1、帷幕灌漿工程施工技術(shù)方案一、施工工藝流程圖鑲鑄孔口管待凝第二段鉆孔、沖洗、壓水下一段至終孔段鉆孔、沖洗、壓水、灌漿封 孔是否達到終孔標準YESNO鉆機就位、錨固、定向開孔、鉆進并入巖第一段鉆孔、沖洗、壓水是否達到結(jié)束標準YESNO灌 漿是否鑲鑄牢固YESNO重新鑲鑄是否達到結(jié)束標準YESNO灌 漿掃孔復(fù)灌掃孔復(fù)灌二、施工方法說明（1）灌漿孔布設(shè)及分序根據(jù)設(shè)計圖紙所提供的灌漿軸線和孔位對灌漿孔的位置進行測放，作好明顯標記并妥善保護，然后對灌漿孔進行分序，灌漿孔施工次序的原則是逐漸縮小孔距，即鉆孔由稀到逐漸加密，分序加密，一方面可以提高漿液結(jié)石的密實性，另一方面，通過后灌次序孔的單位吸水率和單位吸

2、漿量的分析，可以推斷先灌次序孔的灌漿質(zhì)量，為是否需要增加或減少灌漿鉆孔的數(shù)量提供可靠的依據(jù)。同排灌漿孔的施工次序為：先鉆灌序孔，然后再鉆灌序孔，再序孔，以此類推，鑒于本工程設(shè)計孔距為2.0米，分為三序進行鉆孔和灌漿；雙排和多排帷幕孔，應(yīng)按分序加密的原則進行鉆灌作業(yè)，雙排孔組成的帷幕，先灌下游排，再灌上游排。（2）鉆孔鉆孔可分為灌漿孔的鉆孔，先導(dǎo)孔、檢查孔、排水孔和觀測孔的鉆孔，根據(jù)各鉆孔的作用的不同有著不同的工藝和要求。灌漿孔鉆孔灌漿的質(zhì)量與鉆孔的質(zhì)量密切相關(guān)，對于鉆孔質(zhì)量總的要求是：確?？紫?、孔深符合設(shè)計要求，力求鉆孔孔徑上下均一，孔壁平順，鉆孔過程中產(chǎn)生的巖粉細屑較少。針對以上要求，本工程

3、鉆孔選用XY-2型地質(zhì)鉆機，配50鉆桿，以保證垂直度，因地層巖溶裂隙發(fā)育，優(yōu)先選用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，當(dāng)巖石較完整、堅硬時，可采用金剛石鉆頭進行鉆進，鉆孔的位置與設(shè)計位置的偏差不得大于10厘米，因故變更孔位時，須征得設(shè)計、監(jiān)理和建設(shè)單位的同意，并將實際孔位作好記錄。鉆孔的孔深必須符合設(shè)計的要求，覆蓋層及孔口管鉆孔采用108巖芯鉆具成孔，基巖鉆孔采用59巖芯鉆具鉆進。灌漿鉆孔必須保證孔向準確，如果鉆孔方向發(fā)生偏斜將導(dǎo)致各孔灌漿的擴散范圍不能互相搭接，從而留有漏水通道。為控制鉆孔方向準確，鉆機安裝必須平正穩(wěn)固，鉆孔時在孔口埋設(shè)孔口管，鉆機立軸和孔口管的方向必須與設(shè)計孔向一致，孔口管對全孔鉆進能夠起到

4、導(dǎo)向的作用，從而保證鉆孔的方向。為滿足設(shè)計對孔斜的要求，確保工程質(zhì)量，對孔深相對較淺的帷幕灌漿孔測斜，擬采用KXP-1輕便測斜儀，KXP-1型測斜儀的精度為：方位角2，頂角0.5。每鉆進510米進行一次測量，作好觀測記錄和資料分析，及時發(fā)現(xiàn)問題，糾正鉆孔的方向。當(dāng)遇到特殊地段（如斷層）或鉆孔相對較深孔斜難以控制時，將采用DUZ-D型多點照相測斜儀進行測量。DUZ-D型多點照相測斜儀是引進美國Eastman公司的先進技術(shù)，具有精度高、適應(yīng)性強、抗干擾性和防震性好、操作簡便、照片記錄清晰、易讀和可連續(xù)操作等一系列優(yōu)點，特別是對較深鉆孔的測斜，其性能明顯優(yōu)于其它測斜儀器。曾先后在長江三峽水利樞紐工程

