回填灌漿與固結灌漿灌漿施工方案

1、引洮供水一期工程總干渠3#隧洞進口段工程灌漿工程施工方案甘肅省水利水電工程局引洮一期工程項目部(1)二00八年十月三十一日引洮供水一期工程總干渠3#隧洞進口段工程灌漿工程施工方案一、工程概況3#隧洞進口段工程全長3299.54m，隧洞設計橫斷面型式為馬蹄型，斷面尺寸4.684.68m（BH），設計縱坡1/1500，設計引水流量32m3/s，加大流量36m3/s。本工程自2006年12月1日開工建設以來,截至2008年10月31日，已完成洞身掘進與一次支護1073m，樁號6+500.567+573m；完成洞室二次襯砌960m，樁號6+500.567+500.56m，不包括會車道40m。1、已掘進

2、段二次襯砌完成時段說明自洞室樁號6+500.56至6+740.56m的順序澆筑，2007年5月12日7月25日；自洞室樁號6+740.56至7+500.56m的順序澆筑，2008年3月22日10月31日。2、已襯砌段存在的主要問題 （1）.3#隧洞進口段圍巖主要以變質(zhì)砂巖與泥鈣質(zhì)板巖互層狀結構為主，板巖遇水容易軟化。部分洞身圍巖揉皺發(fā)育，巖體層間錯動劇烈。已掘進段均裂隙發(fā)育，圍巖完整性差，自洞身樁號6 +680m開始地下水活動劇烈，且多為承壓水。經(jīng)檢測，出露的裂隙滲水硫酸根離子含量超標，對混凝土及鋼筋具有強腐蝕性。二次襯砌后的洞段地下水從混凝土襯砌的結構縫，乃至良好的混凝土面出現(xiàn)了不同程度的滲

3、漏，有壓力的和硫酸根離子含量較高的侵蝕性地下裂隙滲水，對襯砌的混凝土結構已經(jīng)產(chǎn)生著腐蝕破壞。（2）.由于部分洞段滲漏水嚴重，直接影響混凝土的澆筑作業(yè)，為確保洞內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量，在洞室樁號7+090.567+170.56m、7+490.567+500.56m段試驗性的實施了防水工程，二次襯砌完成后，鋪設防水板以及土工布的洞段基本上無滲水，防滲效果好。 （3）.二次襯砌后出現(xiàn)裂縫的洞段二次襯砌完成后的部分洞段出現(xiàn)了裂縫，具體洞段為：6+500.566+530.56m段、6+670.566+680.56m段、6+690.566+700.56m段。二、灌漿工程的設計要求 根據(jù)甘肅省水利水電勘測設計研究

4、院引洮供水一期工程勘測設計項目部下發(fā)的關于總干渠3#隧洞進口地下水出露洞段防排水與灌漿技術要求的相關內(nèi)容， 3#隧洞進口工作面開挖掘進期間普遍出露腐蝕性地下水，圍巖總體狀況較差，局部洞段塌方，以及已完成二次襯砌段砼表面存在滲漏水的實際狀況，對地下水出露，存在滲漏水和二次襯砌砼產(chǎn)生裂縫的洞段側(cè)頂拱圍巖實施深孔固結灌漿加固處理，以增強巖體強度和整體性，提高圍巖的變形模量和承載能力，減少滲漏，減小或消除腐蝕性地下水的危害，阻隔裂隙滲水通道，并能夠達到有效改善支護襯砌結構承載工礦的目的。3#隧洞進口段灌漿工程分回填灌漿和固結灌漿，施工時嚴格按照設計要求的回填灌漿范圍和固結灌漿孔深、孔距、排距進行測量定

5、位，鉆孔、灌漿。灌漿按照先回填灌漿后固結灌漿的順序進行，回填灌漿在二次襯砌砼達到設計強度后進行，固結灌漿在該部位回填灌漿結束7天后進行，采用逐步加密法，回填灌漿和固結灌漿可相互結合進行，先期回填灌漿孔后期加深后可作為固結灌漿孔。灌漿漿液均采用高抗硫酸鹽水泥，固結灌漿主要以水泥與水玻璃雙液漿為主進行灌漿，其配合比需經(jīng)試驗確定。灌漿過程中應加強監(jiān)控量測，確保支護襯砌結構安全。固結灌漿孔間排距、灌漿壓力、漿液配合比與灌漿次序等均依據(jù)不同的圍巖條件，不同的開挖掘進斷面控制情況，通過先期專門的固結灌漿試驗確定最終實施參數(shù)，并依據(jù)上述情況隨時進行調(diào)整，初定參數(shù)為56孔/排，對稱布置：孔排距2.04.0m；

