大坝灌浆施工方案

-1-凤凰水库工程灌浆施工方案编制人：有限公司2013年2月1日-2-1.1工程概况1.1.1概述混凝土面板堆石坝工程地基处理施工项目主要是上游围堰控制灌浆、支护（预应力锚索）、断层处理（接触灌浆）、坝基固结灌浆、坝基帷幕灌浆（含化学灌浆）、探洞回填灌浆；表孔溢洪洞工程地基处理施工项目主要是支护（预应力锚索）、进口固结灌浆、洞身回填灌浆、洞身固结灌浆；5号永久跨河大桥工程地基处理施工项目主要是灌注桩。1.1.2主要工程量表1-1地基处理工程主要工程量表项目单位工程量备注控制灌浆m1415上游围堰固结灌浆钻孔m16043混凝土面板堆石坝工程坝和表孔溢洪洞工程的固结灌浆固结灌浆m15150帷幕灌浆钻孔m37801混凝土面板堆石坝工程坝帷幕灌浆帷幕灌浆m34101回填灌浆m25250探洞和表孔溢洪洞工程预应力锚索根60表孔溢洪洞工程t.m250混凝土面板堆石坝工程断层处理接触灌浆m2825断层化学灌浆t413灌注桩m343.081.2施工布置根据工程特性及施工的先后顺序，首先施工上游围堰的控制灌浆，再施工混凝土面板堆石坝工程的断层处理、固结灌浆和帷幕灌浆，而面板堆石坝灌浆又分两个阶段进行灌浆，即700.0m高程以下和700.0m～753.3m高程的灌浆,两边岸坡灌浆同步进行,而表孔溢洪洞的回填灌浆和固结灌浆与面板堆石坝700.0m～753.3m高程的灌浆同步进行。面板堆石坝灌浆在同一区段先固结后帷幕;而表孔溢洪洞灌浆在同一区段内施工原则为自洞的低端向高端推进灌浆,先回填再固结的先后顺序施工,在同一区段内同一灌浆单元，按环间分序、环内加密的方法施工,环间分为两个次序，地质不良地段分三个次序,环内同序孔则自低向高施工,即洞底部向洞顶部施工。5号大桥灌注桩根据工程总体计划进行按排。1.2.1风、水、电系统-3-1.2.1.1钻孔供风：面板堆石坝灌浆在两边岸坡灌浆区域附近各布置1台21m3移动式空压机，另配1台12m3移动空压机辅助供风。表孔溢洪洞灌浆则在进口洞口和出口洞口布置1台21m3移动式空压机进行供风。1.2.1.2施工用水：在河道里抽水至制浆站的蓄水箱再分别引至各用水处。1.2.1.3施工用电：由变压器引至制浆站的总配电箱再分别引至各用电处。1.2.2水泥浆制浆、供浆系统1.2.2.1面板堆石坝灌浆两边岸坡附近各建一制浆站，每一制浆站配备100t水泥平台、YJ-340制浆机3台、3SNS注浆泵3台,NW-II型自动记录仪2台。表孔溢洪洞灌浆则分两段进行,在进口洞口和出口洞口处各建一制浆站，制浆站配备50t水泥平台、YJ-340制浆机2台、3SNS注浆泵2台,NW-II型自动记录仪1台。1.2.2.2水泥采用设计图纸标明或监理、业主指定规格水泥。1.2.3钻灌排架及台车布置表孔溢洪洞的回填灌浆、固结灌浆的施工，拟搭设钻灌施工台车，,采用φ40mm钢管搭设；面板堆石坝趾板灌浆则采取用槽钢焊钻机平台进行施工。斜坡钻孔施工布置示意图卷扬机定滑轮钻机钻机平台1.3灌浆试验1.3.1概述现场生产性灌浆试验包括帷幕灌浆、回填灌浆、固结灌浆。现场灌浆试验，通过对不同水灰比进行灌浆试验，检查灌浆效果，确定灌浆参数，指导灌浆施工，灌浆试验的参数按技术规范及监理工程师的批示执行。1.3.2灌浆材料灌浆所用的水泥、外加剂和水均满足招标文件要求和规范规定，灌浆试验所使用的设备与实际施工时准备使用的设备相同，使试验成果有可比性。-4-1.3.3现场灌浆试验灌浆试验选择在生产区外进行,试验孔应严格按照灌浆工程施工图纸要求或监理工程师指示布孔，孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数按灌浆设计的技术要求、监理工程师的要求和相关施工技术要求严格进行选择。在试验区，严格按批准的试验大纲拟定的施工程序和方法进行施工，检查灌浆效果，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗浆量等试验资料，并将试验成果和试验记录提交监理工程师,监理工程师批准后用于指导灌浆施工。1.4回填灌浆1.4.1施工程序洞内回填灌浆分区段进行。分区端必须封堵严密，灌浆分两个次序，施工时自较低的一端开始，向较高的一端推进。同一区段内的同一次序孔全部或部分钻孔完成后进行灌浆。施工工艺流程见图1-1。