固结灌浆施工措施.docx

泄洪洞出口固结灌浆施工措施
1、简述
泄洪洞出口围岩岩体片理发育，受F1断层影响，岩石破碎，无胶结。根据泄洪洞出口开挖及出露的地质情况，泄洪洞桩号泄0＋617.00～泄0＋659.00洞周线两侧各10m，高程332.00～高程273.00（隧洞开挖轮廓线以外）范围进行固结灌浆，孔距、排距为3.0m，呈梅花形布置。
2、工程量
泄洪洞边坡灌浆工程量如下：
序号
施工项目
（灌浆分区）
孔数
（个）
基岩孔深
（m）
灌浆工程量
（m）
备注
1
泄洪洞边坡灌浆
142
59～7
5493
孔径76mm ,梅花型布置，间排距3m×3m
3、临建布置
（1）水泥库
水泥库借用混凝土拌和系统的永久水泥库，并在制浆站附近设置一个水泥堆放平台，要求距地面高度50cm以上，并有防潮设施。
（2）风水电布置
钻孔和灌浆施工的风、水、电管线利用开挖施工的风、水、电系统有规律的布设。
（3）施工废水、弃浆等的排放
将施工过程中产生的废水、废浆汇于集水坑中，沉淀后排放，集水坑定期清理。
（4）边坡排架钻孔、灌浆操作平台
由于坡面较高，必须搭设钻孔、灌浆操作平台。钻孔、灌浆操作平台采用双排扣件式钢管脚手架，上铺竹跳板形成。脚手架：脚手架两排立杆之间间距为1.2m，步距（大小横杆间距）1.5m、立杆纵向间距为1.5m；脚手架内立杆距坡面垂直距离约为0.5m，铺上5cm厚的木板做为钻孔、灌浆施工作业平台。
为了增加脚手架的整体稳定，脚手架必须设置可靠的连墙件，连墙件采用刚性连接，使用手风钻造孔内插φ22， L=150㎝（外露20㎝）插筋形成，联墙杆的设置必需要满足施工排架的稳定
4、施工程序
泄洪洞出口固结灌浆共分为二部分进行施工。泄洪洞出口边坡EL316以上开挖受F1
断层影响，岩石成型差，EL336位置未留有马道。为了上坝公路坡面稳定，经现场监理、设计、业主研究确定，在上坝公路EL332部位进行固结灌浆施工，灌浆结束后进行EL316部位开挖。桩号为：泄0+617～泄0+638段在EL332进行第一部分固结灌浆施工；第一部分固结灌浆完成后，待泄洪洞出口边坡EL316～EL290.5开挖及喷砼施工完成后，进行二部分固结灌浆施工，桩号为：泄0+638～泄0+659段。

5、灌浆试验
固结灌浆试验为生产性试验。试验主要目的在于根据设计要求结合现场地质条件和实际灌浆施工情况，来获取更合理的钻孔参数，使灌浆设计和施工工艺更符合实际情况，在确保施工质量的前提下，简化施工工艺，加快工程施工进度。
（1）根据工程的建筑物布置和地质条件，选择地质条件与实际灌浆区相似的有代表性的地段作为灌浆试验区来进行生产性试验。
（2）根据灌浆工程施工图纸的要求选定的试验孔布置、孔深、灌浆分段，灌浆压力等试验参数。
（3）在每一灌浆试验区，按批准的施工程序和方法进行灌浆试验以检查灌浆效果，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率，单位耗灰量等试验资料，并将灌浆成果上报监理工程师。
（4）固结灌浆范围和参数可根据实际地质情况进行调整。
6、施工方法
6.1工艺流程：
岩基固结灌浆主要有钻孔和灌浆两大部分工作内容。岩基固结灌浆工艺流程见下图：
孔口段钻进
裂隙冲洗兼简易压水
孔口管段灌浆
孔口管段灌浆
镶铸孔口管
待凝72小时
第二段灌浆段钻进
灌浆
直至终孔
封孔

