引水隧洞帷幕灌浆施工方案

引水隧洞帷幕灌浆施工方案

1、工程概况

潘口电站引水遂洞位于水库左岸，引水遂洞由渐变段、洞身段、钢管衬砌段等部分组成。为了减少引水隧洞段渗水到压力钢管段，保证压力钢管抗外压稳定，从而保证引水发电系统运行安全。设计于1#、2#引水隧洞各设置两排阻水帷幕，帷幕灌浆区域布置在下平洞混凝土衬砌段渐变段，沿引水隧洞洞径环向布置，相邻孔夹角为30°。帷幕灌浆共计48个孔，单孔孔深为15m，工程量为720m。2、施工布置

2．1风、水、电系统

风、水、电均由引水隧洞下平洞已形成的风、水、电系统就近供给。

2．2现场布置

制浆系统安放高速制浆机一台、0.5m3搅拌桶一台，浆液搅拌机、灌浆泵等布置在周边引水隧洞的底板上。输浆管采用直径50软管连接到各用浆点。制浆材料采用重量法称量，水泥采用42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。

2．3灌浆平台

帷幕灌浆处洞径尺寸为8.5667m，钻孔深度为15m，需用地质钻机，利用钢架管、竹夹板搭设施工平台，在平台上进行钻孔及灌浆施工；钢架管搭设按照2.0（间距）×1.2（排距）×1.7（步距）尺寸搭设，横向为5排，纵向为4排，高度方向为4排；在钢架管上铺设竹夹板，钢板平台高度为8m。材料用量为：钢架管600m，竹夹板34㎡。

2．4材料运输

水泥等施工材料采用15t自卸汽车和1台8T平板车运输，人工搬运至帷幕灌浆区域的灌浆平台上。

3、灌浆材料及设备

3．1水泥

水泥采用42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。水泥必须新鲜，受潮、结块及出厂期超过三个月的水泥不得用于工程中。

3．2水

灌浆用水应符合拌制水工砼用水的要求，不含油污、淤泥等杂质，PH值及

物质含量等符合规范要求，拌浆水的温度不得高于40度。

3．3掺合料及外加剂

制浆材料根据浆液配比计算，误差小于5%，水泥等固相裁量采用质量计量法计量。在水泥浆液中掺入砂等掺合料及减水剂等外加剂时，掺合料的质量必须符合规范要求，掺入量通过试验确定。

3. 4灌浆设备

搅拌机的性能要与所拌浆液的类型及灌浆泵的排浆量相适应，高速搅拌机的转速不小于1200r/min；灌浆泵技术性能与浆液的类型、浓度向适应，额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动范围小于灌浆压力的20%，排浆量能满足最大注入率的要求；压力表的使用压力在压力表最大标值的1/4～3/4之间，且与管路之间设隔浆装置。

4.工艺要求

4.1孔位布置及预埋

按照设计通知单《关于压力钢管段取消固结灌浆及引水隧洞增加帷幕灌浆的通知》（堵潘水道字第002号）要求进行布孔，孔距30°（2.25m），排距1.0m，共计48个孔，孔位偏差不大于10cm；根据孔径要求，预埋管采用Φ50PVC管埋设，埋管采用Φ25插筋加固以保证垂直度，管口露出砼面高度不大于10cm。

4.2 钻孔与测斜：

采用小口径地质回转钻机（XY2PC型），金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴，孔径Φ≧46mm。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2 m，孔口管采用73 mm的无缝钢管。钻孔斜测选用测斜仪，一般每10m测一次，允许偏差值不大于25cm。

4.3.裂隙冲洗与简易压水：

各灌浆段在灌浆前需进行简易压水。简易压水可结合裂隙冲水进行，压力为1MP，采用高压水脉动冲洗，压水时间20min，每5min测度一次压力流量。先导孔采用单点法进行压水试验。

4.4.制浆与检测：

采用集中制浆，分部位供浆，浆液经3台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，高速搅拌机搅拌时间大于30s，浆液自制备至用完的时间不超过4h，浆液温度应保

持在5℃～40℃，必要时采取保温措施如热水制浆（水温不超过40℃）。

浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30 s；细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10 t水泥检测1次。

4.5自动记录：

灌浆记录全部采用自动记录仪，自动记录仪为CMS2008。

4.6 灌浆方法和方式

采用自上而下分段灌浆的方法，仰孔灌浆采用孔口卡塞循环式灌浆方式，俯孔深孔灌浆采用孔口封闭灌浆。

5.施工方法：

5.1灌浆施工工序

采用“小口径、空口封闭、自上而下、孔内循环”的施工方法，具体流程为：灌浆孔定位→预埋灌浆管→钻孔→测孔→（孔壁及裂隙）冲洗→压水试验→制浆→灌浆→待凝→下一段钻进→……→封孔→质量检查。

5.2灌浆参数

1 ）孔深与段长：帷幕灌浆单孔孔深15m,分4段进行灌浆，第一段段长2m，第二段3m，其余两段都为5m；

2.）灌浆压力：设计灌浆压力最大压力取值2.0MPa；

3.）灌浆浆液配比及变换：浆液配比及变换方法根据室内浆材试验及现场工艺试验确定。灌浆浆液配比采用：3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1六个比级，开灌水灰比为3∶1。浆液由稀至浓逐级变换，根据吸桨量的变化及时调整浆液的粘稠度。

4）先导孔布置：先灌排布置先导孔，按排孔数的10%布置，先导孔采用单点法进行压水试验。

5.）灌浆顺序及封孔：按分序加密的原则，采用自上而下分段灌浆法，先灌下游排孔，后灌注上游排孔，灌浆孔封孔采用“分段压力灌浆封孔法”。

6.）结束标准：采用自上而下分段灌浆法，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；或不大于1L/min时，继续灌注90min,灌浆结束。

5.3浆液变换原则：

1）灌浆压力保持不变、注入率持续减少时或注入率保持不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；

2）当某级浆液注入量已达300L以上或者灌浆时间已达30min而灌浆压力和注入率均无改变或者改变不明显时，应改浓一级水灰比；

3）当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

6、特殊情况处理

1.灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

2.灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，持灌浆孔灌浆结束后。串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。

3.灌浆工作必须连续进行，若因故中断，按照下述原则进行处理：

(1)应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。

(2)恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。

(3)恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

4.钻孔涌水：对涌水严重部位，增加灌浆孔深、改单排帷幕为双排帷幕，加密灌浆孔；对涌水孔段，提高灌浆压力（设计压力+涌水压力）；提高结束标准，要求屏浆时间不少于1 h，闭浆待凝24～48 h。通过以上处理后，涌水孔段灌后扫孔均无涌水，且钻孔涌水量与涌水孔段频率随帷幕灌浆排序、孔序增加而减少。

5.灌浆段注入量大，灌浆难于结束时：

(1)低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；

(2)浆液中掺加速凝剂；

(3)灌注稳定浆液或混合浆液。

7、施工进度计划

引水隧洞帷幕灌浆要求在2011年11月15日前完成，其中1#引水隧洞帷幕