灌漿施工組織設計

/一、鉆孔和灌漿施工１．1概述鉆孔灌漿施工主要包括:1、鉆孔：灌漿孔、檢查孔和排水孔等的鉆孔，以及鉆孔和灌漿所需進行的鉆取巖芯、鉆孔沖洗、壓水試驗、灌漿前孔口加塞保護等全部鉆孔作業(yè)。2、灌漿：包括固結灌漿、回填灌漿、高壓旋噴灌漿。主要工程量如下表1—1：表１—１鉆灌主要工程量項目單位工程量備注固結灌漿m３550排水孔（φ=50mm，L=1m)m2240回填灌漿ｍ230０0支洞封堵段回填灌漿ｍ280高壓旋噴灌漿m235２６1。2施工原則１、根據本工程灌漿施工的特點，依據設計圖紙及技術要求，以及《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》(DＬ/T５1４8—2０01）等有關規(guī)范及監(jiān)理人指令進行施工.2、回填灌漿為排水洞頂拱范圍內施灌，在排水洞最大超挖處預埋二根灌漿管(一根為進漿管，另一根為排氣排水排稀漿管)，然后掃孔入巖１0cm填壓式灌漿方法施工。3、固結灌漿施工孔深大于5m的采用分段灌漿，不超過５m的全孔一次灌漿,排間分序,排內加密，下灌漿膨脹栓塞的灌漿方法施工.４、精心組織施工，嚴格工藝,文明生產,確保工程質量和安全。5、施工人員經培訓后持證上崗。5．6。３擬采用就近在灌漿工作面設簡易移動制漿站制漿系統(tǒng)供漿。排水洞灌漿滯后混凝土澆筑進行，制漿系統(tǒng)與灌漿機組用對講機等作為信號聯系手段。5.6。1、灌漿用的水泥必須符合規(guī)定的質量標準，不得使用受潮結塊的水泥，水泥不可存放過久，出廠期超過三個月的水泥不可使用.根據施工圖紙或監(jiān)理人指示，選用灌漿用的水泥品種，用于回填灌漿的水泥標號不應低于P．Ｏ。３2．5；用于固結灌漿的水泥標號不應低于P。O.４2．５。2、灌漿用水應符合ＪGJ63－8９第3.0.４條的規(guī)定,拌漿水的溫度不得高于4０℃３、灌漿用的水泥漿液中如需加入摻和料和外加劑，其品種與用量應由試驗確定,并經監(jiān)理人批準后使用.5．６。5回填灌漿施工1、回填灌漿施工流程(見框圖５-１6）（灌漿）布孔布孔預埋回填灌漿管造孔（入巖10cm）水水泥砂攪拌配漿、送漿灌漿控制閥壓力表被灌孔此孔結束下一孔達到設計壓力此孔不耗漿計量計量計量（造孔）運輸圖5—1６回填灌漿施工工藝流程框圖2、回填灌漿施工方法（1）在混凝土襯砌段的回填灌漿孔，預埋ＰVＣ管為回填灌漿管，預埋孔口固定好。施灌時用手風鉆掃孔,孔深深入巖石10cm，并測記混凝土厚度和空腔尺寸。（２)支洞的回填灌漿孔,在澆筑砼時預埋１．5″鋼管，施灌前進行通風、通水試驗.在預埋灌漿管中直接灌漿。(３)回填灌漿方法采用填壓式灌漿方法。施工工藝流程見附圖5—6.(４）回填灌漿在襯砌砼達到70％的設計強度后盡早進行.（5）回填灌漿分兩序施工，每排孔按分序加密原則布置。各次序灌漿的間歇時間應在48小時以上。各灌漿區(qū)內必須封堵密實,報監(jiān)理人批準后方可進行本灌區(qū)內的回填灌漿施工。各灌區(qū)分序方法，根據地質情況和工程要求確定,并報監(jiān)理人審批。（6)回填灌漿為頂拱１20°范圍,各次序灌漿的間隔時間不少于48小時。（7)灌漿時密切監(jiān)視襯砌混凝土的變形，在灌漿工作開始前先安裝千分表，防止產生抬動,并定時進行監(jiān)測,作好記錄。（8）回填灌漿順序，在本灌區(qū)內的回填灌漿孔，由排水洞較低的一端開始向較高一端推移,推移灌漿的具體做法:將低處的第一個孔作進漿孔，臨近的孔作為排水、排氣用，待其排出最稠一級漿液后立即將孔堵塞，再改變進漿孔，直至全序孔灌漿達到結束標準后結束。