三峡工程施工工艺标准化培训(演示版灌浆工程).讲课教案.ppt

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1、三峡工程施工工艺标准化培训(演示版灌浆工程). Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望批准：曹广晶审定：张曙光 彭 冈审核：薛砺生 丁琦华 刘先荣 许春云 刘锡铭 沈善良 温文森校核：王毅华 何 炜 马善才 乐 丰 王德金 陈文夫 毛三军 金海军主要编写人员： 路卫兵 闫俊义 邹剑平 黄良鑫 李明鉴 吴 琪 郭大侠 张文彬 李国清 杨开平 安莉玲 编制说明 为稳定提高三峡三期工程施工质量，推进施工工艺标准化进程，三峡总公司质量总监办公室组织三峡工程建设部

2、厂坝项目部、航建项目部和参与三期工程建设的各主要施工、监理单位共同编制了本幻灯片。 本幻灯片不是包罗万象的教科书，而是针对一线施工人员的培训材料，重在规范关键施工工艺操作，以确保三峡三期工程一流施工质量为目的。 在各主要施工、监理单位试用的基础上，本幻灯片历经数次修改与补充。然而，水电工程施工技术复杂、涉及面广，且在实践中不断发展变化，限于编者的能力、水平和知识局限，诸多细节未能一一详述，部分新工艺也未能及时总结整理。希望本幻灯片的推出对于我国水电工程的标准化施工、精细化管理以及施工质量的稳定提高能够起到积极的推动作用，为早日把我国建设成为世界水电强国贡献一份应尽的力量。致谢 参加三峡工程建设

3、的各施工、监理单位和总公司相关部门对本幻灯片的编制工作给予了大力支持和协助，在此深表感谢。1 施工准备施工准备2 钻孔钻孔3 浆液拌制浆液拌制4 灌浆灌浆5 质量检查质量检查6 排水孔排水孔7 化学灌浆化学灌浆8 资料整理及竣工报告编写资料整理及竣工报告编写第三篇 大坝基础钻孔与灌浆工程1.1 施工组织设计及质保体系施工组织设计及质保体系1.2 孔位测量放样孔位测量放样1.3 常用设备及仪表检查、率定常用设备及仪表检查、率定1.4 灌浆材料及浆材灌浆材料及浆材1.5 施工工艺流程图施工工艺流程图 1 施工准备施工准备1.1 施工组织设计及质保体系u施工概况及施工特性u施工方案u施工进度计划u质

4、量保证体系u组织管理体系u各单项工程平面图及剖面图u施工工序、施工工艺和施工设备u使用材料及配比u风、水、电供应和排污措施n施工组织设计主要内容包括如下几方面：1.1 施工组织设计及质保体系u初检：施工机组u复检：施工厂(段、队)u终检：公司质量管理部门 n施工过程严格执行“三检制”的质量保证体系，施工单位建立完整的质量管理控制体系，项目经理为质量第一责任人，其下设三级质量检查机构:n对重要工序必须经监理检查合格后方可进行下道工序。1.1 施工组织设计及质保体系施工质量管理体系框图各施工厂各施工厂(段、队段、队)总经理总经理总质检师总质检师公司相关职能部门公司相关职能部门质量管理部门质量管理部

5、门施工班组施工班组1.2 孔位测量放样n开孔前按照施工详图统一放样、编号、标识，放样偏差不得大于10cm。孔号标识定位开孔1.3 常用设备及仪表检查、率定n灌浆施工常用设备：钻机（帷幕用回转式地质钻机）、灌浆泵、高速搅拌机、立式搅拌机、贮浆机、湿磨机（帷幕灌浆专用）、抽水泵。n灌浆施工常用仪表与器材：自动记录仪、测斜仪、温度计、比重计、千分表、压力表、流量计、孔口封闭器、阻塞器、磅称、高压阀门、水龙头。n灌浆施工时须配备充足的设备与器材，保证连续作业，避免设备故障。n水泥湿磨机和灌浆泵需定期检查。n自动记录仪、压力表和测斜仪需率定和定期校核。1.3 常用设备及仪表检查、率定n三峡工程帷幕灌浆用

6、水泥采用三台水泥湿磨机串联连接，逐级磨细，并要求定期调整湿磨机的磨具间隙，以确保湿磨后的水泥浆液细度达到设计要求。湿磨机调整就位1.3 常用设备及仪表检查、率定n灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，压水灌浆前要对灌浆泵进行检查，以保证工作性能稳定。n灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，排浆量应大于80L/min。灌浆泵1.3 常用设备及仪表检查、率定n自动记录仪应经过国家有关主管部门鉴定，并能自动、准确地测记灌浆压力、流量等灌浆参数；在使用前及使用过程中应定期采用标准量筒校验流量计，用标准压力表校验压力计，以保证记录成果的真实性和准确性。手工测校自动记录仪流量1.3 常用设备及仪表

7、检查、率定n使用过程中应经常检查、校对压力计，检查回浆管路上的压力表读数和记录仪显示的压力值是否一致。n压力误差不得大于5%，否则应查明原因并校正。 校验自动记录仪压力标准压力表标准压力表回浆管回浆管1.3 常用设备及仪表检查、率定n施工所选用的压力表应能使灌浆压力在其最大标值的1/43/4之间。施工中不同量程的压力表1.3 常用设备及仪表检查、率定n应采用检验台校测测斜仪读数精度；顶角测量误差应不大于0.5，方位角测量误差应不大于4。采用JJG-2型测斜仪校验台校测KXP-1型测斜仪探测棒探测棒测顶角测顶角测方位角测方位角JJG-2型测斜仪校验台型测斜仪校验台KXP-1型测斜仪型测斜仪1.3