回填灌浆工艺流程图回填灌浆分序序数和分序方法根据地质情况和工程要求确定，报送监理工程师审批。1.4.2施工方法1.4.2.1钻孔:在隧洞衬砌顶拱120°范围，采用YT-28气腿钻孔，孔径φ38㎜，孔深入基岩10cm。1.4.2.2灌浆:待相应混凝土衬砌达到70%设计强度时，按划分的灌浆区段分序加密进行。8.4.2.3回填灌浆采用YJ-340制浆机、3SNS注浆泵、NW-II型自动记录仪配套使用，纯压式灌浆法施工。水灰比为：Ⅰ序孔0.6（或0.5）:1，Ⅱ序孔1:1和0.6（或0.5）:1，空隙大的部位灌砂浆。结束标准为：在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min，即可结束。1.4.2.4封孔:采用扎管法。待浆液凝固后，割除管头，采用水泥砂浆进行补封并将表面压抹平整。1.4.3质量检查灌浆结束7天后进行钻孔压浆检查。钻孔采用YT-28气腿钻钻孔，压浆采用3SNS注浆泵纯压式压浆法，浆液配比为2:1。检查孔数量为灌浆孔总数的5%，测量放样造孔冲洗灌浆封孔检查孔抹平验收-5-单孔合格标准为在规定压力下，初始10min内注入量≤10L。灌浆结束后，排出钻孔内积水和污物，露出衬砌混凝土表面的埋管割除。灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整。1.5固结灌浆1.5.1施工程序孔深不大于6m的固结灌浆则采取全孔一次钻进，终孔后全孔一次灌浆法。孔深大于6m的固结灌浆则采取分段钻孔灌浆进行。单孔段灌浆施工工艺程序为:1.5.2施工方法1.5.2.1单元和孔段划分固结灌浆施工时，按分序加密的原则划分灌浆单元，洞内按环（趾板固结灌浆按排）间分序、环（排）内加密的方法施工,环（排）间分为两个次序，地质不良地段分三个次序，全孔作为一段进行施工。1.5.2.2钻孔洞内固结钻孔采用YT-28汽腿钻钻机造孔，孔径φ38mm,深入基岩4m；趾板固结灌浆有取芯要求的则采用XY-2PC地质钻机与金钢石钻头相结合进行钻孔,无取芯要求的则采用XY-2PC地质钻机与冲击器相结合进行钻孔，孔径不大于65mm，深入以设计要求为准。1.5.2.3冲洗各孔段钻孔完成后，进行钻孔冲洗。冲洗采用孔口敞开式孔底导水法，即采用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗，冲洗冲至回水澄清后结束。裂隙采用压水法脉动式冲洗，且单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。冲洗水压采用80%的灌浆压力，冲洗风采用50%的灌浆压力。1.5.2.4压水试验压水试验采用“单点法”。压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80%，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值测量放样造孔冲洗灌浆封孔质量检查抹平验收压水试验固结灌浆施工工艺流程图-6-作为计算流量，其成果以透水率表示。检查孔压水试验采用“单点法”，压力为灌浆压力的80％。1.5.2.5灌浆灌浆压力以设计要求为准（一般0.3～0.5Mpa）。固结灌浆原则上一泵灌一孔。当相互串浆时，采取群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于2个，控制灌浆压力。灌浆时自洞的低端向高端的第一序环的第一序孔灌浆，环内同序孔同样先低后高，待第一孔序灌浆结束后，再进行第二序孔。趾板固结灌浆则跟据趾板砼浇浇的情况按出来的单元进行施工,同一单元分排加密,同排分序加密,先I序后II序。1.5.2.6浆液变换当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，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；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。1.5.2.7结束与封孔固结灌浆在规定压力下，当灌入率不大于0.4L/min，继续灌注30min，灌浆即结束。当长期达不到结束标准时，报请监理工程师共同研究处理措施。固结灌封孔采用“压力灌浆封孔法”。