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钻孔灌浆施工方案

钻孔灌浆施工方案本标段水泥灌浆工程项目有:固结灌浆、回填灌浆、帷幕灌浆以及钢衬接触灌浆。

灌浆施工顺序为:先进行回填灌浆,再进行固结灌浆。

灌浆应遵循分序施工、逐序加密的原则,回填灌浆和接触灌浆应分成区段进行施工。

隧洞固结灌浆划分成灌浆单元,按环间分序,环内加密的原则进行,一般情况下,环间、环内均分为两个次序施工,关键部位固结灌浆及遇有不良地质地段的固结灌浆,环间增为三个次序,环内分为两个次序施工。

固结灌浆采用循环法灌注,其施工程序如下:灌浆段的施工工艺流程为:钻孔—→冲洗—→简易压水试验—→灌浆—→循环进行下一段钻灌—→终孔段灌毕后采用压力灌浆封孔。

一、钻孔1、回填灌浆孔拱顶回填灌浆的间距2.5m,排距3.0m,预埋铸铁灌浆管伸出洞衬砌外缘100mm。

钻孔采用YGZ-100型圆盘钻从预埋管口钻进,暂拟定孔深深入岩石10cm,具体根据现场实际情况,遵照设计图纸或监理工程师的指示进行。

2、接触灌浆孔压力钢管在制造钢管时,按施工图纸所示的孔位和结构要求预留灌浆孔。

必要时在钢管外壁加焊补强板,补强板要设有内螺纹,出厂时在螺纹上抹油防绣,并加旋孔塞,保护螺纹。

在现场灌浆过程中,若需要在已埋设的钢管上加钻灌浆孔,在经过监理人批准后进行。

3、帷幕灌浆孔本工程帷幕灌浆为生态电站引水洞工程斜井及下平洞段,采用YG-80A锚固钻进钻孔,钻孔伸入围岩10m,孔深、孔径、孔斜均须满足设计要求。

4、固结灌浆孔固结灌浆孔采用YGZ-100型圆盘钻或YG-80A锚固钻机进行钻孔,梅花形布置,钻孔间距和排距根据施工图纸的要求进行布置。

5、化学灌浆孔化学灌浆孔孔径20mm,钻孔深度根据裂缝深度而定,采用电锤钻孔,灌浆孔沿裂缝每一米左右布设一个,且相临两灌浆孔应分布在裂缝的两侧。

二、制浆根据灌浆工作面的分布情况,采用集中制浆的方式,采用BW250/50泥浆泵输送浆液至灌浆工作台面。

制浆要求对制浆材料(水泥、掺合料、外加剂等)需进行称量,其误差应小于5%,固相材料采用重量称量法。

浆液拌制注意事项:1、各类浆液必须搅拌均匀,随时采用NY-1型泥浆性能测试仪测定浆液比重和黏度等参数,并做好详细记录。

2、拌制细水泥浆液和稳定性浆液时,在浆液中加入FDN-5型高效减水剂,细水泥浆液从制备到用完的时间不超过2小时。

3、浆液温度应保持在5-40℃,低于或超过此标准的浆液不得使用。

三、灌浆机具1、灌浆泵:本工程水泥灌浆采用SGB6-10型三缸柱塞泵,主要技术指标见下表3-1。

表3-1 灌浆泵主要技术指标其排量和压力满足灌浆要求,且能灌注水泥砂浆,有利于回填灌浆及大渗漏带的封堵。

2、灌浆记录仪:使用湖南力合科技发展有限公司生产的GY-IV型灌浆压水自动记录仪。

GY-IV型灌浆记录仪,对工作环境的适应性好,数据采集精度能符合施工技术要求。

3、灌浆塞:江苏省阜宁县井矿设备厂生产CPS系列充气式灌浆塞:规格有Φ32mm、Φ42mm、Φ66mm三种,用于固结灌浆、帷幕灌浆和检查孔压水试验,该灌浆塞承受的最大压力大于6Mpa。