8、 常用设备及仪表检查、率定千分表孔口封闭器1.3 常用设备及仪表检查、率定测绳 测斜仪比重计温度计1.4 灌浆材料及浆材n应采用42.5强度等级的普通硅酸盐水泥或大坝水泥。n水泥应保持新鲜，距出厂日期不宜超过40d。n水泥细度要求80m方孔筛余量小于5%，每隔15d左右应进行一次细度检测。n应采用饮用水或拌制水工混凝土用水。1.4 灌浆材料及浆材n帷幕灌浆及兼作辅助帷幕的固结灌浆采用湿磨细水泥浆液，基岩固结灌浆采用普通水泥浆液。n湿磨后95%以上的水泥颗粒最大粒径应小于40m。n每10t水泥或每10孔左右检测一次浆液细度。n浆液自制备至用完时间：普通纯水泥浆液不超过4h，湿磨细水泥浆液不超过2

9、h。n浆液温度应保持在540。1.4 灌浆材料及浆材用光学沉降法对湿磨浆液进行检测颗粒分析仪颗粒分析仪取样浆液取样浆液1.5 施工工艺流程图先导孔施工先导孔施工(帷幕帷幕)施工准备、清理场地施工准备、清理场地钻机就位、固定、调平钻机就位、固定、调平测量放点布置孔位测量放点布置孔位物探孔施工及灌前测试物探孔施工及灌前测试I、 序孔施工序孔施工灌后物探孔测试灌后物探孔测试质量检查孔施工质量检查孔施工场地清理移交场地清理移交制浆系统就位制浆系统就位抬动观测孔钻孔及安装观测抬动观测孔钻孔及安装观测2.1 钻孔工艺流程图钻孔工艺流程图2.2 钻机类型及适用对象钻机类型及适用对象2.3 钻头选择钻头选择2

10、.4 钻孔取芯钻孔取芯2.5 孔斜要求孔斜要求2.6 孔深要求孔深要求2.7 孔内事故处理孔内事故处理2.8 抬动观测抬动观测2 钻孔钻孔2.1 钻孔工艺流程图裂隙冲洗裂隙冲洗孔位测量放样孔位测量放样钻机安装定位钻机安装定位开孔钻进、取芯开孔钻进、取芯第第1段灌后埋设孔口管（帷幕）段灌后埋设孔口管（帷幕）钻孔取芯钻孔取芯冲洗、压水冲洗、压水孔段验收（灌浆）孔段验收（灌浆）终孔验收终孔验收现场作业准备现场作业准备岩芯装箱、编号保管岩芯装箱、编号保管2.2 钻机类型及适用对象n一般固结灌浆孔采用各式合适的钻机造孔，但需要采取岩芯的灌浆孔、辅助帷幕孔、检查孔、抬动观测孔、物探测试孔或其它有取芯要求的

11、钻孔应采用回转式钻机造孔。钻机类型及适用对象钻机类型及适用对象钻机类型适用对象回转钻机帷幕孔、辅帷孔、检查孔、抬动孔、物探孔及其他有取芯要求的钻孔冲击钻机手风钻一般固结灌浆孔潜孔钻回转+冲击钻机一般固结灌浆孔、辅帷孔回转式钻机 2.2 钻机类型及适用对象手提式冲击钻机(手风钻)2.2 钻机类型及适用对象履带式冲击钻机2.2 钻机类型及适用对象2.3 钻头选择n采用合适的钻头造固结灌浆孔，需采取岩芯时采用硬质合金钻头或金钢石钻头造孔(常用钻头规格：56、76、91、110、130)。金钢石钻头2.4 钻孔取芯n物探测试孔、帷幕先导孔、质量检查孔钻孔时应取芯。n先导孔、物探测试孔取芯获得率要求达8

12、0%以上，质量检查孔90%以上。n每一钻进回次取出的岩芯从岩芯管退出时，不可猛烈敲击。小心取出芯样2.4 钻孔取芯n按从孔口到孔底的顺序将岩芯依次排放在岩芯箱内，并用岩芯牌隔开。n凡长度超过5cm的岩芯，按顺序统一编号。n每孔岩芯应及时进行岩芯描述，并绘制柱状图。n岩芯一般不需永久保存，监理工程师有特殊要求的岩芯应保存、摄影、存档。n岩芯顺序自左而右、自上而下列放。n单孔多箱时，岩芯箱自下而上编号存放。n岩芯获得率是指比较完整的岩芯长度与本回次进尺的百分比，岩芯长度不计入不成形的破碎物质。岩芯顺序自左而右、自上而下列放2.4 钻孔取芯2.4 钻孔取芯岩芯箱自下而上编号存放2.5 孔斜要求顶角测