5、、黃河小浪底水利樞紐工程和河北大黑汀水庫灌漿工程等項目中應(yīng)用。DUZ-D型多點照相測斜儀的精度為：方位角0.5，頂角0.2。鉆孔時，根據(jù)設(shè)計要求，對孔內(nèi)各種情況，如換層、破碎、掉塊、斷層、洞穴、漏水涌水等進行詳細的記錄，以作為分析鉆孔情況的依據(jù)。鉆孔穿過松軟巖層，或遇有坍孔掉塊時，應(yīng)先進行灌漿處理，然后再繼續(xù)鉆進，如發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)立即停鉆，查明漏水部位、原因，做出相應(yīng)的處理后再繼續(xù)鉆進。鉆進結(jié)束等待灌漿或灌漿結(jié)束等待鉆進時，孔口均進行堵蓋，進行妥善的保護。先導(dǎo)孔、檢查孔、排水孔和觀測孔的鉆孔（a）帷幕灌漿先導(dǎo)孔的孔位應(yīng)與帷幕灌漿一序孔相結(jié)合，鉆孔孔徑為75mm，孔間距為30m。灌漿檢查孔的孔

6、位應(yīng)按監(jiān)理人的指示確定，鉆孔孔徑為110mm。隨機排水孔的孔位應(yīng)按施工圖紙規(guī)定或監(jiān)理人的指示確定。觀測孔的孔位應(yīng)符合施工圖紙要求。（b）先導(dǎo)孔、灌漿檢查孔的孔底偏差要求與灌漿孔相同，其它各類鉆孔的孔底偏差應(yīng)不大于1/40孔深或符合施工圖紙規(guī)定。（c）排水孔的位置偏差應(yīng)不大于10cm，孔的傾斜度偏差應(yīng)不大于1%，孔深誤差不大于孔深的2%。（d）除監(jiān)理工程師批準外，在排水孔周邊30m范圍內(nèi)（或監(jiān)理工程師指示范圍內(nèi)）的灌漿孔尚未灌漿之前不得鉆進排水孔。（e）排水孔鉆進過程中，如遇有斷層破碎帶、軟弱巖體或溶洞等特殊情況，及時通知監(jiān)理人，并按監(jiān)理工程師的指示進行處理。若鉆進中排水孔道堵塞，則應(yīng)按監(jiān)理工程

7、師的指示重鉆。（3）鉆孔取芯對檢查孔、帷幕灌漿先導(dǎo)孔，進行鉆取巖芯，按取芯次序統(tǒng)一編號，填牌裝箱，并繪制鉆孔柱狀圖和進行巖芯描述。芯樣的最大長度應(yīng)限制在3m以內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)芯樣卡鉆或被磨損，應(yīng)立即取出。對于1m或大于1m的鉆進循環(huán)，若芯樣獲得率小于80%，則下一次應(yīng)減少循環(huán)深度50%，以后依次減少50%，直至50cm為止。如果芯樣的回收率很低，應(yīng)更換鉆孔機具或改進鉆進方法。在鉆孔過程中，對鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映巖石或混凝土特性的因素進行監(jiān)測和記錄。制作專用巖芯盒對巖芯進行存放，并對巖芯用巖芯卡片進行標記，放于指定地點妥善保存。（4）鉆孔沖洗鉆孔后，將沖洗管插入孔內(nèi)，并用堵

8、塞器將孔口堵住，用壓力水沖洗。沖洗工作分兩步進行，即鉆孔沖洗和巖層裂隙沖洗。鉆孔沖洗在鉆孔結(jié)束以后，將鉆具下到孔底，從鉆桿通入壓力水進行，沖洗時，流量要大，使孔內(nèi)回水的流速足以將殘留在孔底的巖粉、鐵沫沖出孔外，沖洗一直要進行到回水變清，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不超過1020厘米時結(jié)束。當(dāng)鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。灌漿孔（段）裂隙沖洗后，該孔（段）應(yīng)立即連續(xù)進行灌漿作業(yè)，因故中斷時間間隔超過24h者，應(yīng)在灌漿前重新進行裂隙沖洗。（5）壓水試驗每段灌漿孔鉆孔結(jié)束后均采用大水量進行鉆孔沖洗，如沖洗效果不理想時，將根據(jù)情況選擇壓力水沖洗或風(fēng)水聯(lián)合沖洗。風(fēng)水聯(lián)合沖洗時