四、钻孔冲洗和压水试验1、回填灌浆孔:不冲洗、不作压水,钻孔后用风吹出钻渣即可。

2、接触灌浆孔:灌浆前使用洁净的压缩空气检查缝隙串通情况,吹除空隙内的污物和积水。

其风压应小于灌浆压力。

3、固结灌浆孔:固结灌浆孔需进行孔壁冲洗和裂隙冲洗。

孔壁冲洗当回水澄清后即可结束。

裂隙冲洗选用压力水进行冲洗,直至回水澄清为止或不大于20min,冲洗水压力为灌段灌浆压力的80%,并不大于1Mpa。

地质条件复杂以及设计对裂隙冲洗有特殊要求时,冲洗方法需通过现场试验或由设计确定。

灌前选择有代表性的孔作压水试验,压水压力为灌浆压力的80%,压水试验孔数占总孔数的5%。

试验采用单点法,按DL/T 5148-2001附录A执行。

检查孔按灌浆规范的规定和监理人的要求进行压水试验。

检查孔采用单点法或五点法进行压水试验,按规范DL/T 5148-2001附录A 进行。

五、灌注浆液及配合比根据地层情况和施工经验,灌注浆液可参照表5-1中的配合比,开灌水灰比根据灌浆试验确定,并经监理人批准方能施灌。

浆液浓度遵循由稀到浓的原则逐级变换,当压力保持不变,注入率持续减小时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。

表5-1 灌注浆液配合比六、灌浆方法及工艺1、回填灌浆在衬砌砼达到70%设计强度后进行,分区段进行施工,每个区段长为3个砼衬砌段。

回填灌浆采用填压式灌注,由低处向高处推进,灌注0.6(或0.5):1的水泥浆,当灌注量较大时,灌注水泥砂浆,砂的掺入量不超过水泥量的200%。

灌浆压力采用设计压力。

灌浆按照设计图纸和施工技术要求进行,采用SGB6-10灌浆泵进行灌注。

在设计压力下停止吸浆,延续灌注10min,回填灌浆即可结束。

2、钢衬接触灌浆在混凝土浇筑60天后进行,灌浆前,用压力风检查缝串通情况,吹出空隙内的污物和积水,其风压小于灌浆压力。

灌浆压力以控制钢衬变形不超过设计规定值为准,一般不宜大于1MPa。

灌浆自低处孔开始,并在灌浆过程中敲击震动钢衬,待高处孔分别排出浓浆后,依次将其孔口阀门关闭,同时记录各孔排出的浆量和浓度。

灌浆结束条件:在规定压力下灌浆孔停止吸浆,延续灌注5min即可结束。

3、固结灌浆灌浆方法:在有盖重下进行的固结灌浆,灌浆孔围岩段长不大于6m时全孔一次性灌注,段长大于6m或地质条件不良或有特殊要求时进行分段灌浆,每段4~6m,采用小灌浆塞灌注。

一般一泵灌一孔,当隧洞围岩注入量较小的地段时,可采用并联灌注,并联孔数不宜多于3个孔位宜保持;在无盖重下进行的固结灌浆,首先将岩石表面的裂隙进行嵌缝处理或喷一层混凝土,防止漏浆,灌浆时先按工序采用低压、浓浆、间歇灌浆的方法灌注孔口段2~3m,形成灌浆盖重后,按工序钻灌以下孔段,直至终孔。

水幕室等部位高压固结灌浆,若遇浆液渗漏严重,在监理工程师允许的情况下,采用稳定浆液进行灌注。

在围岩高压固结灌浆部位,为防止岩石抬动破坏,安设抬动变形观测装置,在灌浆施工中随时进行岩石变形观测。

固结灌浆压力按设计图纸或结合现场生产性试验确定。

灌注浆液及比级见表10-3,浆液浓度应由稀到浓逐级变换,宜多灌浓浆,变浆原则为:当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力持续升高时不得改变水灰比。

当某一比级浆液的注入量已达300L以上或注入时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时,应改浓一级。