6、孔深3.05.0m；灌漿壓力0.40.5Mpa；灌注水泥漿水灰比0.6（或0.8）三、灌漿擬完成的工程量1、回填灌漿：完成已襯砌段長960m洞室的回填灌漿，計5194.8m2；2、固結灌漿：完成已襯砌段長960m洞室的固結灌漿，計9390延長m；四、工期安排根據(jù)3#隧洞進口段總體施工進度計劃以及2008年年度施工計劃安排，計劃2008年11月1日至12月31日完成二襯段全部的灌漿施工任務。五、灌漿工程施工總體布置及施工程序1、施工布置由于本次灌漿洞段較長，工程量較大，洞室內(nèi)工作面小，為確保在較短的工期內(nèi)完成灌漿施工任務，擬配置三套灌漿設備及人員，分段施作，各段灌漿作業(yè)同時進行，洞內(nèi)配置回填灌漿

7、設備一套，固結灌漿設備兩套，制漿設備在各作業(yè)點就近布置。2、施工程序回填灌漿在二次襯砌混凝土達到設計強度的70%以后進行，固結灌漿在回填灌漿7天以后進行，排水孔在固結灌漿驗收后進行灌注封堵?；靥罟酀{孔、固結灌漿孔以及排水孔共用，施工順序為二次襯砌施工完畢后，首先按照回填灌漿要求進行鉆孔、灌漿?；靥罟酀{施工完畢后，按固結灌漿的要求鉆孔，或在原回填灌漿孔內(nèi)進行二次鉆孔，成孔后進行固結灌漿。灌漿工程施工工藝流程如下圖所示：灌漿工程施工工藝流程圖隧洞混凝土澆筑測量、布孔回填灌漿施工造孔臺車就位鉆 孔鉆孔沖洗下一段灌漿固結灌漿施工安裝灌漿塞、管路及壓力表排水孔施工壓水試驗鉆 孔灌 漿灌漿壓力和吸漿率達到

8、要求鉆孔沖洗灌漿結束質(zhì)量檢驗封 孔六 回填灌漿施工1、回填灌漿采用預埋管注漿法，灌漿孔按環(huán)間分序布置，一般分為兩個次序進行，后序孔應包括頂孔，采用單孔分序鉆進和灌漿，一序孔灌漿結束48小時后進行二序孔灌漿。2、回填灌漿施工工藝流程測量布孔預埋鋼管鉆孔檢查灌漿質(zhì)量檢查 補灌驗收封孔3、造孔回填灌漿孔采用手持式風鉆，從預埋管中鉆孔，鉆孔孔徑不宜小于38mm，孔深進入巖石510cm，并測記砼厚度和空腔尺寸。4、灌漿順序、分序回填灌漿分兩序進行，先進行一序孔的灌注，等間隔時間大于48小時后，進行二序孔的灌注，并做到先邊孔，后頂孔。5、灌漿壓力和結束標準回填灌漿為純壓式灌漿，孔口灌漿管處裝設壓力表控制灌

9、漿壓力，灌漿壓力為0.3MPa ，在設計壓力下，灌漿孔停止吸漿并延續(xù)5分鐘即可結束該孔的灌注。6、灌漿材料及制漿回填灌漿使用42.5級高抗硫酸鹽水泥，拌和水采用柳林溝河道水，水溫不低于5C，灌漿管采用高壓膠皮管，管徑與灌漿泵相一致?；靥罟酀{，一序孔可灌注水灰比為0.6（或0.5）：1的水泥漿，二序孔用1：1和0.6（或0.5）：1兩個比級的水泥漿。因施工不便和其它原因造成較大空腔和空隙的部位用水泥砂漿灌注，摻砂量不宜大于水泥重的200%。7、質(zhì)量檢查、封孔回填灌漿質(zhì)量檢查，在該部位灌漿結束后7天進行，檢查孔應布置在脫空較大，串漿孔集中以及灌漿情況異常的部位，具體位置由監(jiān)理工程師現(xiàn)場確定。質(zhì)量檢