9、采用水壓力為灌漿壓力的80%，該值大于1.0MPa時，采用1.0MPa，風(fēng)壓力為灌漿壓力的50%，該值大于0.5MPa時，采用0.5Mpa；裂隙沖洗采用水壓力為灌漿壓力的80%，該值大于1.0MPa時，采用1.0MPa；結(jié)束標準為孔口回水澄清后10min，單孔不少于30min，串通孔不少于2h，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不大于20cm結(jié)束。灌漿孔（段）裂隙沖洗后，該孔（段）要立即連續(xù)進行灌漿作業(yè)，因故中斷時間間隔超過24h，則要求在灌漿前重新進行裂隙沖洗。當(dāng)巖石裂隙有充填物時，采用高、低壓脈沖式?jīng)_洗。對地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，在鉆孔沖洗過程中先高壓沖洗，沖洗壓力為灌漿壓力的80%或大至100%，連續(xù)沖洗

10、510min，將孔口壓力在極短時間內(nèi)突然降至零，形成反向脈沖流，將裂隙中的泥質(zhì)碎屑帶出，當(dāng)回水變清時，再升高到原來的沖洗壓力，持續(xù)幾分鐘后，再次降至零，反復(fù)沖洗，直至回水潔凈后，持續(xù)1020min為止。灌漿孔均進行簡易壓水試驗，簡易壓水試驗可結(jié)合裂隙沖洗進行。簡易壓水試驗方法為：壓力為灌漿壓力的80%，該值大于1.0MPa時，采用1.0MPa，壓水20min，每5min測讀一次流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率表示。檢查孔均進行五點法壓水試驗。帷幕灌漿完成后14天進行檢查孔施工。壓入流量穩(wěn)定標準：在穩(wěn)定壓力下，每35min測讀一次壓入流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終

11、值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結(jié)束，取最終值作為計算值。簡易壓水試驗壓力采用灌漿壓力的80%，最大不超過1MPa，每5min測讀一次壓入流量，連續(xù)讀取四次，取最后的流量值作為計算流量。（6）制漿灌漿材料和漿液用于灌漿的水泥品種，采用大型企業(yè)生產(chǎn)的普硅水泥，水泥指標符合國家和行業(yè)的先行標準。強度等級不低于42.5，要求水泥細度通過80m方孔篩余量不大于5%。灌漿用水泥必須符合質(zhì)量標準，并按批量收集出廠合格證和抽樣檢驗，不合格水泥不得進場。不得使用受潮結(jié)塊的水泥。采用細水泥時，應(yīng)嚴格防潮和縮短存放時間。灌漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水的要求。檢驗后如水庫水能滿足

12、要求，優(yōu)先選用。 a、灌漿時一般使用純水泥漿液，如有特殊情況時，根據(jù)需要，通過現(xiàn)場灌漿試驗論證可使用特定類型的漿液或級配料。 b、根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中加入外加劑，所有外加劑凡能溶于水的應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。 c、各類漿液摻入摻和料和加入外加劑的種類及摻加量應(yīng)通過室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定。 d、純水泥漿液不進行室內(nèi)試驗，其它類型漿液應(yīng)根據(jù)工程需要，有選擇地進行性能試驗。漿液制備制漿材料必須稱量，稱量誤差小于5%。水泥等固相材料采用重量稱量法。各類漿液必須攪拌均勻并測定漿液密度。施工中隨時對進場水泥進行計量，嚴格按配合比制漿。a、采用高速攪拌機制漿，水泥漿液的攪拌時間不少于30s，攪拌

13、轉(zhuǎn)速大于1200r/min，漿液在使用前過篩，自制備至用完的時間少于4h。b、拌制細水泥漿液和穩(wěn)定漿液加入減水劑，采用高速攪拌機時，攪拌時間通過試驗確定。細水泥漿液自制備至用完的時間少于2h。c、集中制漿站制備水灰比為5：10.5：1的純水泥漿液。輸送漿液流速為1.4-2.0m/s。各灌漿地點測定來漿密度，調(diào)制使用。漿液的溫度保持在5400C，低于或超過此標準的視為廢漿。（7）灌漿本工程帷幕灌漿采用孔口封閉自上而下分段灌漿，即每鉆進一段，進行一段的灌漿，再進行下一段的鉆灌，灌漿段接觸段長度為3米，以下分段為每段長為5米，如遇特殊情況可適當(dāng)縮短或加長，如果地質(zhì)條件較好，巖層比較完整，段長可適當(dāng)放