13、读顶角测读仪器校验仪器校验现场调零现场调零 下入探测棒下入探测棒 计算偏距计算偏距方位角测读方位角测读 测斜流程2.5 孔斜要求n测斜仪常用型号KXP型或JJG型。 n测斜值每10m测读一次，并填写相关表格。钻孔孔底最大允许偏差值表钻孔孔底最大允许偏差值表孔深 (m)203040506060允许偏差值 (m)0.250.50.81.151.52.0注： 本表为垂直孔或顶角小于5的有测斜要求的钻孔的孔底偏差。 顶角大于5的斜孔，孔底偏差可适当放宽，但方位角偏差不得大于5。用校验台对测斜仪进行校验下入探测棒测顶角、方位角现场调零2.6 孔深要求n终孔孔深不得小于设计图纸、文件规定的深度或监理工程师

14、指示深度。2.6 孔深要求n测绳量测孔深时，测绳底端系的铅锤重约500g1000g，不宜过轻，应能准确测记孔的深度。2.7 孔内事故处理n常见的孔内事故有卡钻、烧钻、掉块、塌孔、钻具折断及灌浆过程中埋射浆管等。n主要处理方法有扫孔、扩孔、打捞、提打等。卡钻事故处理吊锤提打吊锤提打钻杆钻杆液压提升液压提升2.8 抬动观测填黄油石膏止水、埋套管填黄油石膏止水、埋套管钻孔钻孔注浆、埋测杆注浆、埋测杆待凝待凝24h安装磁性表座安装磁性表座安装测墩安装测墩抬动观测装置安装流程架设千分表架设千分表2.8 抬动观测n抬动变形观测装置应在灌浆作业前完成埋设。n观测控制10m范围内的灌浆孔，在裂隙冲洗、压水试验

15、及灌浆过程中应有专人连续地进行观测，每10min测记一次读数，并填写观测记录表。n抬动观测允许变形值为200m。2.8 抬动观测76钻孔73套管黄油石膏止水测杆(钢管)锚固砂浆808020700(1000)152030403020说明说明: 本图适用于主体建筑基岩灌浆本图适用于主体建筑基岩灌浆 施工中基岩抬动变形观测。施工中基岩抬动变形观测。 图中尺寸以厘米计，钢管直径图中尺寸以厘米计，钢管直径 以以mm计。计。 固结灌浆抬动观测孔基岩深度固结灌浆抬动观测孔基岩深度 7m，帷幕灌浆抬动观测孔基岩，帷幕灌浆抬动观测孔基岩 深度深度10m。2.8 抬动观测抬动观测装置玻璃板玻璃板千分表千分表303

16、020cm混凝土墩混凝土墩磁性表座磁性表座3.1 制制( (供供) )浆浆流程流程3.2 配浆工艺流程配浆工艺流程3.3 制浆制浆3 浆液拌制浆液拌制3.1 制(供)浆流程n制浆站可据灌浆施工特点，考虑布置现场制浆点或集中制浆站，制浆能力应满足高峰期用浆需要。自动制浆系统集中制浆站3.1 制(供)浆流程n三峡三期工程基岩浅层微细裂隙较发育，为了确保其灌浆效果，三期帷幕与辅帷灌浆采用湿磨水泥浆材灌注，常规固结灌浆采用普通水泥浆液灌注。n制浆工艺流程：配浆-高速搅拌-三台以上的湿磨机串联湿磨-普通搅拌-送浆-现场灌浆用。高速制浆桶高速制浆桶水泥湿磨机水泥湿磨机灌浆泵灌浆泵低速储浆桶低速储浆桶灌浆孔

17、段灌浆孔段自动记录仪自动记录仪水泥水泥水水压力传感器压力传感器流量传感器流量传感器3.2 配浆工艺流程n外加剂掺量要求准确称量，如为固相外加剂，应先将外加剂和水溶液按配比充分搅拌均匀后再投入水泥拌制成浆材。n如为液相外加剂，在水和水泥充分搅拌均匀后，可直接加入制浆桶内进行搅拌。固相外加剂配浆流程液相外加剂配浆流程外加剂外加剂水水水泥水泥浆液搅拌浆液搅拌浆液搅拌浆液搅拌外加剂外加剂水水水泥水泥3.2 配浆工艺流程不同水灰比每升浆液含灰量和含水量表不同水灰比每升浆液含灰量和含水量表设计水灰比(W/C)4:13:12:11:10.6:10.5:1525#硅酸盐大坝水泥=3.22浆液比重每升浆含灰量(

18、kg)每升浆含水量(L)1.1600.2320.9281.2080.3020.9061.2980.4330.8661.5260.7630.7631.7571.0980.6591.8511.2340.617525#普通硅酸盐水泥=3.16浆液比重每升浆含灰量(kg)每升浆含水量(L)1.1580.2320.9271.2060.3020.9041.2950.4320.8631.5190.7600.7601.7461.0910.6551.8371.2250.612425#普通硅酸盐水泥=3.10浆液比重每升浆含灰量(kg)每升浆含水量(L)1.1570.2310.9251.2040.3010.903

19、1.2920.4310.8611.5120.7560.7561.7341.0840.6501.8241.2160.6083.3 制浆n三峡三期工程基岩灌浆采用荆门产525#普通硅酸盐水泥，外加剂采用UNF-5型高效减水剂，其掺量为水泥重量的0.7%。水泥等固相材料采用重量称量法，称量误差不大于5%。n在制浆站集中制配0.5：1浓浆，将水、外加剂和水泥依照规定的比例、顺序投入高速搅拌机内拌和。经三次湿磨(要求95%以上水泥颗粒细度40m ) ，通过灌浆泵将浆液送至施工作业面，灌浆机组根据吸浆情况再稀释成所需浓度。3.3 制浆制浆要求制浆要求制浆普通水泥浆液湿磨水泥浆液自制备到用完时间4.0h2.

