帷幕灌浆的施工工艺

帷幕灌浆的施工工艺1)施工测量放样：根据招标文件要求本次施工按单排孔分三序实施帷幕灌浆，帷幕灌浆轴线布置在距坝轴线上游1.0m处，按单排孔布置，孔距3.0m。测量放样由专业人员采用经纬仪测量定线，用钢尺丈量孔距，确定孔位。在每一孔位上打一木桩，在木桩中心钉一小钉，作为灌浆孔的中心点。对于转折点桩号，在旁边加设固定参照标志，以便施工确认。并用水准仪测出各孔口高程，根据设计初步计算出各灌浆孔帷幕底线、顶线高程。2)钻孔①钻孔机具及设备本次施工根据工程任务，为了提高劳动生产率和保证施工质量，选用2台SH-30钻机及2台国产二三三厂生产的XU-200A型钻机，该钻机最大钻进深度可达200米，详见下表：钻孔主要施工设备表名称型号数量工作内容备注钻机SH-302台钻土层钻机XU-200A2台钻孔岩层灌浆泵BW-1502台送水冲洗测斜仪KXP-11台钻孔测斜②钻孔次序钻孔按三序次施工，先进行先导孔（Ⅰ序孔）施工，进一步探明地质情况，然后按Ⅱ、Ⅲ序孔分别进行，详见下图:Ⅰ序孔30003000300030003000300030003000帷幕灌浆孔序布置图③钻孔操作步骤根据测量的孔位将钻机设备移机就位，钻孔中心与放样孔位偏差控制在规范允许范围内，然后将钻机垫平，校核立轴竖直。根据不同地层，采用不同的钻进工艺。土层采用SH-30型钻机冲击，直至基岩，下Φ110mm套管，再采用XU-200A型岩芯钻机旋转钻进，终孔孔径为Φ75mm。钻孔深度按照设计孔深钻进。④钻孔技术指标A.孔位偏差及孔深：孔位力求对中，其水平偏差控制在10cm之内。孔深按设计要求控制。B.钻孔力求铅直，所有帷幕灌浆孔均全孔测斜。如发现钻孔偏斜超过规定时及时纠正,孔斜率控制在2%之内。帷幕灌浆孔孔深其允许偏差控制如下表：帷幕孔孔底允许偏差值孔深（m）2030405060最大允许偏差值（m）0.250.50.51.151.5C.记录：做好造孔记录和描述，详细加以分析并报监理人员存档。D.结束：钻孔结束后，及时进行检查验收，检查合格并签认后，方可进行下一道工序的施工。3)钻孔冲洗及压水试验①钻孔冲洗每孔钻完后，利用钻杆，采用BW-150灌浆泵进行冲洗，冲洗时水量开至最大挡进行孔内冲洗，直至回水澄清，无砂和岩粉为止，残留在孔内的岩芯不超过0.2m，如超过0.2m，则再扫孔取出。冲洗顺序是先冲洗钻孔，再冲洗岩层裂缝。冲洗压力不大于灌浆压力的80%，以免引起裂缝扩张和岩层的移动、变形。②压水试验先导孔基岩内采用五点法由下而上分段进行压水试验，求得透水率Lu值，以确定帷幕灌浆底线，而其它序孔灌浆前进行简易压水试验。灌浆前的压水试验在冲洗结束后进行。压水试验前，先观测孔内的稳定水位，有涌水的孔还要量测涌水流量。简易压水试验采用单点法，压水压力为灌浆压力的80%，压水时每5min测读一次流量，连续五次其最大值与最小值小于10%后，取最后一次的流量值作为计算流量，其成果按SL62-92附录A中的公式（q=Q/pL）计算出透水率。4）灌浆材料采用425#普通硅酸盐水泥，施工前抽样送试验室检测。5）制浆①制浆材料采用称量，称量误差小于5%。②每桶浆液搅拌均匀，并测定浆液的密度和黏滞度等参数，作好记录。③使用普通搅拌机搅拌泥浆时，其搅拌时间不小于3min，浆液在使用前必须过筛，从开始至用完的时间不大于4h，超过4h则废弃.④浆液拌和用水温度保持在5～40度。6）灌浆①灌浆机具及设备灌浆机械采用钻机的卷扬提升降装置，用以升降孔内的射浆管、双管、栓塞等。孔内采用循环式双管，用橡皮塞将孔内阻塞成灌浆段。制浆用GNJ—60型制浆机，送浆采用BW—150型泥浆泵输送，详见下表：灌浆主要施工设备表名称型号数量作用钻机XU-200A2台提升孔内双、栓塞、射浆管制浆机GNJ-602台制浆、过滤灌浆泵BW-1502台输送浆液射浆管φ202套孔内射浆、循环双管及管路φ20～φ40满足要求孔内、孔外送浆、回浆压力表YB-1.64个量测浆液压力②灌浆方法及方式灌浆严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）执行。根据本工程特点，采用自下而上分段灌浆法。灌浆方式采用循环式，钻孔钻至设计孔深并压水冲洗完成后,提升钻杆下入灌浆管,灌浆管距孔底小于0.4m。③灌浆段长灌浆段长5.0m、接触面灌浆段长为2.0m，如基岩破碎，按规范规定最大段长不超过10m（根据压水试验确定）。④灌浆压力灌浆压力以回浆压力表读数为准，其值随着孔深的增大而增大，参照同类工程的实践经验及招标文件要求，灌浆压力按设计要求严格执行。当灌浆孔离岸坡面较近时，为防止压力过大挤动岸坡，根据情况降低灌浆最大压力值，但不小于最小压力值。⑤浆液水灰比及变换标准水灰比随基岩的单位吸水量而变，采用425#硅酸盐水泥灌注，浆液由稀到浓,起始水灰比采用5:1，以后依次采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1，个别灌浆段可视情况采用0.5:1。其浆液浓度变换严格按规范（SL62—94）执行。浆液水灰比的变换原则是当注入量达400-600L时吸浆量仍很大时，则改浓一级灌注，或注入量大于30L/min时，也可根据具体情况越级变浓。