（９）回填灌漿壓力按施工圖紙要求或經監(jiān)理人的要求確定。（10）回填灌漿孔進行統(tǒng)一編號,并注明施工次序。（11)回填灌漿結束后,對往外流漿或往上返漿的灌漿孔進行閉漿待凝,待凝時間不少于２4小時或按監(jiān)理人指示的時間控制。3、回填灌漿水灰比一次序采用0。6(或）0．5：1的水泥漿，二次序采用1：1和０.6（或)0．5：1的水泥漿。空隙大的部位灌注水泥砂漿，摻砂量不大于水泥重量的200%。４、回填灌漿特殊情況處理(1）灌漿過程中如發(fā)現漏漿,根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、加濃漿液、降低壓力、間歇灌漿等方法處理。但處理方法報監(jiān)理人審批或遵照監(jiān)理人的指令進行.(2）灌漿過程中發(fā)生與其它孔串漿，等被串孔排出濃漿時將其堵塞，一次序孔被串可不必重灌,二次序孔串漿掃孔重灌。(3）因故中斷,盡早恢復灌漿，如中斷時間較長，則掃孔進行復灌。5、回填灌漿結束標準(1)達到灌漿設計壓力。（2）停止吸漿并繼續(xù)灌注5分鐘即可結束.(3）回填灌漿結束后，排除孔內積水和污物，采用濃漿將全孔封堵密實和抹平,露出襯砌混凝土表面的埋管割除。５.6.6固結灌漿施工1、固結灌漿施工流程（見框圖5-１７)（灌漿）預埋、預留灌漿孔布孔造孔沖洗及壓水試驗預埋、預留灌漿孔布孔造孔沖洗及壓水試驗水水泥其它攪拌配漿、送漿灌漿被灌地安千分表表控制閥壓力表被灌孔（段）耗量≤設計標準達到設計壓力達到設計灌漿標準此孔結束下一孔按需要進行濃改稀計量計量計量(造孔）運輸允許圖5—17固結灌漿施工工藝流程框圖2、固結灌漿施工(１)鋼筋混凝土襯砌段固結灌漿預埋PVC管,施工前按設計要求用手風鉆鉆孔至設計孔深。施工時做通風、通水試驗.（２）固結灌漿在回填灌漿結束7天后進行,排水洞固結灌漿按環(huán)間分序、環(huán)內加密的原則進行,遇有地質條件不良地段，可增為三序,但需監(jiān)理人批準。（3）固結灌漿在沒有特殊規(guī)定的情況下采用循環(huán)式灌漿方法見附圖5—６.如有規(guī)定,按規(guī)定進行。固結灌漿原則上一泵一孔,當相互串漿時，采用群孔并聯灌漿，但并聯孔數不多于3個。（4)固結灌漿孔的排距、孔距、孔深及其它技術參數按設計圖紙進行。3、灌漿沖洗孔壁及壓水試驗（１)沖洗水壓力采用80%的灌漿壓力，如壓力超過１Mpa時，采用1Mpａ壓力沖洗。沖洗風壓采用５０%的灌漿壓力，壓力超過0。5Mpa時，采用0。5Mpａ.(2)裂隙沖洗至回水澄清后１0mｉｎ結束,且總的時間要求,單孔不少于30mｉｎ，串通孔不少于2ｈ.對回水達不到澄清要求的孔段，繼續(xù)進行沖洗,直至孔內殘存的沉積物厚度小于20cm。才可進行灌漿工作。（３)正在灌漿的孔，以及鄰近灌漿結束的灌漿孔附近，間隔時間不到24h時，不得進行裂隙沖洗。（4)灌漿孔沖洗完后立即進行灌漿作業(yè)，因故中斷時間間隔超過24h者,在灌漿前重新進行沖洗。（5）為便于分析判斷灌漿效果，在固結灌漿孔巖石裂隙沖洗結束后，進行壓水試驗，壓水孔數不少于灌漿總孔數的5%。（6)壓水試驗壓力為灌漿壓力的80％，若大于１Mpa時,采用1Ｍｐa；壓水20min，每5mｉn測一次流量，取最后的穩(wěn)定流量作為計算流量,其成果用透水率表示。(7)壓水試驗采用“簡易壓水”、“單點法”及“五點法”進行壓水試驗。