20、0h搅拌设备普通(或高速)搅拌机高速搅拌机搅拌时间3min(或30s)30s浆液温度5405403.3 制浆施工人员正在进行湿磨浆液的制浆工作低速储浆桶低速储浆桶高速搅拌机高速搅拌机灌浆泵灌浆泵湿磨机湿磨机4 灌浆灌浆4.1 固结灌浆固结灌浆4.2 帷幕灌浆帷幕灌浆4.3 特殊情况处理特殊情况处理4.1 固结灌浆 灌浆方式n固结灌浆施工分有盖重、无盖重两种方式进行，三峡三期大坝基础固结灌浆大多采用无盖重灌浆方式。无盖重灌浆施工场景有盖重灌浆施工场景4.1 固结灌浆 灌浆方法n固结灌浆按分序加密原则，采用自上而下、孔内循环法施工，一般作单孔灌注；在保证正常供浆前提下，也可采用并联灌注，但每组并联

21、孔数不宜超过3孔，严禁串联灌注。自上而下分段灌浆程序示意图(a)钻进第1段 (b)第1段灌浆 (c)钻进第2段 (d)第2段灌浆 (e)钻进第3段 (f)第3段灌浆 (f) (e) (d) (c) (b) (a)灌浆塞灌浆塞4.1 固结灌浆 单孔施工工艺流程压水压水钻机对中调平固定钻机对中调平固定钻进钻进阻塞冲洗阻塞冲洗封孔封孔灌浆灌浆单孔施工工艺流程4.1 固结灌浆 段长规定n当固结灌浆孔基岩段长小于6m时可不分段，全孔一次灌注；大于6m时需分段钻灌，按其接触段(第1段)2m，以下各段5m控制，特殊情况最大段长不得超过8m。固结灌浆孔段长划分2接触段接触段2m5m14.1 固结灌浆 阻塞n有

22、盖重固结灌浆，第1段应阻塞在基岩面以上混凝土内0.5m左右，以下各段应阻塞在上一灌段底以上0.5m左右，其射浆管距灌浆段孔底不应大于0.5m。有盖重阻塞位置示意图第1段阻塞第2段阻塞阻塞器阻塞器50cm50cm50cm50cm4.1 固结灌浆 阻塞n无盖重固结灌浆，第1段应自基岩面以下开始阻塞；阻塞不住时，可逐步下移阻塞器(不可上移)；阻塞器移动后，应保证射浆管距孔底不超过0.5m;以下各段阻塞同有盖重灌浆。无盖重阻塞位置示意图第1段阻塞第2段阻塞阻塞器阻塞器50cm50cm4.1 固结灌浆 阻塞 下灌浆阻塞装置射浆管射浆管花管花管灌浆塞灌浆塞外管外管内管内管灌浆塞灌浆塞4.1 固结灌浆 冲洗

23、n每段钻孔结束即用大流量水将孔内岩粉等物冲出，回水澄清后再冲洗10min；孔底残留物厚度不大于20cm。用肉眼或量杯接回水观察清洁度n单孔用脉冲压力水冲洗，串通孔用风水轮换冲洗。n水压一般采用80%的灌浆压力，但不超过1MPa；风压采用50%的灌浆压力，但不超过0.5MPa；冲 洗 时 间 不 得 少 于30min，串通孔冲洗不应少于2h。4.1 固结灌浆 压水试验n固结灌浆孔应选择有代表性的孔段作单点压水试验，其孔数不应小于灌区总灌孔(段)数的5%，其它孔段在灌前进行简易压水。n单点压水：在稳定压力下每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

24、小值之差小于1L/min时即可结束，取最终值作为岩体透水率的计算值。n简易压水：在稳定压力下压水20min，每5min测读一次压入流量，取最终值作为岩体透水率的计算值。4.1 固结灌浆 压水试验记录仪记录压水灌浆过程辅助手工记录校测注入率4.1 固结灌浆 灌浆压力注: 当混凝土盖重超过3m时，以混凝土盖重3m时的灌浆压力为基础，按盖重每增加1m，灌浆压力提高0.025MPa计算。灌浆部位条件灌浆压力 (MPa)序孔序孔混凝土盖重3m0.30.3基础廊道内固结兼辅助帷幕孔0.71.0无盖重一般部位0.30.5无盖重陡坡或直立边坡0.20.3固结灌浆第固结灌浆第1 1段灌浆压力要求段灌浆压力要求4

25、.1 固结灌浆 灌浆压力n固结灌浆第1段以下各段的灌浆压力按下式计算：P=P0+ah其中：P为灌浆段的灌浆压力，P0为第1段的灌浆压力； h为阻塞器栓塞以下的基岩段长； a为取决于岩石破碎情况的系数，一般可取0.05，断层发育带、破碎带和强透水地带可取0.025。n固结灌浆压力按安装在回浆管路上的灌浆压力表指针摆动的中值控制。n灌浆压力应尽快达到设计压力，但对断裂构造发育、注入率较大的孔段应逐级升压至设计压力；具体操作时以压水试验压力为基础，以0.05MPa逐级升压，每级压力的纯灌时间不应小于15min。4.1 固结灌浆 浆液水灰比及变浆条件n固结灌浆浆液以普通水泥浆液为主，浆液水灰比(重量比

