采用P

32.5级普通硅酸盐水泥，水泥细度通过80цm方孔筛的筛余量不大

O

于5%。水采用洁净水。

制浆时，水泥和水必须称量，称量误差小于5%；浆液应搅拌均匀，浆液从制备到用完的时间不超过2h；寒冷季节施工应做好机械和灌浆管路的防寒保暖工作，保持浆液温度在5～400C之间。浆液在使用前应过筛。

C．灌浆

灌浆方法：坝体内灌浆采用自上而下分段循环式灌浆法，基岩内灌浆采用自下而上分段循环式灌浆法，灌浆孔按分序加密的原则进行灌浆，先灌下游排孔，后灌上游排孔。每排孔均分为三序，先灌一序孔，后灌二序孔，最后灌三序孔。

先导孔优先进行施工。

灌浆分段：坝体灌浆段段长采用5米，最后一段段长不得大于7米。坝体与基岩接触段段长采用2米(应先行灌注)，其余段长为5米，最后一段段长不得大于7米。不足5米者也作为一段灌浆。不同岩层不能混灌。

灌浆压力采用设计值。

采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞应阻塞在该灌浆段段顶以上0.5m处，以防漏灌。采用自下而上分段灌浆法时，灌浆塞应阻塞在灌浆段的顶部。射浆管距段底应小于50cm。

灌浆时压力要尽快达到设计值，但注入率大时应分级升压。浆液浓度由稀至浓逐级变换,浆液分六个比级：5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1（0.5：1）。

坝体自上而下分段灌浆时，孔口无涌水的孔段，灌浆结束后可不待凝，但在断层、破碎带等地质条件复杂或吸浆量大的地层则宜待凝，待凝时间应根据地质条件和工程要求确定。初步确定待凝时间为10～12小时。基岩内自下而上灌浆不用待凝。

灌浆浆液变换：①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。②当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；③当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况可越级变浓。

灌浆结束标准：采用自上而下分段灌浆法时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，可结束灌浆；采用自下而上分段灌浆法时，在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。

当灌浆长时间达不到结束标准时，应报请监理工程师研究处理。

D．封孔

本孔灌浆完成经验收合格后，须对钻孔进行封孔。

封孔采用全孔灌浆封孔法，灌注水灰比为0.5:1的浓浆，压力与灌浆孔中部灌浆压力相同，当封孔注入率不大于1L/min时，延续灌注30min停止。

五．质量检查

灌浆结束后，对其灌浆质量会同监理进行检查验收，检查的方法以检查孔的压水试验成果为主，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录综合分析评定。

检查孔应在帷幕灌浆结束14d后进行，位置选择在灌浆中心线上、岩石破碎

﹑注入量较大、钻孔偏斜较大、经分析认为灌浆有质量问题的部位，或监理工程师指定的部位。

检查方法采用自上而下的分段钻孔压水法，压水试验采用单点法。检查孔的压水试验成果应满足设计要求。

六．灌浆施工质量控制、技术措施

1．原材料质量控制

原材料的质量是整个工程灌浆的基础，保证工程质量必须首先确保水泥质量，水泥的质量符合现行的国家及有关部颁标准的规定，并由专人负责采购。入库前，保管员须全面细致准确地检查核对产品的合格证、材质化验单、单位质量证明书等是否齐全。使用前会同有关技术鉴定部门对材料质量重新进行复检。

保管和使用中应遵守有关规范要求：水泥仓库设在地势高、干燥和交通方便的地点，并有排水和通风设施。袋装水泥堆放时，应设置防潮层、堆放高度不得超过15袋，先到先用。储运时间超过三个月，使用前应重新进行检验。

2．钻孔、灌浆质量控制

a.钻机机械的安装必须平整稳固，首先将钻机机座用水平尺找平、垫实，然后用冲击钻在钻机垫木周围砼面上钻孔，安装钢筋或者膨胀螺栓固定钻机，使钻机避免在水平方向或垂直方向上产生位移。钻进过程中，应经常校核钻机的位置，如有松动应立即校正加固。

b.所有钻探材料如钻杆、主轴、钻杆接头、钻具及其他连接件的质量应满足钻探要求，不合格的钻探材料禁止使用。

c.选择合理的钻进技术参数，使用针状合金钻头时，钻机转速不得超过200转/分，使用金刚石钻头时，转速不得超过900转/分。尽量使用较长的钻具、较长的钻杆、钻进时尽量使用较小的钻进压力。

d.在钻杆上加装导向器，每隔5m安装一个，最下面一个导向器离钻具距离为2m。

e.钻进过程中，孔斜应严格控制，终孔测斜时，其孔底偏斜率不能超过规范的要求。如果钻孔的倾斜度或垂直度不能满足设计要求，应采用套管纠偏、封孔纠偏、倾斜钻机或倾斜主轴纠偏的措施使孔斜度满足设计要求。

上述纠偏措施采取后，均要立即进行孔斜测量，如果孔斜满足要求，应继续

钻进，否则应采取相关措施或采用经监理工程师批准的其它补救措施继续纠编。纠偏无效时，应按监理工程师的指示报废原孔，重新钻孔。

3．特殊情况质量控制

a.钻孔特殊情况处理：如遇到孔口不回水或回水变小的现象，应立即观察，确定漏水深度及漏水量，延时后仍不能正常钻进，该部位应立即进行水泥灌浆处理，待凝24h后继续钻进。

b.如果孔壁掉块或孔内塌孔，经捞取岩芯后仍不能正常钻进，该部位应立即进行灌浆，待凝48h后继续钻进。

c.如果钻孔掉钻，应了解地下空洞的高度、体积，提钻后对空洞水泥浆或水泥砂浆，待凝48小时后继续钻进。

d.灌浆如发生串孔现象，应将被串孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再作扫孔、冲洗，而后立即进行灌浆。

e.灌浆段注入量较大，灌浆难于结束时，可采用低压、浓浆、限量、间歇灌浆的措施处理。该段经处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进行灌浆，直至结束。

f.对于孔口有涌水的灌浆段，可采取短的段长、高灌浆压力、屏浆、闭浆、压力灌浆封孔的方法进行处理。

灌浆必须按照规范（DT/T5148-2001）和设计要求严格操作，钻孔、压水、灌浆过程均应在监理工程师的监督之下进行，资料必须得到监理工程师的签认之后方可进行下一步的工作。

4．冬雨季施工措施

为确保施工工期，在冬、雨天坚持不间断施工。冬雨季气温低于0℃时，须在灌浆管上绑麻袋或石棉保温隔热层，灌浆间歇时应排空灌浆管及灌浆泵内积水（浆）。施工过程中，搭设防雨棚，保证雨天能连续施工。