4、固結灌漿壓力控制及水灰比(1）灌漿壓力按施工圖紙要求或經監(jiān)理人的要求確定。灌漿時，盡快達到設計壓力，注入率大的孔段分段升壓。在升壓過程中防止砼面及鋼管變形。安裝百分表并安排有責任心的人進行觀察。（2）固結灌漿水灰比按監(jiān)理人批準的水灰比進行,或按施工技術規(guī)范分別采用5：1、３:1、2:1、1：1、0．８：1、0。6：1、0.5：1(重量比）七個比級的水灰比。（3）固結灌漿時,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，灌漿工作持續(xù)下去,不得改變水灰比。(４）固結灌漿中，當某一級水灰比漿液的灌入量已達到300Ｌ以上,或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，改濃一級灌注。（5）固結灌漿,當注入率大于3０L/min時，可根據具體情況適當越級變濃。（6）固結灌漿時，當改變漿液后,如灌漿壓力突增或吸漿量突減，立即查明原因，進行處理.５、固結灌漿特殊情況的處理(1）有地下水的固結孔，測定涌水壓力，灌漿時可適當增加灌漿壓力,所增加壓力須報請有關監(jiān)理人批準后方可使用。(2）鉆孔過程中注意回水顏色及地層的變化，遇有斷層、破碎帶、地下涌水及其它異?，F象，及時向監(jiān)理人匯報，由業(yè)主、監(jiān)理、設計和施工單位共同商定處理辦法。（３)灌漿中每個灌漿孔的灌漿工作必須連續(xù)進行。若因故中斷，必須盡早恢復灌漿,中斷超過30ｍｉｎ時，進行沖洗，如沖洗無效時，掃孔重灌，重灌時從開始灌漿時的水灰比開始。(4)灌漿過程中，如冒漿、串漿、漿液變濃等情況，處理方法按《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》（DL/Ｔ５148—２０0１）的有關規(guī)定執(zhí)行。并詳細記錄，同時將采取的處理措施、結果通知有關監(jiān)理人。（5）有地下水涌出的灌漿孔，灌漿工作結束后，做屏漿措施。屏漿時間不少于１小時,然后可用機械封孔法繼續(xù)灌注，灌注結束后關閉孔口閘閥，待凝4-8h，直至該孔合格時為止.(6)在已完成或正在灌漿的地區(qū),其附近30m以內不得進行爆破作業(yè)。6、固結灌漿結束標準(１）固結灌漿在規(guī)定壓力下,當注入率不大于0.４L/ｍｉn,繼續(xù)灌注30mｉn，灌漿即可結束。（2）特殊情況長時間達不到結束標準后,報請監(jiān)理人共同研究處理措施.固結灌漿應在該部位的回填灌漿結束7天后進行。5。6．7高壓旋噴灌漿5.6。７。1施工工藝通過把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆入預定深度后,再用高壓噴射流沖擊破碎周圍土體并噴射水泥漿與其混和的同時,不斷向上旋轉和提升注漿管,待混和物凝結固化后，就形成一定厚度的圓柱狀固結體。詳見高噴工藝示意圖。5．6.7。2施工方法本工程高壓旋噴孔深２2m，采用潛孔鉆機造孔并跟入套管，強風清孔，終孔驗收合格后注入泥漿護壁起拔套管,并列三聯管法自上而下噴射成墻.三重管法施工機具布置見圖2。1、主要施工參數（1）壓縮空氣:氣壓0.7MPa、排量０。4~1．8ｍ3/ｍin；(2)漿壓:18～22Mpａ；（3、漿液配比：水灰比1：1~1．5：1;（４）進漿比重：1。３7~1.5g/ｃm3、排量60~１6０L/min；(5）回漿比重應小于：1．2~1。