固结灌浆生产性试验.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date固结灌浆生产性试验固结灌浆生产性试验洞松水电站引水隧洞C标生产性固结灌浆试验大纲一、概述引水隧洞C标围岩以IV1类、IV2类、V类为主，岩石主要为炭质板岩，围岩以软质岩为主。隧洞垂直埋深300m350m。岩石层走向与洞轴线夹角大于80，几乎与洞轴线平行。引水隧洞开挖为马蹄型,混凝土衬砌后过流断面为6.28m的圆型。为确保固结灌浆耐久性能满足隧洞内水高水头长期运行的要求

2、，必须在正式进行固结灌浆施工前，先进行固结灌浆试验。对设计技术参数的合理性进行验证，摸索在本地层固结灌浆的合理施工参数。固结灌浆生产性试验将选择洞室围岩具有代表性的洞段实施，6#洞下游混凝土全部衬砌完，现已进入灌浆施工，固结灌浆生产性试验段将择在6#洞下游一区S14+831S14+855（V类围岩，洞长24m）及二区S14+783S14+807（IV2类围岩，洞长24m）施作。二、固结灌浆试验的任务2.1 验证固结灌浆设计技术参数如孔排距和布置方式的合理性、以及研究利用固结灌浆起到提高岩体的整体性和抗变形能力。2.2 确定安全经济的施工程序、方法和灌浆材料及其配合比，提出固结灌浆的经济、合理的

3、施工参数和施工工艺。2.3 研究提升固结灌浆II序孔灌浆压力的可能性。在采取防止地层抬动措施的条件下，能否使固结灌浆II序孔的最大灌浆压力达到1.4MPa，隧洞1.02.0倍内水水头压力（即1.4MPa）。提出提升灌浆压力的措施。经过疲劳性和破坏性压水试验，期望能满足防渗、抗变形耐久性的要求。三、固结灌浆试验选址根据本工程工期及地层结构，根据混凝土目前浇筑情况及监理工程师指示，选择变形段较为有特征2的洞段，建议试验地址拟在S14+783S14+807（IV2类围岩）及S14+831S14+855（V类围岩）进行固结灌浆试验，在固结灌浆试验前先进行该段回填灌浆。这样，所得到的灌浆成果资料，更符合

4、实际地质条件，更具有代表性。灌浆试验完毕后，试验区即可作为固结灌浆的一部分，从而可以节省灌浆工程量，亦不影响工期。具体部位经过监理工程师批准。四、固结灌浆试验孔布置固结灌浆试验孔布置拟采用：孔排（环）距3.0m，每排布8孔，并排分布；具体布置详见固结灌浆试验孔布置图，应经过监理工程师批准。五、固结灌浆试验工程量固结灌浆试验工程量分为2个区：一区为8排，每排8个孔，共64个孔，桩号S14+831.00S14+855.00孔深8.0m，计512.0 m，抬动孔1个，孔深7m；二区为8排，每排8个孔，共64个孔，桩号S14+783.00S14+807.00，孔深7.0m，计448.0 m，合计总工程

5、量960.0m。抬动孔1个，孔深6.0m。六、 固结灌浆试验工期根据本次灌浆试验的试验内容和工程量，试验工期需20天。试验结束后，按监理工程师的指示，提交试验成果分析报告。七、 固结灌浆试验内容为了获取更多的信息，灌浆试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力及压力提升措施、浆液材料及配合比、注入率等试验参数，均按监理工程师指示选定。八、 灌浆试验施工8.1 施工布置8.1.1风、水、电系统（1）灌浆试验施工用风采用空压机供风，风压大于0.6MPa。（2）施工用水，采用遂洞外储水池供水，供水能力满足施工要求。（3）施工用电采用系统供电。灌浆试验施工动力线铺设至试验区，安装一个600A空气开关，供