26、)采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等六个比级，开灌水灰比采用3:1。n灌浆过程中，当灌浆压力保持不变而注入率持续减少或注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。n当某一级水灰比浆液的注入量达300L以上而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，或灌注时间大于1h而压力不变时，应改浓一级水灰比灌注。n当注入率大于30L/min时，视具体情况可越级变浓浆液水灰比。4.1 固结灌浆 浆液水灰比及变浆条件n灌浆前、浆液变换时和灌浆结束时均应测量浆液密度。灌浆过程中应每隔15min30min测记一次进、回浆比重，若浆液回浓则改为每隔15min测记一次，并将测量结果记录

27、在灌浆记录表中。n当采用三参数灌浆自动记录仪记录时，90%的水灰比读数的波动幅度应小于设计水灰比的10%。n用比重称检测浆液比重时，盛浆桶内应盛满浆液，盛浆桶外壁不得附着水及浆液等。n用比重计检测时，必需将比重计擦干净。4.1 固结灌浆 浆液水灰比及变浆条件采用比重称检测浆液比重4.1 固结灌浆 封孔n在设计灌浆压力下，吸浆量不大于0.4L/min时，继续灌注30min后可结束灌浆。n常规固结灌浆封孔采用“机械压浆封孔法” ，固结兼辅助帷幕封孔采用“置换和压力灌浆封孔法” 。n机械压浆封孔法：将导管下到孔底部，用灌浆泵向导管内压入0.6:1或0.5:1的浓水泥浆，将孔内稀浆和水置换干净，直至孔

28、口冒出浓浆。在封孔过程中，导管应缓慢提升，且管底应在浆液面以下一定距离；浆液凝固后应及时清除灌浆孔上部空余部分的浮浆和污水，并用M20水泥砂浆回填密实。n置换和压力灌浆封孔法：先用导管注浆法将孔内余浆置换成为水灰比0.6:1或0.5:1的浓浆，再将灌浆塞卡在孔口进行纯压灌浆封孔，封孔时间不小于30min。4.1 固结灌浆 封孔 机械压浆封孔法施工场景4.1 固结灌浆 封孔置换和压力封孔法施工场景4.1 固结灌浆 封孔n孔口应封填密实。4.2 帷幕灌浆 灌浆方法n灌浆孔第1段(接触段)采用“阻塞灌浆法”灌浆，灌浆塞应阻塞在基岩面以上100cm的混凝土内；第2段及以下各段采用“小口径钻孔、孔口封闭

29、、自上而下分段、孔内循环法”灌注。n各灌浆段灌浆时，射浆管管口距孔底不得大于50cm。孔口封闭自上而下分段灌浆法施工程序示意图(f)(e)(d)(c)(b)(a)灌浆塞灌浆塞孔口封闭器孔口封闭器56mm91mm56mm50cm50cm50cm(a)钻进第1段 (b)第1段灌浆 (c)钻进第2段 (d)第2段灌浆 (e)钻进第3段 (f)第3段灌浆4.2 帷幕灌浆 灌浆方法小口径钻孔、孔口封闭、自上而下、孔内循环法施工 孔口封闭器孔口封闭器压力表压力表压力传感器压力传感器4.2 帷幕灌浆 单孔施工工艺流程 帷幕灌浆单孔施工工艺流程钻孔钻孔( (第第1 1段段) )冲孔、实测孔深，测斜冲孔、实测孔

30、深，测斜阻塞灌浆段阻塞灌浆段裂隙冲洗裂隙冲洗压水试验压水试验灌浆灌浆埋设孔口管、待凝埋设孔口管、待凝钻进下一段钻进下一段冲洗、压水试验冲洗、压水试验灌浆灌浆终孔后封孔终孔后封孔扫孔、实测孔深扫孔、实测孔深4.2 帷幕灌浆 段长规定n第1段(接触段)一般为2m，遇地质缺陷可适当加长，孔口管嵌入岩深度也随之加长；第2段为1m，第3段为2m，第4段及以下各段一般为5m，地质缺陷部位经监理单位批准可适当缩短段长；终孔段根据实际情况，可适当加长段长，但最大段长不大于10m。帷幕灌浆孔段长划分2m5m2m1m4321接触段接触段4.2 帷幕灌浆 冲洗n钻孔冲洗：每段钻孔结束即用大流量水流将孔内岩粉等物冲出

31、，直至回水澄清后10min为止；孔底残留物的厚度不得大于20cm。n裂隙冲洗：接触段必须进行裂隙冲洗；单孔用压力水脉冲方式冲洗，串通孔用风水轮换冲洗；水压一般采用80%的灌浆压力，但不超过1MPa；风压采用50%的灌浆压力，但不超过0.5MPa；冲洗至回水澄清后10min为止，且总时间不少于30min，串通孔不少于2h。n冲洗后24h内必须进行灌浆，否则应重新进行冲洗。n当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔灌浆结束不足24h，不得进行冲洗。n冲孔用风必须经过油水分离器过滤。4.2 帷幕灌浆 压水试验n单点法压水：在稳定压力下每5min测读一次压入流量，连续4次读数中的最大值与最小值之差小于最终值的