3ｇ／ｃm3；（6）提升速度:８～18cm／mｉn；(7)旋轉速度：7～10r/min;(８）分次卸管注漿，搭接厚度≥３０cｍ。以上參數可在施工開始階段,結合施工現場生產性試驗及實際情況確定后，選擇合理的技術參數進行施工。2、墻的連接采用切割式連接，即先噴孔形成的固結體強度尚不高時，后期噴射流可以將它沖切開,形成插入式連接。連接處最小厚度不小于0．6ｍ.3、孔距旋噴每根樁都要互相緊密接觸才能達到防滲目的，因此在布孔時要使其在底部仍能互相接觸而不會錯開成“褲衩”狀，故考慮布置成單排孔，孔距1.2m,分三序施工，先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔,最后施工Ⅲ序孔,相鄰次序孔施工時間間隔不少于4８小時.4、主要漿液材料水泥：42５#普通硅酸鹽水泥粘土:２０0目鈣基膨潤土水：安寧河河水純堿：工業(yè)用純堿外加劑:AＣ(速凝、早強、高效減水劑）水玻璃：波美度40°Be′，模數3.1～3．4５．6。７．3施工程序高壓旋噴施工程序詳見施工流程圖和旋噴注漿施工程序圖。1、鉆機就位將鉆機安放到選定的孔位，使鉆頭對準孔位中心；對鉆機進行水平校正并加以固定。2、鉆孔本工程壩基覆蓋層為砂卵石層,采用潛孔鉆機造孔并跟入套管,鉆孔直徑ф110～140mm，孔深18m，鉆孔終孔后采用浮標式測斜儀測量鉆孔孔斜率。3、鉆孔護壁終孔驗收合格后注入泥漿護壁,起拔套管。護壁泥漿性能指標詳見表５—2。表5—3護壁泥漿性能指標項目比重(ｇ/cm３）粘度（S）含砂量（％)膠體率（％)ＰH值指標1。1-1．21８－25≤5≥９67—9４、下噴具將旋噴噴具下入到孔內,并確保噴具下入到設計深度；下噴具前應在地面上進行低壓射水試驗，檢查噴嘴是否暢通。5、高噴作業(yè)下入噴具后，先通漿后通風、水,邊噴邊旋轉提升，自下而上噴射。此時應注意檢測漿液壓力和流量、旋轉和提升速度等參數是否符合設計要求，并要做好施工記錄。6、沖洗當噴管提升到預定高程(通常高出設計高程０。３～１。0ｍ）后，高噴即告結束；此時應把灌漿管等機具沖洗干凈，管內機內不得殘留水泥漿液.通常的做法是以水換漿，在地面上噴射以便把灌漿泵和輸漿軟管內的水泥漿全部排出。7、回填及封孔由于旋轉噴射的離心作用，有時會在旋葉固結體頂部出現空洞（凹穴)，凹穴深度有時可達０．8～１。0m，這對地基的防滲堵水是不利的;在高噴結束后,由專人負責進行孔口靜壓回填注漿，直到液面不再下降為止。5．６.7.４施工技術措施1、高噴前應檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量必須滿足設計要求;灌漿管內和噴嘴內不得有任何雜物，軟管接頭的密封必須良好.2、垂直孔施工，鉆孔偏斜率一般不得大于０.5%～1.５％.3、在插管和高噴過程中,要注意防止噴嘴被堵，漿的壓力和流量必須符合設計要求，否則要將噴管拔出清洗進行調整后,再行插管和高噴作業(yè)；使用雙噴嘴時,若發(fā)現一個噴嘴被堵，則可重新下管再噴一次（復噴）。4、噴管的旋轉和提升必須連續(xù)不中斷地進行；在拆卸或安裝漿管時動作要快，繼續(xù)高噴作業(yè)時，應使新舊固結體至少有0。1m的搭接。5、深層高噴作業(yè)時，應先噴漿后旋轉和提升，以免漿管被扭斷。6、攪拌水泥時，不得隨意更改水灰比，在儲存、輸送和噴射過程中應防止水泥沉淀；禁止使用受潮或過期水泥。7、高噴作業(yè)時,要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，按要求做好各項記錄。