裂隙冲洗兼
简易压水

下一段钻孔、压水、灌浆

6.2灌浆方法
（1）固结灌浆按分序、加密的原则进行，分为两个次序施工；

（2）固结灌浆采用孔内循环、孔口封闭、自上而下分段灌浆法，灌浆各段长度可根据现场实际岩石成孔情况、灌浆试验进行调整。
6.3灌浆材料
（1）水泥：根据施工图纸和《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，用于固结灌浆的水泥强度等级不低于P.O.42.5。灌浆用的水泥符合规定的质量标准，不使用受潮结块的水泥，水泥不存放过久，不使用出厂期超过三个月的水泥。
（2）水：灌浆用水符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63-89规定。
（3）掺合料：根据灌浆工程需要，在经试验确定其最优掺量并经监理工程师批准后，在浆液中掺入质量符合技术条款和规范规定的砂、粉煤灰和水玻璃等掺和料。
（4）外加剂：可在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂、稳定剂及监理工程师指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量符合技术条款和规范规定，其最优掺加量通过试验确定，对外加剂的性能作出鉴定后方可使用，试验结果报送监理工程师。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。
6.4钻孔
固结灌浆钻孔采用岩芯钻机钻孔，钻孔直径满足设计要求不小于75mm。钻孔具体要求如下：
（1）根据施工图纸注明的编号和孔序进行钻孔，开孔位置与设计孔位偏差不大于20cm，开孔角度不大于2°。
（2）固结灌浆孔的孔深偏差不大于20cm。
（3）开孔部位采取慢速低压钻进；钻孔过程中，遇沿层、岩性变化，发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况，应详细进行记录。
（4）钻孔的次序应与灌浆次序相一致，同一灌区，非相邻同次序孔可同时施工，下一次序孔必须待上一次序孔完成后方可开始钻孔。
（5）钻孔达到设计孔深时应进行孔斜、孔深、孔位测量，经监理工程师检查合格后，再进行下到工序施工。
6.5 孔口段灌浆
灌浆的第一段即孔口段，是镶铸孔口管的位置，各孔这一段应当先钻出，先进行灌浆。孔口段的孔径比灌浆孔下部的孔径大，为了满足灌浆孔径为76mm，本工程取91mm，孔口段深度应与孔口管长度一致。
6.6孔口管镶铸