6、电总负荷200kw。8.1.2制、供、灌浆系统（1）在灌浆试验区搭设一个简易制、供浆系统，系统占地面积为40m2。配置ZJ-400型高速制浆机、1m3储浆桶、通过SNS-130/20型灌浆泵中转送浆至试验区。（2）根据灌浆试验工程量情况，在试验区布置两套灌浆系统，各配置2台SNS-130/20型高压灌浆泵，灌浆泵的最大工作压力10MPa，且有足够排量和稳定的工作性能，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%；一个TTB-400型立式双层搅拌桶；灌浆记录仪选用水利部长江科学院生产的GJY-型记录仪,仪器出厂前已通过计量检定中心严格检验，进场前向监理工程师提供检定合格证书等；灌浆塞选用具有良好的膨胀性

7、和耐压性能，并易于安装、拆卸；灌浆管路选用可承受6.0MPa最大灌浆压力的高压（钢编）管。8.1.3通讯联络现场通讯采用对讲机、电信手机，制浆站与灌浆中转站之间采用信号灯、电信手机进行联系。8.2施工程序（1）灌浆试验施工程序抬动观测孔钻孔、观测装置安装固结孔分序施工检查孔压水检查资料整理、分析、提交报告（2）灌浆试验施工程序灌浆试验施工必须遵循逐渐分序加密的原则进行，按固结序孔、序孔、检查孔的顺序进行。（3）一个钻灌孔的作业程序固结灌浆试验：孔位测量放样钻机定位、校正钻孔（一段终孔）孔内冲洗验收卡塞阻塞风、水联合冲洗压水试验（选取总孔数的5%）灌浆提取孔内装置下一段工序置换式全孔灌浆封孔孔口

8、补封 8.3 施工方法8.3.1固结灌浆试验孔（1）孔位放样灌浆试验孔位，采用测量控制点用钢尺放样，严格按照孔位布置图布置孔位，孔位偏差不大于10cm，并作好明确标识；各区段内钻孔应统一进行编号。固结灌浆孔的编号原则依次顺延，编号规律：GSX-A-B-C。其中G为固结灌浆；S为试验区代号；X为区域段号；A为排（环）号；B为次序；C为灌浆孔号。说明：如GS1-1-3表示固结灌浆试验1区中第1环序孔第3号孔。（2）钻机就位钻机按照试验孔分序就位，就位后采用角度尺校正钻机的水平度和主轴的垂直度。（3）钻孔 固结灌浆钻孔设备采用YT-28型汽腿钻机，孔径50mm。实际孔深应满足设计要求。 抬动观测孔和

9、质量检查孔采用YT-28型汽腿钻机。 抬动观测孔钻孔深度6.0m及7m，以便准确测得变形抬动值，防止灌浆串漏对观测装置的影响。采用千分表在试验孔冲洗、压水、灌浆过程中进行抬动变形观测。抬动变形范围控制值：压水150m，灌浆300m。观测装置安装详见见下图。 （4）钻孔冲洗及裂隙冲洗钻孔结束后，采用风、水轮换进行冲洗，冲洗压力：风压采用10%20%灌浆压力，并不大于0.5MPa；水压采用80%灌浆压力，但不超过1.0MPa。冲洗至回清水后延续10min结束。裂隙冲洗方法：采用高低压脉冲冲洗的方法，压力为灌浆压力的80%，但不超过1.0MPa。冲洗时间可至回水清洁时结束或不小于20min。串通孔按

10、群孔阻塞，并联冲洗的方式进行。（5）压水试验 灌前的压水试验按简易压水方式进行，压水压力为灌浆压力的80%，但不超过1.0MPa，压水20min，每5min测读一次压入流量，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。 质量检查孔使用单点法进行稳定压水试验。 吸水量的稳定标准：在设计压力下，每5min测读一次压入流量，当试验成果符合下列标准之一时，试验工作即可结束，以最终流量读数作为计算流量。、连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的10%。、其最大值与最小值之差小于1L/min。压水过程使用GJY-型灌浆自动记录仪记录。（6）灌浆 灌浆方法：基岩段长小于6.0m的全孔一次灌注，大于6.0m

11、者由浅而深（自上而下）分段灌注,第一段宜为2.03.0m，其余孔段不得大于6.0m，应始终将灌浆塞卡在衬砌段层上或附近，以使接触带在不断提高压力的多次重复下，得到完全的灌注。当地质条件较好的地段，按现场监理的指示，也可全孔一次灌浆。原则上采用单孔灌注，对串通孔或吸浆量较小地段同一排上的灌浆孔也可采用并联群孔灌注，且并联孔数一般不宜多于3个。 灌浆方式：各孔第一段采用孔口封闭，孔内循环的灌浆方式，射浆管口距孔底距离不大于50cm；以一各段采用纯压力式灌浆。 阻塞：阻塞在孔口砼面的位置。 灌浆材料：水泥：灌浆试验采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。灌浆用水泥的品质必须符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（

