固结灌浆生产性灌浆试验施工方案(4.16修改)

1固结灌浆生产性灌浆试验施工方案1概述1.1工程概述本试验计划主要针对砼面板堆石坝趾板及左、右岸灌浆洞的固结灌浆。根据工程进度情况，计划在19#趾板进行生产性试验，先进行固结灌浆试验，然后进行帷幕灌浆试验，固结灌浆具体工程量见表1-1。灌浆试验工程量表表1-1序号施工内容固结灌浆试验备注数量单孔砼厚m单孔入岩深度m1灌浆孔150.88.02检查孔10.88.01.2试验目的1.2.1论证趾板基础等岩层的可灌性。1.2.2确定帷幕、固结灌浆采用的材料。1.2.3确定浆液比级变换参数，以及最佳灌浆浆液比级。1.2.4确定帷幕、固结灌浆的压力（范围值）。1.2.5提供布孔孔距、排距参数及灌浆施工工艺。1.2.6通过试验了解帷幕灌浆效果。2主要依据2.1《趾板固结灌浆平面图》（1/3～3/3）；2.2《趾板帷幕灌浆平面图》（1/3～3/3）；2.3《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）；2.4本工程施工采用的现行国家及行业标准、规程和规范；2.5本工程有关的招、投标文件；2.6国内外已建类似工程的有关资料和经验；2.7本工程所具有的特殊性。3临建设施布置根据施工工期安排，结合各施工期间的施工强度以及灌浆施工用水的特殊要求，对施工过程中的风、水、电以及制输浆系统进行布置。23.1施工道路利用已有的施工道路，并结合坝体填筑施工道路布置，满足生产需要。3.2施工用水在施工现场合适位置放置一个4m3水箱，用潜水泵从集水坑抽取以供灌浆用水。3.3施工用电施工用电按就近原则从7#变压器处接取，施工用电总功率约200KW。在工作面设置主配电柜，各钻探灌浆用电由主配电柜引出到各自电箱。3.4施工照明灌浆施工照明用电从主配电柜处接取。施工现场安装高效节能灯，施工照明需满足现场施工要求。3.5污水处理灌浆施工污水排放将设置污水排放系统，将灌浆污水从趾板前排水沟汇聚用污水泵抽至制浆站旁污水池，经污水泵抽至上游围堰左岸坡脚二级沉淀池，经二级沉淀处理后排到大通河。3.5制输浆系统3.5.1制浆站修建根据施工现场的实际情况，在上游围堰下游坡坡脚以左处修建标准化制浆站，采用相对集中的制浆方法。同时，为便于水泥堆放及存储，在制浆站旁用钢架管搭设水泥存储棚，制浆站旁挖置积水坑，便于经常性排污。3.5.2制输浆设备制浆站选用ZJ—400c高速制浆机制浆。输浆管路采用D25钢管，为便于检查输浆管路，每隔5根输浆管安装一个活动连接；为方便用浆，在灌浆现场每个搅拌桶附近安装一个阀门。在试验场地附近搭建灌浆操作间，输浆管路直接连接到操作间搅拌桶。4施工工期安排根据石头峡水电站的气候特点及工地实际情况，灌浆试验工期安排如下：2013年3月11日至2013年3月28日，完成施工准备工作；2013年3月29日至2013年4月13日，完成试验段固结灌浆；2013年4月14日至2013年4月22日，完成固结灌浆检查孔施工；2013年4月23日至2013年5月10日，资料整理上报。35施工方案5.1试验区平面布置根据工程进度情况，计划在19#趾板进行生产性试验，先进行固结灌浆试验，然后进行帷幕灌浆试验，灌浆现场平面布置见后附图1：《灌浆试验现场平面布置图》，孔位布置严格按照设计要求进行布孔，具体详见附图2：《趾板固结灌浆19单元孔位平面布置图》及附表1：《趾板固结灌浆19单元施工参数表》。5.2材料现场采购的每批材料（水泥、外加剂和掺和料等），符合有关的材料质量标准，并附生产厂家的出厂合格证或质量证明书。在每批材料入库前均按规定进行检验验收，并及时将检验成果报送监理人抽检。5.2.1水泥水泥选用昆仑山牌P.O42.5硅酸盐水泥，其水泥细度要求通过80μm方孔筛，其筛余量不大于5%；对受潮结块的水泥不予以使用，水泥存放时间不能过长，出厂期超过三个月的水泥需重新检测，合格后方可使用。5.2.2水拌合水的温度不高于400C，不低于50C。本项目的施工用水采用集中供水设施供水，水源取至大通河内。5.2.3砂本工程的灌浆浆液采用纯水泥浆液灌注，如掺砂选用质地坚硬，且其中的土团、硫化物和有机物等不超过有关规定的指标，粒径不大于2.5mm，细度模数小于2。