1.5.2.8质量检查固结灌浆质量压水检查在该部位灌浆结束后7天后进行，检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，孔段合格率在80%以上，不合格孔段的透水率小于设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则，按监理工程师的指示或批准的措施进行处理。1.6帷幕灌浆1.6.1施工程序1.6.1.1帷幕灌浆施工程序施工准备→测量放样→抬动孔钻孔及观测装置安装→下游排先导孔钻孔、压水、灌浆及封孔→下游排I序孔施工→下游排II序孔施工→下游排Ⅲ序孔施工→上游排I序孔施工→上游排II序孔施工→上游排Ⅲ序孔施工→检查孔施工。1.6.1.2钻、灌施工工艺流程施工准备→孔位放样→钻机定位→第一段钻孔、冲孔→洗缝→压水→灌浆→埋管、待凝→第二段钻、灌→第三段钻、灌→……→终孔段钻、灌→全孔封孔→移机至下一孔施工。1.6.2施工方法-7-1.6.2.1钻孔先导孔采用XY-2PC回转式地质钻机和金钢石钻头钻进，基本孔采用XY-2PC钻机和冲击器相结合进行钻进。帷幕灌浆孔孔径不大于φ65mm；钻孔开孔前严格校正钻机立轴角度，保证开孔角度满足设计要求。钻孔孔深20m以内严格控制钻进参数，保证钻孔竖直。1.6.2.2冲洗与压水试验1.6.2.2.1钻孔冲洗帷幕灌浆孔各孔段钻孔完成后均进行冲洗。冲洗采用孔口敞开式、孔底导水法，即采用导管（钻杆）通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗，冲洗冲至回水澄清后结束。1.6.2.2.2压水试验帷幕灌浆孔各孔段灌浆前均进行了压水试验，压水试验采用“简易压水”；压力为灌浆压力的80％，该值若大于1MPa时，采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以吕容表示。先导孔、帷幕常规检查孔压水试验采用“单点法”，压力为灌浆压力的80％，该值若大于1MPa时，采用1MPa。1.6.3灌浆1.6.3.1原材料水泥选用设计图纸指定规格水泥，且水泥存放期不超过三个月，符合质量标准，不受潮结块。水利用混凝土施工供水系统供水，符合拌制水工混凝土用水的要求，拌浆用水的水温不高于40℃；1.6.3.2灌浆方法灌浆采用纯压式灌浆法，先导孔采用自上而下进行钻孔压水灌浆；基本孔则采用第一段（接触段）灌浆结束并待凝后，再钻孔到设计孔深后自下而上灌浆，孔底段进行简易压水；压水、灌浆选用3SNS注浆泵进行施工；灌浆管采用钢丝高压管。1.6.3.3浆液变换灌浆采用水泥浆液的水灰比(重量比)为六级：5：1、3：1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1；开灌水灰比为5：1。浆液变换为当满足灌入量大于300L以上，或灌注时间大于1h，而压力和注入率变化不大时，可变浓一级水灰比灌注；改变水灰比后如压力突增或吸浆率突减，则回原级水灰比灌注；当单位注入率超过30L/min可越级变浆，一般不进行越级变浆。-8-1.6.3.4结束标准自上而下灌浆时,在灌段设计压力下，孔段注入率≤1L/min，延灌10min。或在灌段设计压力下，孔段注入率≤0.4L/min，延灌60min。自下而上灌浆时,在灌段设计压力下，孔段注入率≤1L/min，延灌60min。或在灌段最大设计压力下，孔段注入率≤0.4L/min，延灌30min。1.6.3.5终孔验收与封孔钻孔终孔后，必须进行验收；终孔验收后进行终孔段灌浆，灌浆结束后进行“置换—压力灌浆法”封孔，全孔灌浆结束后,用配合比为0.5:1浆液按10-15m的段长做一次自下而上复灌,灌浆压力按原灌浆压力,待水泥浆干硬后,对未被填满部分排除孔内集水,再直接用干硬性水泥砂浆封填。1.6.4质量检查1.6.4.1质量检查以检查孔压水试验成果为主，结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析，进行综合评定。1.6.4.2帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料的基础上在下述部位布置：（1）帷幕中心线，单排则布在孔与孔之间；（2）断层、岩体破碎、裂隙发育等地质条件复杂的部位；（3）末序孔注入量大的孔段附近