10、查采用鉆孔灌漿法，檢查孔鉆孔成型后，向孔內(nèi)注入水灰比為2：1的水泥漿液，在規(guī)定的壓力下，初始10分鐘內(nèi)注入量不超過10升，則認為合格。灌漿孔灌漿結束和檢查孔檢查結束后，頂孔和有返漿的孔必須采用閉漿，待凝等措施，然后采用壓力灌漿法封孔，其它孔使用水泥砂漿，采用機械封孔，孔口壓抹齊平，水泥砂漿標號和砼標號相同。七 固結灌漿施工 1、固結灌漿的目的是為了增強巖石的抗?jié)B性，完整性和承載強度,并達到阻隔地下水滲水通道的作用。固結灌漿采用循環(huán)灌漿法，應按環(huán)間分序，環(huán)內(nèi)加密的原則進行。環(huán)間宜分為兩個次序，地質(zhì)不良地段分為三個次序。固結灌漿采用單孔灌漿的方法，對于注漿量較小地段，同一環(huán)上的灌漿孔可并聯(lián)灌漿，孔

11、位宜保持對稱。2、固結灌漿施工工藝流程埋設灌漿管鉆孔沖洗壓水試驗灌漿封孔質(zhì)量檢查補灌驗收3、鉆孔固結灌漿鉆孔總體考慮利用氣腿式風鉆YT-28鉆孔，孔徑不小于38mm，孔徑、孔道、排距，孔深及影響偏差按設計、施工規(guī)范要求鉆設，鉆孔結束后經(jīng)質(zhì)檢員及監(jiān)理工程師驗收合格后進行灌漿。鉆孔按分序加密的原則進行。灌漿前應保護好孔口，若鉆進遇有裂隙、斷層、泉眼、涌水、漏水等特殊地段時，應詳細做好記錄，及時將有關資料報送監(jiān)理工程師。所有鉆孔應統(tǒng)一編號，并注明各孔序號。4、灌漿順序及分序固結灌漿一般按兩個次序進行，先序孔后序孔。按環(huán)間分序，環(huán)間加密的原則進行，按先底部后側(cè)壁，再頂部。環(huán)間加密指每環(huán)上的孔間隔開來，

12、從中間插入，使得序孔、序孔形成梅花形布置。5、鉆孔沖洗及壓水試驗鉆孔采用風水聯(lián)合沖洗,直至回水清凈,并延續(xù)10分鐘方可結束。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%,風壓一般為本段壓力的10%20%。壓水試驗應在裂隙沖洗后進行,試驗孔數(shù)不宜小于總孔數(shù)的5%。壓水試驗彩單點法,壓水試驗的壓力一般不大于規(guī)定灌漿壓力的80%,若大于3MPa時,及時做好記錄,報送監(jiān)理工程師由設計按地質(zhì)條件和工程需要確定。壓水試驗穩(wěn)定標準：在規(guī)定的壓力下，每5分鐘測讀一次壓入流量讀數(shù)，當試驗成果符合下列標準之一時，試驗工作即可結束，以最終流量數(shù)做為計算流量。（1）連續(xù)四次讀數(shù)，其最大值與最小值之差小于最終值的10%。（2）連續(xù)四次

13、讀數(shù)，其最大值與最小值之差小于1L/min。6、灌漿壓力和結束標準灌漿孔口回漿管處安設壓力表，灌漿壓力按設計要求選取，若灌漿壓力大于3MPa時，灌漿孔應分段進行灌漿，灌漿段的劃分，相應灌漿壓力的使用，以及灌漿工藝的選擇，通過現(xiàn)場灌漿試驗確定。若遇有斷層，裂隙發(fā)育，集中滲漏區(qū)段，灌漿壓力可適當降低，在設計規(guī)定的壓力下，灌漿孔注入率不大于0.4L/min時，延續(xù)30分鐘，即可結束。7、灌漿材料與制漿固結灌漿采取水玻璃-水泥漿雙液灌漿，這種灌漿技術措施一方面可以固結裂隙發(fā)育的圍巖，阻斷裂隙滲水通道；又可以在圍巖與已經(jīng)襯砌的混凝土之間形成一道致密的阻水圈。參照有關工程的實踐經(jīng)驗，建議采用如下的雙液混灌