5.2.4掺和料灌浆过程中如需在水泥浆液中掺入砂、黏性土、粉煤灰、水玻璃等掺和料时，报监理人批准后方可进行施工，掺和料的质量要求符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定,并通过试验确定。5.2.5外加剂灌浆过程中如需在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂时，各种外加剂的质量要符合DL/T5148-2001第5.1.7条规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，并将成果报监理认可，所有能溶于水的外加剂要以水溶液的状态加入。46施工方法6.1固结灌浆试验固结灌浆试验孔按照排间分序、排内加密的原则布置，依照灌浆图纸要求固结灌浆试验孔共分三排（先施工下游排，再施工上游排，最后施工中间排），每排灌浆孔均分为二序（先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔）。6.1.1工艺流程I序孔自上而下分段（钻孔——冲洗——压水——灌浆）——封孔——I序孔检查自上而下（不取芯钻孔——压水——灌浆——封孔——整理资料，分析灌浆效果）；II序孔自上而下分段（钻孔——冲洗——压水——灌浆）——封孔（整理资料，分析灌浆效果）；检查孔自上而下分段（钻孔并取芯——冲洗——压水——灌浆）——封孔（整理资料，分析灌浆效果）——编写试验报告。6.1.2施工方法（1）钻孔固结灌浆孔采用冲击式钻机或地质钻机钻孔，固结灌浆孔孔径不小于Φ38mm。开孔前认真检查钻孔孔位，钻孔位置与设计位置的偏差不大于10cm。孔位有变更时，及时联系监理并征得其同意。钻机定位后，对钻机进行支护，确保钻机平正稳固，用水平尺对钻机进行测量，保证钻机立轴和孔口管的方向与设计孔向始终保持一致。钻孔遇有洞穴、塌孔、掉块等情况时，做好记录后再进行灌浆处理，而后再继续钻进。发现集中漏水，通知监理，查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后，再行钻进。发现涌水、承压水、地下暗流时，暂停施工，通知监理，待方案确定后组织施工。钻孔过程中，对其回水颜色、地质情况及施钻过程中的特殊情况做详细记录。（2）声波检测固结灌浆要求进行灌前及灌后声波检测，声波检测孔的具体要求通过声波测试方案确定。灌前声波检测完毕后，声波检测孔按照固结灌浆分序加密的原则进行灌浆及封孔。在本单元固结灌浆结束14d后，对原声波检测孔进行扫孔，孔深不变，然后进行灌后声波检测。（3）Ⅰ序孔冲洗冲洗分为钻孔冲洗和裂隙冲洗。5钻孔冲洗在灌浆孔段钻进结束后进行，冲洗方法选用无压大流量，冲洗直至孔内澄清，孔底沉淀厚度小于20cm。裂隙冲洗在灌浆开始前采用压力水进行冲洗，冲洗直至回水澄清并延续5min后结束，但总的冲洗时间不能少于20min。冲洗压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa。（4）Ⅰ序孔压水试验压水试验在裂隙冲洗结束后进行。实验区固结灌浆孔要求每孔采用单点法压水，压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa。压入流量稳定标准为：在压力稳定的前提下，每5min测读一次压入流量。连续测读四次读数，最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段压水试验结束，取最终值作为计算值。其计算公式：Lu=Q/PLLu——透水率吕容值（Lu）Q——流量（L/min）P——压力（MPa）L——段长（m）（5）Ⅰ序孔灌浆1）灌浆方法及段长固结灌浆试验采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法，射浆管距孔底不大于50cm。固结灌浆孔总孔深为8.8m，孔底高程2968.80。固结灌浆孔采用一次成孔，全孔做为一段进行压水、灌浆及封孔，灌浆及封孔压力为0.3～0.5MPa。2）灌浆机具采用ZJ-200L型搅拌桶储浆及配浆，3SNS-A型注浆泵进行灌浆。3）浆液拌制采用ZJ-400L高速制浆机进行浆液拌制。浆液必须搅拌均匀并测定浆液比重。浆液温度保持在5～400C，以温度计来及时测定。