32、10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时即可结束，并取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。此法适用于检查孔、物探孔、先导孔及其它要求采用单点法压水的灌浆孔。n简易压水：在稳定压力下压水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。适用一般帷幕灌浆孔。n压水压力，一般为灌浆压力的80%，且不大于1MPa。4.2 帷幕灌浆 灌浆压力n主帷幕的最大灌浆压力为4.0MPa5.0MPa，其中接触段为1.0MPa2.5MPa；封闭帷幕最大灌浆压力为4.0MPa4.5MPa，其中接触段为1.0MPa1.5MPa。n灌浆时应尽快达到设计压力，但灌浆过程中注入率较大时，

33、可采用分级升压或间歇升压法灌注，使灌浆压力与注入率相适应；灌浆压力应严格控制，并应特别注意，当注入率大于10L/min，灌浆压力不得超过5MPa。 注入率与最大灌浆压力关系表注入率与最大灌浆压力关系表第1段注入率 (L/min)50305010305105030502030102010最大灌浆压力 (MPa)0.50.51.0 1.02.0 3.05.05.0注: 表中各种注入率下的灌浆压力均不得大于设计灌浆压力。4.2 帷幕灌浆 灌浆压力 施工人员正在升压4.2 帷幕灌浆 灌浆压力n灌浆压力以安装在回浆管上的压力表读数的峰值为准，压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%，摆动幅度应做记录。n

34、使用灌浆记录仪记录时，时段平均压力读数应按压力表读数峰值的90%控制。 施工人员正在控制灌浆压力4.2 帷幕灌浆 孔口管镶铸孔口管镶铸流程图钻灌第钻灌第1 1段段扫孔、实测孔深扫孔、实测孔深下入孔口管下入孔口管注浓浆注浓浆加套管保护加套管保护待凝待凝3d5d导正孔口管导正孔口管配制孔口管配制孔口管根据孔深配制孔口管下孔口管量测外露高度校正孔口管10cm孔口管注0.5:1的浓浆检测回浆比重埋设后的孔口管安装套管予以保护4.2 帷幕灌浆 浆液水灰比及变浆条件n浆液配比：以湿磨水泥浆液为主，浆液水灰比(重量比)采用2:1、1:1和0.6:1三个比级，开灌水灰比采用2:1。n变浆条件：当灌浆压力保持不

35、变而注入率持续减少时或注入量不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；当某级浆液注入量已达到300L以上或灌浆时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时视具体情况越级变浓。 4.2 帷幕灌浆 灌浆结束条件n同时满足下述规定方可结束灌浆作业： 设计压力下灌浆孔第13段注入率小于0.4L/min时，第4段及以下各段注入率小于1.0L/min时，再延续灌注90min。 灌浆全过程中，在设计压力下的灌浆时间不得少于120min。4.2 帷幕灌浆 终孔条件n同时满足下述规定可以终孔： 所有灌浆孔孔深均应达到设计图纸、通知、文件规定的底线高程。 终孔

36、段基岩透水率应小于1Lu且灌浆单耗应小于20kg/m，否则应自动加深钻灌直至满足上述两标准为止。 终孔段遇规模较大的断层、岩脉等地质构造时，应加深钻孔至穿过该地质构造下盘5m以上。 4.2 帷幕灌浆 封孔n帷幕灌浆封孔采用“置换和压力灌浆封孔法”。n终孔段灌浆结束并经验收合格，即用0.5:1的浓浆置换完孔内稀浆。灌浆结束灌浆结束注注0.5:1的浓浆的浓浆检测回浆比重检测回浆比重上提射浆管上提射浆管( (孔深一半孔深一半) )全孔注满浓浆全孔注满浓浆安装孔口封闭器安装孔口封闭器压力封孔压力封孔封孔工艺流程图4.2 帷幕灌浆 封孔操作要求n待检测返出的浓浆比重达到1.821.85要求时，上提射浆管

37、。n提管过程中必须保持射浆管下端口在浆液面之下不小于2m。n全孔充满浓浆后，安装孔口封闭器，以终孔段灌浆压力封孔，封孔时间不少于1h。n若遇涌水孔段，纯压灌注结束后应闭浆待凝。n浆液凝固后，如上部脱空大于3m时，清除孔内污水、浮浆，采用“机械压浆法”封平至孔口；上部脱空小于3m时，孔内污水、浮浆清除干净后用水泥砂浆封填密实。4.2 帷幕灌浆 封孔操作要求检测孔口返浆比重安装孔口封闭器压力封孔4.3 特殊情况处理 4.3.1 涌水孔段处理涌水孔段处理4.3.2 析水回浓处理析水回浓处理4.3.3 漏浆处理漏浆处理4.3.4 串通孔处理串通孔处理4.3.1 涌水孔段处理 一般处理原则n提高灌浆压力

38、(设计压力+涌水压力)；n灌浆结束后屏浆，时间不少于1h；n闭浆待凝，待凝时间根据涌水压力和注入量决定： u涌水压力小于等于0.05MPa或单耗小于等于3kg/m时可以不待凝，但连续不待凝孔段不得超过3段；u涌水压力0.05MPa0.1MPa或单耗3kg/m20kg/m时待凝12h；u涌水压力大于0.1MPa或单耗大于20kg/m时待凝24h。4.3.1 涌水孔段处理 注意事项n对涌水孔段做闭浆待凝处理后，应重新扫孔至该段孔底观测涌水情况，如无涌水，可直接进行下段钻灌，如仍有涌水，应测记涌水量与压力，并进行复灌。n复灌时，前90min用湿磨水泥灌浆，90min后使用湿磨水泥浆掺加水玻璃灌浆，浆