12、GB175-1999）之规定。水：灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。掺和料及外加剂：灌浆试验需要在浆液中加入掺和料及外加剂时，加入的种类及数量，应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。制浆材料必须计量，计量误差应小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法计量。纯水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时大于30s。浆液在使用前过筛，浆液自制备至用完的时间不大于4h，否则做废浆处理。灌浆压力本工程砼厚度较小，灌浆基本上属于无盖重灌浆，限制了高压灌浆的采用。根据实际情况和设计要求，在抬动变形值控制范围内，暂定第一段灌浆压力为0.50.6Mpa；第二段灌浆压力为1.21.4Mpa。见附表：孔序第一段压力第

13、二段压力序0.5Mpa1.2Mpa序0.6Mpa1.4Mpa第一段以下灌浆段的灌浆压力按下式计算：P=P0+h式中：P灌浆段的灌浆压力（MPa）； P0第一段的灌浆压力（MPa）； h阻塞器栓塞以上的岩石厚度（m）；系数，根据岩石破碎情况具体确定，一般部位可取0.05，断裂构造发育带，破碎带、强透水带等部位取0.025。浆液水灰比及变浆标准、浆液水灰比 固结灌浆浆液水灰比初拟采用2:1、1:1、0.8:1、0.6:1（或0.5:1）四个比级进行，开灌水灰比为2:1。注浆量大的部位灌注水泥砂浆，水泥砂浆配比（质量比）水:灰:砂为0.8:1:1。具体配比根据现场灌浆试验及设计、监理指示确定。、变浆

14、标准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以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级浆液灌注。当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓。灌浆过程使用GJY-型灌浆自动记录仪记录。灌浆结束标准在设计规定的压力下，当吸浆量不大于1.0L/min后，群孔注入率不大于0.8L/min时，继续灌注30min，即可结束灌浆工作。封孔灌浆结束后，孔口敞开，射浆管下至孔底，机械压入浓浆（0.5:1）置换孔内稀浆，直到孔口返浆比重与进浆比重（0.5:1）一致时，采用机械封孔,压力采用该孔段

15、最大灌浆压力，水灰比采用0.5：1的比级，在设计规定压力下，停止吸浆持续灌浆10min（即注入率不大于1.0L/min），该孔封孔即可结束。若是孔口向下的孔应采取闭浆措施，使孔内的浆液达到初凝后，均采用砂浆进行人工封孔, 孔口抹平、光滑并与砼表面齐平。8.3.2特殊情况处理（1）灌浆过程中，如发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理。（2）灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可采用一泵灌一孔，同时灌注。否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。（3）施工中必须采用一切措施防止灌浆中断，若因故

16、中断，按以下办法处理：尽快恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗，则扫孔后复灌。扫孔恢复灌浆后，使用开灌比级的水泥浆灌注，若注入率与中断前的相近，采用中断前的比级水泥浆灌注，反之则逐级加浓继续灌注。（4）当遇注入量大、难于结束的灌段时，采用低压、间歇灌浆、浆液中掺速凝剂、灌注砂浆等措施处理。（5）孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可采用缩短段长、提高灌浆压力、加浓浆液、掺加速凝剂、屏浆、闭浆、待凝等措施进行处理。九、灌浆效果检查（1）固结灌浆质量检查在该部位灌浆结束3-7天后进行，以测定灌后岩体弹性波波速为主，压水试验透水率为辅，检查孔压水试验的

17、采用单点法压水。（2）检查孔数量不少于灌浆孔总数的5%，其孔位确定由监理工程师、施工单位共同商定。（3）检查孔压水的压力为灌浆压力的80%，若该值大于1.0Mpa，则采用1.0Mpa。（4）压水稳定标准：在稳定的压力下，每5min测读一次压入流量。连续四次读数中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，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值，计算公式如下：q=Q/PL式中：q透水率（Lu）； Q压入流量（L/min）； P作用于试段内的全压力（Mpa）； L试段长度（m）。（5）检查孔压水合格标准：合格标准为85以上试段的透水率不大于设计规定，其余试段的透水