5.6.8灌漿質量檢查、灌漿竣工1、回填灌漿質量檢查(1）宜在該部位灌漿結束七天后進行。向監(jiān)理人提交灌漿記錄及有關資料,以便確定檢查孔的孔位。（２）檢查孔的數量不少于灌漿孔總數的５%，其孔位確定由監(jiān)理人、設計單位共同商定。(3）合格標準：在設計規(guī)定的壓力下，在１0mｉｎ內往孔內注入水灰比為２:１的漿液,不超過10L即合格。（4）如注入量超過10L，可按正?；靥罘椒ü嘧?若該孔總耗量不大于200L,并按回填方法正式結束，經監(jiān)理人同意可視該孔為合格.（5）檢查孔深應深入基巖5cm。２、固結灌漿質量檢查（1）檢查孔可采用壓水試驗、巖體波速評定的方法.壓水試驗的檢查工作應在該部位灌漿結束３～7天后進行,壓水檢查孔標準根據技術規(guī)范和工程要求確定；巖體波速的檢查工作應在該部位灌漿結束14天或２8天后進行,對比灌前和灌后的巖體波速的變化情況。（２）檢查孔數量不少于灌漿孔總數的５%，孔段合格率應在80％以上，不合格孔段的透水率值不超過設計規(guī)定值的50%,且不集中,灌漿質量可認為合格。其孔位確定由設計、監(jiān)理人單位商定。3、回填灌漿、固結灌漿單項工程完工后，應及時向監(jiān)理人申請驗收，并報送下列資料，以供驗收時審查。（１)原始記錄①鉆孔、沖洗、壓水、灌漿記錄；②變形觀測記錄。（2）灌漿成果①灌漿成果一覽表;②檢查孔成果一覽表；③灌漿成果平面圖、剖面圖；(３）事故記錄及處理結果報告。(4)每個單項工程竣工報告。（5)根據驗收要求提供有關資料，驗收中提出問題可由監(jiān)理人、設計和施工單位及時采取必要的處理措施，直到驗收合格為止.4、高噴質量檢驗和控制可分為施工過程中和完工后兩個階段來進行。=１＼*CHINESＥNUM3一、施工過程中的質量控制和檢驗（1）室內試驗進行漿液配比選擇試驗以及它們的物理力學和水力學試驗以及耐久性試驗等.（２）現場試驗根據室內試驗提供的有關數據,在施工現場選一適當地點,進行試驗性高噴施工，并配合開挖、鉆取巖芯等試驗手段，來檢驗施工配合比和各項施工參數是否滿足要求，經調整修正后作為施工時的技術參數。(3）施工過程中的質量控制和檢驗在施工過程中,應對鉆孔和灌漿兩道工序進行檢驗和控制，主要有以下幾個方面：A）鉆孔：=1\*GB3①要經常檢查鉆孔孔位有無偏差,及時予以糾正。=２＼＊GB３②檢查孔斜,一般要求鉆孔孔斜小于0．5%～１.５％的孔深。=３\＊GB3③檢測噴漿管的旋轉和提升速度，通常旋轉速度為8~10r/ｍiｎ，提升速度為8～1０cｍ/ｍiｎ。B)灌漿:=1\＊GB3①檢查灌漿漿液的比重和流動度指標以及灌漿壓力和流量等指標是否滿足要求。＝2\*ＧB3②通過灌漿自動記錄儀隨時核算灌入漿液總量是否滿足要求。=3\＊GB3③觀察和檢測冒漿.在高噴施工過程中，往往有一定數量的土粒隨著一部分漿液冒出地面。通過對冒漿現象的觀察，可以及時了解地層變化情況、噴射灌漿效果以及各項施工參數是否合理等，以便適當加以調整。一般情況下，國內高噴工程的冒漿量少于灌漿量的２0％為正常。=2\*ＣHIＮＥＳENＵＭ3二、質量檢驗質量檢驗時間：高噴工作結束后四周。檢查孔布置在軸線上,檢查孔數量為成孔數量的2％~5％。(1)檢驗的主要內容A)固結體的整體性和均勻性.B)固結體的幾何特性,包括有效直徑、深度和偏斜度。C）固結體的力學和水力學特性，包括軸向壓力和抗剪強度、變形模量、滲透系數和水力坡降等。D）固結體的耐久性評價（溶蝕、抗凍、抗化學侵蝕等).（2)檢驗的主要部位A）承受荷載大的部位B）防滲帷幕中心線C）施