当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。

灌浆过程中发现冒浆、漏浆处理措施:采用低压、浓浆、限流、限量、间歇等方法进行处理。

当灌浆段水泥注入量大于1t/m时,可灌注水泥砂浆或掺入3%~5%水玻璃灌注。

灌注时应注意的事项:A严密控制灌浆升压速度,升压速度应与注入率协调,不得超过表6-1中所规定的数值,以减少岩石抬动破坏建筑物。

表6-1 灌浆压力与注入率控制表B严密监视抬动装置千分表的读数,当抬动值≥200um时,应及时采取降压措施或停止灌浆。

C定时检测浆液密度,及时纠正配量误差。

D灌浆过程中要测记浆温、浆液流动性、稳定性。

E灌注浆液从制备至用完时间应小于4h,否则应废弃。

灌浆结束标准:在该灌浆孔(段)最大设计压力下,当注入率不大于1L/min 后,继续灌注30min,灌浆即可结束。

封孔:灌浆孔灌浆结束后,排除钻孔内的积水和污物,采用“全孔灌浆封孔法”或“导管注浆封孔法”封孔。

4、帷幕灌浆(1)灌浆分序及压力帷幕灌浆按分序加密、分段灌浆的原则进行,分三序施工,灌浆压力按设计要求进行,接触段和注入率大的孔段分级升压,并尽快达到设计值。

(2)浆液配合比帷幕灌浆水灰比级分为:5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级。

开灌水灰比为5:1,或是根据监理工程师的要求进行。

(3)灌浆记录采用灌浆自动记录仪记录灌浆压力和流量(4)浆液变化标准灌浆浆液由稀到浓逐级变换,具体变换原则如下:A当灌浆压力保持不变,注入率持续减少,或注入率不变灌浆压力持续上升时,不得改变水灰比。

B当某一比级的浆液注入量已达300L以上或灌注时间达1h,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级浆液。

C当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浆。

(5)灌浆结束标准在设计灌浆压力下,当灌浆孔段注入率不大于1L/min,持续灌注60min 即可结束。

封孔全孔灌浆完成后,采用0.5:1的纯水泥浆液进行“全孔灌浆封孔法”或“分段灌浆封孔法”封孔,并用水泥砂浆将孔口封填密实,将孔口打抹平整。

特殊情况处理A灌浆过程中发现冒浆、漏浆,应根据具体情况采用嵌缝,表面封堵、低压、浓浆、限流限量、间歇待凝灌浆等方法处理。

B灌浆过程中发生窜浆时,立即查明串通量和串通孔数、范围,如具备灌浆条件时应采用一泵一孔同时进行灌浆;否则将窜浆孔及时封堵,待灌浆孔灌浆结束后,对窜浆孔再行扫孔、冲洗,然后继续进行钻进和灌浆。

C灌浆应连续作业,因故中断,应立即恢复灌浆,或及时冲洗,若冲洗无效,则扫孔后再恢复灌浆。

D如灌浆段有异常情况如塌孔、掉块或集中渗漏时,应立即停钻;如灌浆量大,灌浆难于结束时,可采取缩短段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。

必要时采用如下措施进行处理:a在浆液中掺加速凝剂(如减水剂等)或采用双液灌浆(水泥—水玻璃灌浆)。

b闭浆、待凝或灌注水泥砂浆等方法。

c灌注混合浆液或膏状浆液(如粉煤灰),减少浆液的流失范围。

帷幕灌浆质量检查帷幕灌浆质量检查采用钻孔取芯及压水试验的方法,检查孔在该部位灌浆结束14d后进行,数量为灌浆孔总数的10%,合格标准按设计要求执行。

以下各段的合格率在90%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值100%,且分布不集中,则灌浆质量合格。

6、化学灌浆(1)化学灌浆工艺流程化学灌浆施工工艺流程为:孔位布置→钻孔→钻孔冲洗→简易压水试验→孔内排水→配浆→灌浆→孔内浆液置换→扫孔→下一段钻进(第一段灌浆结束以后进行孔口管镶铸)→直至各孔段结束→封孔。

(2)钻孔、裂隙冲洗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;要求至回水澄清后10min结束,或总的冲洗时间不少于20min;裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力,并不大于1MPa。

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;要求至回水澄清后10min结束,或总的冲洗时间不少于20min;裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力,并不大于1MPa。

(3)封缝待凝用风水轮换将裂缝吹洗干净,然后用环氧砂浆将裂缝封堵, 让环氧砂浆固化达到一定强度,以防裂缝漏浆。

(4)配浆灌浆根据设计要求在施工现场配置浆液,用灌浆泵按先灌深孔,后浅孔的原则逐孔进行灌浆,灌浆压力一般不超过0.3Mpa。

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