39、液胶凝时间按不多于30min控制，其掺量需通过现场试验确定。n屏浆是指灌浆达到结束条件后，为使已灌入的浆液加快凝固、提高强度，继续使用灌浆泵对灌浆孔段内施加压力的措施。n闭浆是指灌浆段的灌浆工作结束后，为防止孔段内的浆液返流溢出，继续保持孔段封闭状态的措施。4.3.1 涌水孔段处理 帷幕灌浆孔涌水现象涌水涌水4.3.1 涌水孔段处理 测记涌水压力n发现涌水孔段后，孔口封闭，连接三通，选装合适量程的压力表，关闭三通闸阀，每隔5min测记一次压力，连续测读2次没有变化，以最终压力值为涌水压力，并作记录。4.3.1 涌水孔段处理 测记涌水流量n发现涌水孔段后，封闭孔口，连接三通，备齐测量器具(量杯、

40、秒表)，测记单位时间内的涌水量，连续测读2次至3次，取平均值，然后计算流量。4.3.1 涌水孔段处理 闭浆待凝4.3.2 析水回浓处理n灌浆过程中应该经常检测回浆比重，以便及时发现析水回浓。n灌浆过程中，当发现回浆变浓(回浓一个比级)时，可换用回浓前水灰比的新浆灌注，若效果不明显，延续灌注30min(但总灌浆时间不小于120min)可停止灌注。4.3.3 漏浆处理 n在裂隙冒浆处用旧棉花、麻丝、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。n在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处，用铁管引出，再用速凝水泥或砂浆对周边进行封闭，待一定时间后，再将铁管封堵。n在裂隙冒浆处堆压沙袋等配重物，以达到封盖外漏的目的。n采用低

41、压、限流、限量、加浓、间歇灌浆，灌注速凝浆液及混合浆液等方法。对外漏处进行人工嵌缝处理4.3.4 串通孔处理n串通孔具备同灌条件：一般应一泵一孔同时灌注，否则应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。n串通孔不具备同灌条件：串通孔正在钻进应立即停钻；串浆量较小，可在灌浆同时，在被串孔内注入清水；串浆量较大时，应将阻塞器阻塞于被串孔串浆部位上方0.5m1m处，对灌浆孔继续进行灌浆；结束后将串通孔内阻塞器取出，待凝、扫孔后进行钻、灌。5 质量检查质量检查5.1 检查孔布孔原则检查孔布孔原则5.2 灌前、灌后声波测试及透水率对比灌前、灌后声波测试及透水率对比5.

42、3 取芯及压水检查取芯及压水检查5.4 封孔质量检查封孔质量检查5.1 检查孔布孔原则n固结灌浆质量检查布孔原则：在单位注入量大的地段或认为灌浆质量有疑问的地段布置检查孔。n帷幕灌浆质量检查布孔原则：帷幕中心线上；岩石破碎带、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；末序孔注入量大的孔段附近；钻孔偏斜大、灌浆情况不正常以及资料分析怀疑帷幕灌浆质量有问题的部位。n固结灌浆质量检查孔孔数按灌浆总孔数的5%控制； 帷幕灌浆质量检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%，且一个坝段或一个单元工程内至少应布置一个。 5.2 灌前、灌后声波测试及透水率对比n物探测试孔均应进行灌前、灌后声波测试，灌后测试工作应在单元工程灌

43、浆结束后14d进行。n物探测试检查合格标准：每组物探测试孔的灌后物探检测平均波速一般应大于5000m/s，95%的测点波速不小于4000m/s。n物探测试孔灌前、灌后均应逐段进行单点法压水试验，灌前采用自上而下分段进行，灌后采用自下而上分段进行。n对灌浆前后的压水试验资料进行分析，并绘制灌前灌后有关成果曲线对比图，对物探测试区灌浆效果作初步评价。5.3 取芯及压水检查n质量检查孔应取岩芯，岩芯获得率应达90%以上。n质量检查孔应自上而下分段阻塞进行压水试验，试验采用单点法或五点法。n一般固结灌浆质量检查合格标准：灌后基岩透水率小于等于3Lu，单元灌区内压水检查孔段的合格率应达到80%以上，其余

44、不合格孔段的基岩透水率最大值不超过4.5Lu且不集中。n固结兼辅助帷幕灌浆质量检查合格标准：灌后基岩透水率小于等于3Lu，单元灌区内压水检查基岩接触段的合格率应达到100%以上，以下各段的合格率应达90%以上，其余不合格孔段的基岩透水率最大值不超过4.5Lu且不集中。n帷幕灌浆质量检查合格标准：灌后基岩透水率小于等于1Lu，接触段及其下一段的合格率应为100%，以下各段合格率达90%以上、不合格的孔段透水率应不超过2Lu且不集中。5.4 封孔质量检查n对封孔后孔口仍有渗水、湿痕的孔应重点抽检。n帷幕灌浆孔封孔质量重点项目为封孔结石密实度、芯样获得率、采取率等，并以此完成简要的钻孔综合图表。n对