但越级变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌注。灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减少时，或吸浆率不变，压力均匀升高时，不得改变水灰比。⑥灌浆记录采用灌浆压力微机记录仪（简明扼要称自动记录仪）对简易压水、灌浆全过程的压力、流量、水泥用量等自动记录。每5min打印一次所有设置及记录值。其操作步骤如下：A.灌浆前设置表头：即灌浆设计压力、段长、时间等；B.配好的浆正式输送至孔内时，即按下[灌浆][继续]键，仪器进行正常的记录，实时显示流量、压力；C.当压力达不到设计值或超过设计值10%时，仪器会自动报警，这时调整回浆阀达到设计时，自动报警停止；D.当灌浆满足结束条件时，按[结束]键停止记录，用自动记录仪打印累计灌浆量、单位灌浆量、干水泥量、时间、压力、流量、水灰比。灌浆结束后，施工现场技术人员在打印单上签名。⑦特殊情况的处理A.中断处理：灌浆工作一般应连续进行。若因停水停电或机械故障中断，应尽快恢复灌浆。中断时间超过30min者，立即设法冲洗钻孔，或必要时进行扫孔，然后再恢复灌浆。B.裂缝处理：在灌浆过程中发现坝面出现裂缝时，首先分析裂缝产生原因，若是湿陷缝，可以继续灌注，若是劈力缝，除加强观测外，还采取降低压力，停灌等措施防止裂缝扩展，同时对裂缝进行处理。C.地面冒浆处理：灌浆过程中，发现地面冒浆时，可根据情况采用嵌缝、表面封堵，加浓浆液、降低压力以至中断间歇等方法加以处理。D.串浆处理：灌浆过程中与邻孔发生串通时，一般采用下述方法处理：a.如串浆量不大，在被串孔内采取冲洗措施，使水泥浆不致充填孔内，可继续灌浆；b.如串浆量大，应与被串孔同时灌浆，但应适当降低压力。防止岩层抬动；若无同时灌浆的设备条件，可用灌浆塞将被串孔塞住，单对灌浆孔灌浆。结束后，立即将被串孔的灌浆塞取出，并扫孔洗净，进行补灌。c.如被串孔正在钻进，宜立即停钻。E.特大耗浆处理：在经过正常变浆、且浆液稠度已达水灰比0.5:1后，如孔段吸浆率仍很大，灌浆难于结束时，一般可采用下列措施处理：a.降低压力，使吸浆率不超过1～2L/min·m灌注。在此情况下若灌注的干料已达限定数量后吃浆率仍不减小，可采用间歇灌浆。b.浆液中掺速凝剂灌注，速凝剂的掺量应根据速凝剂的品种由试验确定。c.灌注水泥砂浆等。7）帷幕灌浆结束标准和封孔在设计压力下，当吸浆量不大于0.4L/min时,继续灌浆30min.或不大于1L/min时继续灌注60min，即可结束。全孔灌浆完毕后，采用自下而上分段灌浆封孔，每段15—20m灌水灰比为0.5:1.0的浓浆封孔，灌注压力与该段灌浆压力相同。当注浆量不大于1L/min继续90min方可停止注浆。8）施工质量检查①帷幕灌浆质量检查以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。②帷幕灌浆检查孔布置在帷幕中心线上，其数量为灌浆孔总数的10%。选择下列部位布设：岩层破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；注入量大的孔段附近；钻孔偏斜达大的部位；分析认为灌浆质量有问题的部位。③帷幕灌浆检查孔压水试验在该部位灌浆结束14天后进行。压水试验严格按SL62—94附录A执行。压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔，检查孔按规定要求提取岩芯并对岩芯进行描述。④帷幕灌浆质量压水试验检查，坝体与基岩接触段的合格率为100%；再以下的各段合格率在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的10%，且不集中，灌浆质量可认为合格。9）工程质量控制措施本工程采用项目管理，工程质量纳入项目管理。由公司组织专业人员进行质量规划的指导，负责制定现场质量管理和技术管理制度以及技术、质量、安全措施，由项目经理部负责落实执行。质管目标为确保工程质量争创优良，具体措施如下：①由专业测量人员进行测量放样，采用水准仪、经纬仪、钢尺进行放样定位，保证轴线、高程测定的精度。②水泥有出厂检验单，并分批采样进行水泥质量检验。③加强施工质量监督检查工作，现场成立专门质量监督小组，随时监测钻孔孔位、孔斜度、深度，钻孔自检合格并由现场质监员检查报监理工程师验收合格签字后，方可进行下一步的施工。④采用联合制浆机，确保浆液质量的稳定性，连续均匀性，水灰比严格按照设计要求。⑤保证浆液流动畅通，确保灌浆管路能承受1.5倍的最大灌浆压力，并在孔口处安装压力表，尽量使用新表压力，未经计量检测站检测合格的压力表，严禁使用。⑥建立健全质量管理体系，实行技术负责人（工程师）----现场技术员（质监员）----施工队长（机长）----班长（操作员）四级责任制，项目经理对整个工程质量负全面责任。⑦加强质量意识教育，对全体参加施工的人员，由有关人员在进场前进行质量意识教育，增强施工人员的质量意识。⑧积极配合监理工程师，对工程全过程实行全面监理，以保证工程质量。