4）浆液水灰比（重量比）普通水泥（固结灌浆）：5∶1；3∶1；2∶1；1∶1；0.8:1；0.6∶1（或0.5∶1）5）浆液变换浆液浓度根据浆液水灰比要求按照由稀到浓的原则，逐级变换。⑴、当灌浆压力保持不变，注入率逐渐减少时，或注入率保持不变灌浆压力持续升6高时不得改变水灰比。⑵、当某一级水灰比浆液注入量已达300L以上，或持续灌注时间已达30min，而灌浆压力或注入率均无明显改变时应变浓一级水灰比灌注。⑶、当注入率大于30L/min，根据具体情况越级变浓。⑷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，采取相应的措施处理。6）灌浆结束标准在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于1.0L/min时，继续灌注30min结束。当长期达不到结束标准，则报请监理工程师共同研究处理措施。（6）Ⅰ序孔封孔封孔采用0.5∶1浓浆选用“全孔灌浆封孔法”进行封孔，封孔压力为该孔最大灌浆压力的80%～100%。压力封孔结束24h后，对孔口因浆液沉淀的部分，利用M10砂浆人工回填并插捣密实。（7）Ⅰ序孔资料整理固结灌浆Ⅰ序孔灌浆结束后，对灌浆资料进行初步整理分析，完成以下资料的整理：1）I序孔的透水率频率曲线图。2）I序孔灌浆的单位注灰量频率曲线图。3）I序孔的钻孔、灌浆成果表。4）对前期灌浆设计参数进行分析，得出阶段性试验成果。（8）Ⅱ序孔施工所有I序孔钻灌结束后转入Ⅱ序孔的钻灌施工，Ⅱ序孔钻孔—冲洗—压水—灌浆—封孔施工方法及施工参数同I序孔。（9）检查固结灌浆工程质量检查采用测量岩体波速和布置检查孔进行压水的方法。检查孔在Ⅱ序孔灌浆结束3～7天后以压水试验的方式进行检查，孔数为该实验区灌浆孔孔数的5%。压水试验采用单点法，压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa。,流量稳定标准及计算公式同前。灌浆后岩体的单位透水率吕荣值不大于5Lu为合格。检查孔钻孔过程中的岩石岩性、回水大小、颜色等情况在钻孔班报表中对作详实描述，钻取岩芯进行统一编号、填牌编录装箱、绘制岩芯柱状图并保留岩芯照片。（10）资料整理7固结灌浆检查结束后，对灌浆资料进行初步整理分析，完成以下资料的整理1）Ⅰ、Ⅱ序孔的透水率频率曲线图及频率累计曲线图。2）Ⅰ、Ⅱ序孔灌浆的单位注灰量频率曲线图及频率累计曲线图。3）Ⅰ、Ⅱ序孔的钻孔、灌浆成果表4）对前期灌浆设计参数进行分析，得出阶段性试验成果。（11）资料整理灌浆施工过程中对现场原始记录在灌浆孔段结束后及时收集整理汇总，在本阶段试验结束7后提交试验成果资料，试验成果资料包括：1）各次序孔透水率频率曲线图2）各次序孔单位注灰量频率曲线图3）固结灌浆综合平、剖面图4）检查孔钻孔柱状图5）检查孔压水试验成果表6）检查孔成果一览表7）固结灌浆完成情况统计表8）灌浆孔综合统计表9）灌浆孔分序统计表10）灌浆孔成果一览表（12）试验报告对试验成果进行分析，提出固结灌浆设计参数建议，提交正式试验报告，主要内容有：A、趾板基础等岩层可灌性。B、确定采用的固结灌浆材料。C、确定的浆液比级变换参数，以及最佳灌浆浆液比级。D、确定固结灌浆的压力。E、提供布孔孔距、排距参数及灌浆施工工艺。F、了解固结灌浆效果。6.2特殊情况处理6.2.1漏、冒浆处理灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，视具体情况采用嵌缝、表面封堵、灌注浓浆、降低8压力限流、限量和间歇灌浆等方法处理。6.2.2串浆处理（1）灌浆过程中发生串浆时，如被串浆孔正在钻进，串浆量不大，可继续钻进，否则应立即停止钻进。封闭串浆孔，待灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进施工。（2）如与待灌孔串浆，串浆量不大时，可于灌浆的同时在被串孔内通入水流，使水泥浆不致在孔内沉淀而堵塞钻孔内的岩石裂隙；串浆量较大时，如条件具备可同时灌浆，如不具备同时灌浆的条件，则封闭被串孔，待灌浆孔灌浆结束之后，立即打开被串孔扫孔冲洗后尽快灌浆。（3）若两个孔同时灌浆，且两孔段使用的灌浆压力又不相同，出现串浆时，若无法灌结束，应封闭使用较低灌浆压力的浅孔，待深孔灌浆结束后再灌浅孔。6.2.3大耗浆量孔段的处理当孔段出现耗浆量较