45、有明显异常的芯样，应选择有代表性岩芯进行抗压强度、容重、空隙率试验，并应摄影存档。n检查后，按灌浆孔要求进行封孔。6 排水孔排水孔6.1 钻孔钻孔6.2 孔内保护孔内保护6.3 孔口装置孔口装置6.1 钻孔 钻孔工艺流程钻孔工艺流程图现场作业准备现场作业准备孔位测量放样孔位测量放样钻机安装定位钻机安装定位钻进钻进测斜测斜冲洗冲洗终孔验收终孔验收6.1 钻孔 钻具配置、钻孔取芯n各类排水孔的俯孔应采用回转式地质钻机造孔，钻头采用硬质合金钻头或人造金钢石钻头；仰孔可选用适宜的钻机（如MD-50型锚固钻机,配球齿钻头）造孔。回转式钻机6.1 钻孔 钻孔要求n孔位误差不大于10cm；n俯孔孔径110m

46、m或91mm，仰孔孔径91mm；n垂直孔和顶角小于5的排水孔偏斜率不得大于1%，顶角大于5的斜孔偏斜率不得大于2%；n钻孔过程中每5m10m进行一次孔斜测量，发现偏差超标，及时纠偏处理；n孔深偏差不得大于设计孔深的1%。6.2 孔内保护n排水孔穿过全、强风化岩体或宽度较大、性状较差的断层、岩脉、结构面时应进行孔内保护。n排水孔孔内保护采用硬质塑料花管外包工业过滤布，硬质塑料花管的型号、规格、尺寸及工业过滤布的规格、性能应满足设计图纸、文件的要求。6.3 孔口装置n各类排水孔的孔口装置应按设计图纸、文件要求进行加工。n孔口装置应安装牢固，不得产生渗、漏水现象，安装完成后应进行充水试验，充水压力0

47、.1MPa0.2MPa。n使用的排水孔孔口装置的导水管应引向廊道(或排水洞)排水沟，并保证出水畅通。7 化学灌浆化学灌浆7.1 化学灌浆设备化学灌浆设备7.2 化学灌浆材料及配比化学灌浆材料及配比7.3 胶凝时间胶凝时间7.4 灌浆方法灌浆方法7.5 灌浆结束标准灌浆结束标准7.6 设备清洗设备清洗7.7 安全防护与劳动保护安全防护与劳动保护 7.1 化学灌浆设备nHGB系列化学灌浆泵，压力在3MPa24MPa范围内可调，排浆量5.7L/min50L/min范围内自动调节。nCD-15型化灌设备是双液法化学灌浆的专用设备。A、B两种配剂在混合器内完成定量配比后，通过空气单向流动控制装置，由输出

48、端进入裂缝。n2DB1.5/3计量泵，压力在1.5MPa3MPa范围内可调，排浆量0.75L/min15L/min。n2JZ计量泵，压力10MPa，排浆量0L/min2.7L/min。7.1 化学灌浆设备单液化学灌浆设备7.1 化学灌浆设备nCD-15型化灌设备是双组份环氧树脂化学灌浆的专用设备。双液化学灌浆示意图小型气压泵小型气压泵CD-15配比箱配比箱A组份组份B组份组份混合器混合器裂裂缝缝灌浆灌浆储浆供给罐储浆供给罐nA、B两种组份在配比箱中完成配比后，通过空气单向流动控制装置，经空气管道带压进入混和器，充分完成混合后的环氧树脂材料由输出端进入裂缝。7.2 化学灌浆材料及配比n丙烯酸盐灌

49、浆 A液：丙烯酸盐 10%20% 主剂 甲撑双丙烯酰胺 1%2% 交联剂 三乙醇胺 1%2% 促进剂 铁氰化钾 00.3% 缓凝剂 水 加水至总浆量的50% B液：过硫酸胺 0.5%1.5% 引发剂 水 加水至总浆量的50%nCW灌浆（环氧树脂） A液：6份(称量比)环氧树脂与稀释剂 （糠醛、丙酮）搅拌混合均匀 B液：1份(称量比)促进剂、外加剂、固化剂 7.3 胶凝时间n丙烯酸盐灌浆：浆液胶凝时间根据灌段压水时的压入流量调节（灌前宜做胶凝时间试验），胶凝时间较长时可用单液，较短时宜用双液。nCW灌浆：胶凝时间26h。Q耗水量 (L/min)胶凝时间 (min)单液双液550603545510

50、405025351030401525丙烯酸盐胶凝时间与耗水量之间的关系丙烯酸盐胶凝时间与耗水量之间的关系n压水试验：通过压水资料，选定适当的浆液配比，并大致估算配浆量。但使用环氧浆液处理低渗透地层时，一般不压水而用压丙酮代替。7.4 灌浆方法单液灌浆法流程示意图1-盛浆桶 2-阀门 3-泵 4-流量计 5-压力表 6-排气管 7-止浆塞 8-钻孔13422756827.4 灌浆方法双液法工艺流程(a)泵前混合双液法灌浆法流程示意图1-盛浆桶 2-阀门 3-泵 4-流量计 5-压力表 6-排气管 7-止浆塞 8-钻孔 9-混合器 (b)泵后混合双液法灌浆法流程示意图652278932244甲液甲