三峡工程施工工艺标准化培训(演示版灌浆工程).ppt

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1、三峡工程施工工艺标准化培训（第三篇 大坝基础钻孔与灌浆工程）,中国三峡总公司质量总监办2005-10,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

2、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2 钻孔3 浆液拌制4 灌

3、浆5 质量检查6 排水孔7 化学灌浆8 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1.2 孔位测量放样1.3 常用设备及仪表检查、率定1.4 灌浆材料及浆材1.5 施工工艺流程图,1 施工准备,1.1 施工组织设计及质保体系,施工概况及施工特性施工方案施工进度计划质量保证体系组织管理体系各单项工程平面图及剖面图施工工序、施工工艺和施工设备使用材料及配比风、水、电供应和排污措施,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,初检：施工机组复检：施工厂(段、队)终检：公司质量管理部门,施工过程严格执行“三检制”的质量保证体系，施工

4、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:,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(段、队),总经理,总质检师,公司相关职能部门,质量管理部门,施工班组,1.3 常用设备及仪表检查、率定,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。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。灌浆施工时须配备充足的设备与器材，保证连续作业，避

5、免设备故障。水泥湿磨机和灌浆泵需定期检查。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,三峡工程帷幕灌浆用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,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。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,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

6、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 常用设备及仪表检查、率定,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。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,回浆管,1.3 常用设备及仪表检查、率定,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,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

7、测斜仪校验台校测KXP-1型测斜仪,探测棒,测顶角,测方位角,JJG-2型测斜仪校验台,KXP-1型测斜仪,1.3 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,应采用42.5强度等级的普通硅酸盐水泥或大坝水泥。水泥应保持新鲜，距出厂日期不宜超过40d。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。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,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。湿磨后95%以上的水泥颗粒最大粒径应小于40

8、m。每10t水泥或每10孔左右检测一次浆液细度。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2h。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,取样浆液,1.5 施工工艺流程图,先导孔施工(帷幕),施工准备、清理场地,钻机就位、固定、调平,测量放点布置孔位,物探孔施工及灌前测试,I、序孔施工,灌后物探孔测试,质量检查孔施工,场地清理移交,制浆系统就位,抬动观测孔钻孔及安装观测,2.1 钻孔工艺流程图2.2 钻机类型及适用对象2.3 钻头选择2.4 钻孔取芯2.5 孔斜要求2.6 孔深要求2.7 孔内事故处理2.8 抬动观测

9、,2 钻孔,2.1 钻孔工艺流程图,裂隙冲洗,孔位测量放样,钻机安装定位,开孔钻进、取芯,第1段灌后埋设孔口管（帷幕）,钻孔取芯,冲洗、压水,孔段验收（灌浆）,终孔验收,现场作业准备,岩芯装箱、编号保管,2.2 钻机类型及适用对象,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钻孔应采用回转式钻机造孔。,钻机类型及适用对象,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,采用合适的钻头造固结灌浆孔，需采取岩芯时采

10、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,物探测试孔、帷幕先导孔、质量检查孔钻孔时应取芯。,先导孔、物探测试孔取芯获得率要求达80%以上，质量检查孔90%以上。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,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。凡长度超过5cm的岩芯，按顺序统一编号。每孔岩芯应及时进行岩芯描述，并绘制柱状图。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。岩芯顺序自左而右、自上而下列放。单孔多箱时，岩芯箱自下而上编号存放。岩

11、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,顶角测读,仪器校验,现场调零,下入探测棒,计算偏距,方位角测读,测斜流程,2.5 孔斜要求,测斜仪常用型号KXP型或JJG型。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,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,终孔孔

12、深不得小于设计图纸、文件规定的深度或监理工程师指示深度。,2.6 孔深要求,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,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。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,钻杆,液压提升,2.8 抬动观测,填黄油石膏止水、埋套管,钻孔,注浆、埋测杆,待凝24h,安装磁性表座,安装测墩,抬动观测装置安装流程,架设千分表,2.8 抬动观测,抬动变形观测装置应在灌浆作业前完成埋设。观测控制10m范围内的灌浆孔，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中应有专

13、人连续地进行观测，每10min测记一次读数，并填写观测记录表。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,80,80,20,700(1000),15,20,3040,30,20,说明:本图适用于主体建筑基岩灌浆 施工中基岩抬动变形观测。,图中尺寸以厘米计，钢管直径 以mm计。,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 深度10m。,2.8 抬动观测,抬动观测装置,玻璃板,千分表,303020cm混凝土墩,磁性表座,3.1 制(供)浆流程3.2 配浆工艺流程3.3 制浆,3 浆液拌制,3.1 制(供)浆流程,制浆站可

14、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,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。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,水泥湿磨机,灌浆泵,低速储浆桶,灌浆孔段,自动记录仪,水泥,水,压力传感器,流量传感器,3.2 配浆工艺流程,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。如为液相外加剂，在水和水泥充分

15、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,水,水泥,浆液搅拌,浆液搅拌,外加剂,水,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,3.3 制浆,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%。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

16、,制浆要求,3.3 制浆,施工人员正在进行湿磨浆液的制浆工作,低速储浆桶,高速搅拌机,灌浆泵,湿磨机,4 灌浆,4.1 固结灌浆4.2 帷幕灌浆4.3 特殊情况处理,4.1 固结灌浆 灌浆方式,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,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

17、(e)钻进第3段(f)第3段灌浆,4.1 固结灌浆 单孔施工工艺流程,压水,钻机对中调平固定,钻进,阻塞冲洗,封孔,灌浆,单孔施工工艺流程,4.1 固结灌浆 段长规定,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,2m,5m,1,4.1 固结灌浆 阻塞,有盖重固结灌浆，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,50cm

18、,50cm,50cm,50cm,4.1 固结灌浆 阻塞,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,50cm,50cm,4.1 固结灌浆 阻塞,下灌浆阻塞装置,射浆管,花管,灌浆塞,外管,内管,灌浆塞,4.1 固结灌浆 冲洗,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,单孔用脉冲压力水冲洗，串通孔用风水轮换冲洗。水压一般采用80%的灌

19、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,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。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。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

20、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。,固结灌浆第1段灌浆压力要求,4.1 固结灌浆 灌浆压力,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。,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。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

21、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,固结灌浆浆液以普通水泥浆液为主，浆液水灰比(重量比)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。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。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。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

22、.1 固结灌浆 浆液水灰比及变浆条件,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，并将测量结果记录在灌浆记录表中。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%。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。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,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。常规固结灌浆封

23、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”。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。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.