18、率不超过设计规定值的150，且分布不集中。在设计规定压力下，透水率不超过5Lu即为合格。根据以上试验、检查等数据，结合施工过程中发生的系列现象进行综合分析，评价效果，从而得出各种施工建议参数报告监理工程师审批。十、主要资源配置10.1施工人员配置本工程灌浆试验各工种劳务使用情况见表10-1。职 务人 数职 责队 长1人全面主持灌浆队工作副 队 长1人辅助队长工作，工地值班技术主管1人负责技术工作及质保证技 术 员2人工地值班，资料整理，质量安全管理施工人员16人钻孔，灌浆检修人员1人钻孔、灌浆设备修理及材料加工电工1人负责电器的安装和维修综 合1人负责材料发放、行政管理合计24人10.2主要施

19、工设备和辅助设备配置灌浆试验主要施工设备和辅助设备配置情况见表10-2。序号设备名称型号数量备注1手风钻YT-284把钻孔用2灌浆泵SNS-130/202台灌浆用3空压机20 m32台4双层搅拌缸TTB-4002台5储浆桶1立方米1台6自动记录仪GJY-1套7砂浆泵CSC100/151台8高速制浆机ZJ-4001台10.3施工主要材料主要施工材料见表10-3。 材料名称规格型号单位数量备注钢管100mmm450供水25mmm2500供浆、水胶管50mmm400供风40mmm1800排污25mmm200冷却水、接头钻杆32mmm100YT-28风钻钻头50mm个10万向钻40mm个40YT-28

20、风钻高压皮管1.525mm 400灌浆压力表2.5、4.0MPa块40各20块十一、施工质量、安全保证措施11.1施工质量保证措施1、由有经验的专业工程师负责本项目的施工，同时组建专业施工队伍，建立施工质量检查机构；每班都有技术员现场值班监督检查，执行“三检”制度，机长（班长）“一检”，技术员“二检”，质检“终检”的“三检制”。按设计要求、技术规范及监理工程师的指示施工；上道工序未完成，下道工序不得施工，使每道工序符合质量要求。2、开工前，做好技术交底与技术培训工作，不合格者不得上岗，按岗位职责各负其责。3、灌浆设备及器材的性能要充分满足灌浆的要求，并有足够的备用量；各种灌浆材料确认合格后，经

21、监理工程师批准后方可使用。4、施工中，认真做好原始记录，做到清晰、真实、准确，专业技术人员及时将原始记录进行汇总，整理分析并报送监理工程师，以便工程施工顺利进行。5、施工中若出现异常情况，立即采取积极措施，并及时报告监理工程师。6、当灌浆全部结束后，立即向工程师提交全套灌浆资料，按监理工程师指定的检查孔位置进行造孔。11.2施工安全保证措施1、严格执行钻孔、灌浆安全施工管理办法，开工前对施工环境条件及安全施工注意事项进行交底。2、要求所有人员进入作业区必须正确佩带安全帽，在边坡灌浆施工时必须做好安全防范，才能进行施工作业。3、钻孔、灌浆设备一律做好保护罩，以免机器运转伤人。4、加强电源管理；经

22、常检查施工排架，防止意外事故发生。5、坚持做好“每班班前安全会”，并做好记录。11.3文明施工施工措施1、从工作面移交到进点、施工、退场，随时进行工作面的清理工作，保证工作面的卫生。2、风动钻孔设备配带消音装置，不允许干钻，减少工作面的污染，保持工作面的清洁、干净。3、施工过程中随时进行废水的抽排，选择适当的地点作废浆沉淀池，冲洗工作面及封孔养护用水采用工作面所积清水循环使用。4、浆管路和水管摆放有序，电源线路装设整齐。十二、施工进度计划根据本次灌浆试验的试验内容和工程量，试验工期需一个月6#洞灌浆试验施工进度计划安排：2013年05月05日2013年05月31日。试验结束后，按监理工程师的指示，提交试验成果分析报告。-