孔口管直径89mm，孔口管的长度满足深入基岩长度为1.0～2.5m，高出地面10cm。灌浆压力高或遇到岩石差部位适当长一些。孔口管的上端应预先加工出螺纹，以便于安装孔口封闭器。孔口灌浆结束后应当随即镶铸孔口管，即孔口管下至孔底。，管壁与钻孔壁之间填满水灰比0.5：1的水泥浆，导正并固定孔口管，待凝72小时。
6.7 孔口封闭器
由于灌浆孔很深，灌浆管要深入到孔底，所以必须确保在灌浆过程中灌浆管不被浆液凝固铸死，因此孔口封闭器的作用很重要。孔口封闭器应具有良好的耐压和封闭性能，在灌浆过程中灌浆管应能灵活钻动和升降。使用孔口封闭器，灌浆管（钻杆）钻动时，做到不停泵，不减压。
6.8、射浆管
孔口封闭法的射浆管即孔内灌浆管，也就是钻杆。射浆管必须深入灌浆孔底部，离孔底的距离不得大于50cm。
6.9钻孔冲洗、裂隙冲洗与压水试验
（1）灌浆孔均进行冲洗。钻孔冲洗采用风水联合冲洗或导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行。
（2）裂隙冲洗至回水澄清10min后结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对于回水达不到澄清要求的孔段，继续冲洗，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。
（3）当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不进行裂隙冲洗。灌浆孔在裂隙冲洗完后进行灌浆作业，因故中断时间超过24h者，在灌浆前需重新进行裂隙冲洗。
（4）压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行，试验孔数为灌浆总孔数的5%，试验方法根据规范要求和监理工程师的指示进行。采用简易压水试验方法时，压力为灌浆压力的80%，最大值为1MPa，采用单点法。压水时间20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
（5）对于特殊地质条件，钻孔及裂隙冲洗和压水试验根据施工规范和监理工程师的指示或监理工程师批准的措施进行。
6.10灌浆
孔口段及其以下2～3段段长划分宜短，灌浆压力递增宜快。为了避免抬动危险和尽快提高灌浆压力，通常.分别应按照5m段长度进行划分，其余长度按照设计要求10m一段
进行灌浆，并升高最大灌浆压力。具体划分段根据灌浆试验确定。
（1）制浆
制浆采用2×200L立式搅拌机，拌制水泥浆的顺序为先加水，后加水泥，用磅秤对制浆材料称量，保证称量误差小于5%。配比按设计要求进行。纯水泥浆液使用普通搅拌机时，搅拌时间不少于3min；使用高速搅拌机时，搅拌时间不少于30s。浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间不超过4 h。
（2）灌浆施工
当吸浆量大时，一泵灌一孔，当相互串浆或吸浆量小时，采用群孔并联灌浆，孔数最多为3个，并控制灌浆压力，防止岩石面或混凝土面抬动。灌浆设备采用SGB6-10型灌浆泵。
（3）灌浆压力
固结灌浆压力按施工图纸和《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》并结合灌浆试验成果选用。一般采用0.4～0.7Mpa。灌浆压力为孔口回浆管上的压力表摆动范围的中值为控制压力，在灌浆过程中，尽快达到设计压力，接触段和注入率大的孔段分段升压。严禁低压灌浆高压结束。
（4）浆液水灰比和浆液变换标准
按灌浆试验确定的或监理工程师批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。其变换原则如下：
a、当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减小时，或当吸浆量保持不变，压力均匀升高时，灌浆应持续进行，不改变水灰比。
b、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，换浓一级水灰比浆液灌注。
c、当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，随时调整，采取相应的措施处理；在灌浆过程中，每隔一定时间测定浆液比重，灌浆结束时亦测定浆液比重，并作出记录；当采用最大浓度施灌时，注入量很大而不见减少，经监理同意可采用间歇灌浆法，同时考虑加砂，如遇加入掺合料而使注入量突减，则停止使用掺合料。
（5）活动灌浆管和观察回浆
在灌浆过程中当较长时间灌注浓浆时，灌浆管在孔内容易被水泥浆凝住。防止的主要办法，一是灌浆泵一定要保持良好的工作状态，有足够的排浆量，回浆管回浆量宜在
15L/min以上，以保证孔内浆液很好地循环流动。另一是在灌浆过程中要经常转动和上下活动灌浆管，特别是在灌注浓浆期间，应加多转动的次数。转动灌浆管时应降低灌浆压力，而灌浆泵不停。灌浆管顶部必须安装能转动的水龙头。在转动灌浆管时，凭借司钻的经验若发现灌浆管活动有阻碍，应立即放开回浆管阀门，加大泵入量，加速浆液流动，藉以冲洗孔内欲将灌浆管凝住的水泥浆。必要时还可将浆液变稀。待灌浆管能正常活动后，再恢复原先灌浆状态继续灌注。若冲洗无效，应立即停止灌浆进行专门处理或提升灌浆管。
（5）灌浆结束标准和封孔
孔口封闭灌浆结束条件比其他灌浆方法严格一些，主要表现在，达到设计压力和足够小的注入率以后的灌浆时间稍长。这样做的目的是，使灌入岩体的浆液受到充分的挤压、脱水、密实，从而可以接着进行以下孔段的钻灌作业，而不必待凝。
采用孔口封闭法灌浆，全孔灌浆结束后，应采用“置换和压力灌浆封孔法”封孔，以保证封孔质量。
6.11特殊情况处理
灌浆施工必须连续进行，若因故中断，采用下列原则进行处理，并作好记录：
（1）尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆；
（2）中断时间超过30分钟，设法冲洗钻孔，如冲洗无效，则扫孔重灌；
（3）恢复灌浆后，开始应使用中断钱的水灰比，如吸浆量相似或略有减少，则应逐渐加浓浆液，直至灌浆结束。如吸浆量较中断前减少很多，且在很短时间内停止吸浆，则认为该灌浆段不合格。
（4）孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，选用下列措施综合处理：
1）自上而下分段灌浆；2）尽量缩短灌浆段长；3）提高灌浆压力；4）进行纯压式灌浆；5）灌注浓浆；6）灌注速凝浆液；7）屏浆；8）闭浆；9）待凝时间不得小于48小时；10）采用分段灌浆封孔法或全孔灌浆封孔法封孔。
（5）灌浆段注入量大（大于2t）而难以结束时，选用下列措施处理：
1）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
2）灌注速凝浆液；
3）灌注混合浆液或膏状浆液。
（6）在灌浆过程中出现特殊情况时，立即通知监理工程师，共同研究处理方案。