14、寬，但不宜超過10米。灌漿采用LT141高壓水泥漿泵，可以保證其容許工作壓力大于最大灌漿壓力的1.5倍，并且有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。配備JJS-2A立式雙層攪拌桶，和GMS2001（J31-D）灌漿數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)配套使用?？卓诜舛虏捎媚z球，可以保證在灌漿過程中，灌漿管可在孔口封閉器中心部位靈活地轉(zhuǎn)動和升降且不漏漿，射漿管下放至距離孔底0.5米，并在進漿口、出漿口和注漿泵處安裝經(jīng)過律定的壓力表，以便于讀記灌漿的壓力，并安裝灌漿自動記錄器對灌漿過程的參數(shù)進行記錄。灌漿壓力通過灌漿試驗來確定，而后在灌漿施工過程中調(diào)整確定，為保證接觸段灌漿質(zhì)量，接觸段進行單獨灌漿，接觸段的灌漿壓力不宜過大

15、，避免大量的漿液進入覆蓋層，該段的灌漿壓力及灌漿量同過試驗確定，并且不應(yīng)套用規(guī)范中壓力變換及終孔標準。下面的各段壓力逐步遞增，當(dāng)灌漿壓力達到設(shè)計壓力后的各段都以設(shè)計壓力進行灌漿。灌漿壓力應(yīng)盡快達到設(shè)計壓力，但當(dāng)注入率大時應(yīng)分級升壓。灌漿時漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，逐級變換，帷幕灌漿的漿液水灰比有以下七個比級：5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1，開灌水灰比采用5:1。灌注細水泥漿液，可采用2:1、1:1、0.6:1或1:1、0.8:1、0.6:1三個比級。灌注穩(wěn)定漿液、混合漿液、膏狀漿液，比級宜少，其配比和變換方法通過室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定。灌漿的漿液按以下規(guī)

16、定變換：當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。當(dāng)某一比級漿液的注入量已達300L以上或灌注時間已達1小時，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應(yīng)改濃一級。當(dāng)注入率大于30L/min時，可根據(jù)具體情況越級變濃。灌漿過程中，灌漿壓力或注入率突然改變較大時，立即查明原因，采取相應(yīng)措施進行處理。灌漿的結(jié)束標準應(yīng)同時滿足以下條件：在設(shè)計壓力下，注入率不大于1L/min時，延續(xù)灌注時間不少于90min。灌漿全過程中，在設(shè)計壓力下的灌漿時間不少于120 min。灌漿結(jié)束后，不必待凝繼續(xù)進行下一段的鉆灌。當(dāng)全孔灌漿結(jié)束后進行封孔，封孔采用“置換和壓力灌漿封

17、孔法”，即：當(dāng)最下面一段灌漿結(jié)束后，利用原灌漿管灌入水灰比為0.5:1的濃漿，將孔中余漿全部頂出，直至孔口返出濃漿為止，而后提升灌漿管，在提升過程中嚴禁用水沖洗灌漿管，嚴防地面廢漿和污水流入孔內(nèi)，同時不斷地向孔內(nèi)補入0.5:1的濃漿（或待灌漿管全部提出后再向孔內(nèi)補入0.5:1的濃漿），最后在孔口進行純壓式封孔灌漿1h，仍用0.5:1的濃漿，壓力為灌漿最大壓力，封孔灌漿結(jié)束后，閉漿24h。灌漿過程當(dāng)中為防止注漿管被水泥漿凝住，必須時?；顒幼{管，若注漿管活動有阻礙，立即放開回漿管閥門，加大泵入量，加速漿液流動，以沖洗孔內(nèi)欲將注漿管凝住的水泥漿，必要時還可將漿液變稀，待注漿管能夠活動后，再恢復(fù)原先

18、灌漿狀態(tài)繼續(xù)灌注。 封孔方法：巖石中封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”，或巖石孔要用0.5：1的水泥漿或1：2的水泥砂漿（水灰比0.5：1），用鋼管放至距孔底0.5米處注入砂漿，徐徐上提，并且讓灌漿管下端經(jīng)常保持埋在沙漿中，定量結(jié)束，可在最后一段結(jié)束后利用注漿管進行封孔。壩體部分的封孔，在漿液初凝后（一般為12小時）進行封孔，封孔時用直徑4厘米的粘土球分層回填，利用自制的孔內(nèi)夯用鉆機搗實。 （8）特殊情況處理灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，串漿孔再行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進和灌漿。灌漿工作必須持續(xù)，若因故中斷，可按照下述原則進行處理：a、應(yīng)及早恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進行掃孔，而后恢復(fù)灌漿。b、恢復(fù)灌漿時，應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較