14、配比：雙液混灌配合比主 劑緩凝劑摻合劑膠凝時間水玻璃水磷酸鈉溶液水泥漿（水灰比0.6）30200502分16秒3014.65.4503分16秒306.613.4504分17秒301.218.8505分0秒固結灌漿使用42.5級高抗硫酸鹽水泥，拌和水采用柳林溝河道水，水溫不低于5C，灌漿采用高壓膠皮管，管徑與灌漿泵相一致。固結灌漿采用的水泥漿液比級為：水：水泥=2：1，1：1，0.8：1，0.6：1（0.5:1）。漿液直接在攪拌筒中制備，材料必須稱量。稱量誤差應小于5%，水泥用臺稱稱量，水用水表計量，漿液在拌制筒中的攪拌時間不少于3分鐘，且每隔幾筒測定其比重，及時調(diào)整，漿液自制備時間至用完時間不

15、超過4小時。灌漿過程中漿液變換，應遵循以下規(guī)定（1）當灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻減少時，或當吸漿量不變，壓力均勻升高時，灌漿工作應持續(xù)下去，不得改變水灰比。（2）當某一級水灰比漿液的灌入量已達到400升以上，而灌漿壓力及吸漿均改變或改變不顯著時，應改濃一級灌注。（3）當其吸漿量大于30L/min時，可根據(jù)具體情況適當越級變濃。8、固結灌漿質(zhì)量檢查、封孔固結灌漿檢查孔為固結灌漿孔總數(shù)的5%，檢查重點為洞頂，其次為側(cè)壁、底孔。（1）單元設計鉆孔灌漿完成,請設計和監(jiān)理布置檢查孔。 （2）檢查孔數(shù)量總數(shù)量的5%。（3）用壓水試驗法檢查，透水率以設計要求為準。 （4）檢查孔的合格率在80%以上,透水率

16、小于設計要求.且不集中，質(zhì)量可為合格。（5）檢查結束后,排除檢查孔內(nèi)積水，用設計壓力灌注0.5:1的水泥漿進行封孔。 （6）如檢查孔質(zhì)量達不到設計要求,應及時報告監(jiān)理及設計,分析原因，提出解決辦法。灌漿質(zhì)量檢查標準為：壓水試驗Lu5。灌漿孔灌漿結束和檢查結束后，頂孔和有返漿的孔必須采用閉漿、待凝等措施，然后排出孔內(nèi)的積水和污物，采用壓力灌漿法或機械壓漿法進行封孔并用水泥砂漿將孔口封堵嚴密，壓抹齊一并，水泥砂漿標號和混凝土標號相同。八 隧洞灌漿工程施工人員、設備配置1、設備配置設備一覽表序號設備名稱及型號單位數(shù) 量備注1空氣壓縮機23m3臺12氣腿式風鉆YT-28臺43KBY-50/70型注漿泵

17、臺34TBW-SO/15注漿泵臺15自卸汽車4T輛16立式攪拌機臺37壓力表FP個68比重表1002臺32、 人員配置各作業(yè)面人員配置按（兩班制）回填、固結灌漿分別編制，每班人員配置如下表：每班人員配置表： 工種人員班 長記錄員觀測員制 漿鉆 工其它人員合 計回填灌漿11133413固結灌漿11136618以上人員和設備根據(jù)施工進度情況，及時進行補充。九 灌漿工程質(zhì)量保證措施1、鉆孔沖洗和灌漿過程中，注意觀測襯砌的變形，若發(fā)生異樣，立即降壓，報告有關人員，并作好記錄。所有鉆孔統(tǒng)一編號，并注明施工次序；2.固結灌漿孔的位置與設計孔位偏差不得大于20,開孔角度偏差不一大于5。注漿孔深度滿足設計要求。對于留孔（管）已鉆好的孔妥善保管，不要損壞絲扣，防止雜物進入；3、灌漿前對孔壁進行沖洗，回水澄清后即可結束，回水澄清延時10min為止。裂隙沖洗采用壓力水、風水聯(lián)合沖洗等辦法，沖洗壓力不宜大于灌漿壓力的80%；4、固結灌漿優(yōu)先采用單孔灌漿，當吸水情況相近和排漿量允許時，也可采用多孔并聯(lián)灌漿，但孔數(shù)不宜大于4個；5、固結灌漿時，當灌漿壓力保持不變，吸漿量均