7、灌浆质量检查
采用单点压水试验进行质量检查。固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束后3～7天进行。检查孔数不少于灌浆总孔数5%，孔段合格率在80%以上，不合格孔段透水率不超过设计值的150%，且不集中，灌浆质量认为合格。若达不到上述合格标准，按监理工程师批准的措施进行处理。
8、完工验收
固结灌浆完工经质量检查合格后，按合同要求申请完工验收。验收工作由业主组织监理、设计、施工等单位组成验收委员会或小组进行。并提交以下资料：
a、工程文件
（1）有关的设计的文字资料、设计图纸及修改通知等；
（2）有关的竣工资料、总结和报告等。
b、竣工资料
（1）钻孔、压水试验、灌浆、制浆比重和拌浆时间、质量检查等原始记录；
（2）灌浆原材料品质鉴定资料；
（3）灌浆成果及检查孔成果一览表，固结灌浆平面展示图；
（4）质量检查报告；
（5）灌浆工程竣工报告；
（6）监理工程师要求提供的其它资料。
9、施工进度计划
固结灌浆施工进度计划根据施工总进度计划要求、结合各灌浆部位开挖进度计划及灌浆施工本身的施工程序要求而制定，并按照实际情况进行及时调整。
固结灌浆施工时段如下：灌浆施工准备及设备就位阶段为2008年4月18日至2008年4月23日，岩心钻机钻孔为1.25m/h，每台泵灌浆为10m/3h，第一部分灌浆孔共计76个，孔深大约为57m～40m，需钻孔时间24天，灌浆需12天，本工程灌浆段不需待凝。考虑不利影响系数，第一部分钻孔灌浆时间为2008年4月28日至2008年6月8日（包括3～7天灌浆检测）；第二部分灌浆孔共计66个，孔深大约为43m～7m，需钻孔时间12天，灌浆需6天，第二部分钻孔灌浆时间为2008年6月28日至2008年7月19日（包括3～7天灌浆检测）。各部分的灌浆时段可根据泄洪洞出口边坡开挖与支护完成时间进行调整。
10、施工设备及人员配备
根据施工进度计划的的安排，采用以下钻灌设备：
主要钻灌设备配置表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
岩芯钻机

6
配套钻具、钻杆
2
灌浆泵
SGB6-10
5
备用1台
3
浆液搅拌机
2×200L立式
4

4
浆液搅拌机
高速
4
转数1440转/分，用于拌制细水泥浆
6
灌浆记录仪
GJY-Ⅳ
4

7
孔口封闭器

10

8
高压阀门

10

根据工期安排和月施工强度的要求，钻孔灌浆采用钻、灌分开的劳动力组合方式，这样可以充分发挥专业特长，便于管理。
劳动力组合表
组合
形式
劳动组合
劳动力人数（人）
工序
人员分配
小计
合计
钻灌
分开
钻孔
机长1人，每班6人，两班作业
14
68（计入2名管理人员，空压工2人）
灌浆
记录4人，看压力表4人，看泵各5人，加灰8人，巡回4人，两班作业
50
11、施工质量保证措施
（1）灌浆工程开工前，对灌浆施工设备、材料、人员等的配备情况进行检查。对灌浆记录人员进行业务培训，合格后方能上岗。
（2）在施工中严格按设计施工图纸、监理工程师批准的施工措施和有关规范组织作业。
（3）灌浆工程属隐蔽工程，每道工序严格执行施工质量“三检制”，经监理工程师签字验收后，进行下一道工序。
（4）按照质量体系的质量保证制度并有效实施，确保施工过程，尤其是关键工序和特殊过程始终处于有效控制之中，以预防不合格工序的产生。

（5）按合同文件和规范要求，认真做好各项报表的原始记录工作，并按要求及时进行汇总与分析整理。在施工过程中提交以下各项施工质量资料：
a、各种原始记录及各项汇总成果图表。
b、钻孔和灌浆工程各项目完成工程量和累计工程量。
c、灌浆工程原材料试验和质量检验成果。
d、钻孔岩芯取样试验成果。
e、灌浆工程的质量检查与评定记录。
f、检查孔记录与成果表
g、质量事故处理记录。
12、施工安全保证措施
在钻孔、灌浆过程中，采取以下措施，确保施工安全。
（1）树立“安全第一、预防为主”的方针，设专职安全员，定期对施工现场进行检查，发现问题及时处理。
（2）对从事钻孔、灌浆工作的人员进行岗位安全生产教育，做到操作人员经考核合格后，持证上岗。
（3）对从事钻孔、灌浆的施工人员发放各种必需的劳动保护用品。
（4）施工现场做到安全用电、配电盘，配电柜要有防护设置。
（5）所有施工机械设备的运转部位必须安装安全防护装置。
（6）灌浆工作面的安全施工措施
a、所有动力线、照明线应完整，没有破损漏线处，必须妥善架设维护，避免受潮。
b、钻孔和灌浆的回水与弃浆必须及时排除，确保安全工作。
c、工作平台牢固稳定。