24、1 固结灌浆 封孔,孔口应封填密实。,4.2 帷幕灌浆 灌浆方法,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、自上而下分段、孔内循环法”灌注。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,孔口封闭器,56mm,91mm,56mm,50cm,50cm,50cm,(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

25、闭、自上而下、孔内循环法施工,孔口封闭器,压力表,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(第1段),冲孔、实测孔深，测斜,阻塞灌浆段,裂隙冲洗,压水试验,灌浆,埋设孔口管、待凝,钻进下一段,冲洗、压水试验,灌浆,终孔后封孔,扫孔、实测孔深,4.2 帷幕灌浆 段长规定,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,4.2 帷幕灌浆 冲洗,钻孔冲洗：

26、每段钻孔结束即用大流量水流将孔内岩粉等物冲出，直至回水澄清后10min为止；孔底残留物的厚度不得大于20cm。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。冲洗后24h内必须进行灌浆，否则应重新进行冲洗。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。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,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

27、读数中的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。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。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,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。灌浆时应尽快达到设

28、计压力，但灌浆过程中注入率较大时，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: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,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。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

29、1段,扫孔、实测孔深,下入孔口管,注浓浆,加套管保护,待凝3d5d,导正孔口管,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,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。变浆条件：当灌浆压力保持不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

30、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,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,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

31、灌浆 封孔,帷幕灌浆封孔采用“置换和压力灌浆封孔法”。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,注0.5:1的浓浆,检测回浆比重,上提射浆管(孔深一半),全孔注满浓浆,安装孔口封闭器,压力封孔,封孔工艺流程图,4.2 帷幕灌浆 封孔操作要求,待检测返出的浓浆比重达到1.821.85要求时，上提射浆管。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。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。若遇涌水孔段，纯压灌注结束后应闭浆待凝。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

32、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4.3.2 析水回浓处理4.3.3 漏浆处理4.3.4 串通孔处理,4.3.1 涌水孔段处理 一般处理原则,提高灌浆压力(设计压力+涌水压力)；灌浆结束后屏浆，时间不少于1h；闭浆待凝，待凝时间根据涌水压力和注入量决定：,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；涌水压力0.05MPa0.1MPa或单耗3kg/m20kg/m时待凝12h；涌水压力大于0.1MPa或单耗

33、大于20kg/m时待凝24h。,4.3.1 涌水孔段处理 注意事项,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。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，浆液胶凝时间按不多于30min控制，其掺量需通过现场试验确定。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。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,4.3.

34、1 涌水孔段处理,测记涌水压力,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,发现涌水孔段后，封闭孔口，连接三通，备齐测量器具(量杯、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,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。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

35、不小于120min)可停止灌注。,4.3.3 漏浆处理,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。,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。在裂隙冒浆处堆压沙袋等配重物，以达到封盖外漏的目的。采用低压、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,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。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

36、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,5.1 检查孔布孔原则5.2 灌前、灌后声波测试及透水率对比5.3 取芯及压水检查5.4 封孔质量检查,5.1 检查孔布孔原则,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。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。固结灌浆质量检查孔孔数按灌浆总孔数的

37、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,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浆结束后14d进行。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。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。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,质量检查孔应取岩芯，岩芯获

38、得率应达90%以上。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。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，其余不合格孔段的基岩透水率最大值不超过4.5Lu且不集中。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。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

39、水率应不超过2Lu且不集中。,5.4 封孔质量检查,对封孔后孔口仍有渗水、湿痕的孔应重点抽检。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。对有明显异常的芯样，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。检查后，按灌浆孔要求进行封孔。,6 排水孔,6.1 钻孔6.2 孔内保护6.3 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,孔位测量放样,钻机安装定位,钻进,测斜,冲洗,终孔验收,6.1 钻孔 钻具配置、钻孔取芯,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

40、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,孔位误差不大于10cm；俯孔孔径110mm或91mm，仰孔孔径91mm；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%；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；孔深偏差不得大于设计孔深的1%。,6.2 孔内保护,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。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,各

41、类排水孔的孔口装置应按设计图纸、文件要求进行加工。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0.1MPa0.2MPa。,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,7.1 化学灌浆设备7.2 化学灌浆材料及配比7.3 胶凝时间7.4 灌浆方法7.5 灌浆结束标准7.6 设备清洗7.7 安全防护与劳动保护,7.1 化学灌浆设备,HGB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。CD-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

42、比后，通过空气单向流动控制装置，由输出端进入裂缝。2DB1.5/3计量泵，压力在1.5MPa3MPa范围内可调，排浆量0.75L/min15L/min。2JZ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,CD-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,A、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,丙烯酸盐灌浆 A液：丙烯酸盐 10%20%主剂 甲撑双丙烯酰胺 1%2%交联

43、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%CW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,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。CW灌浆：胶凝时间26h。,丙烯酸盐胶凝时间与耗水量之间的关系,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

44、.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,7.4 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,7.5 灌浆结束标准,丙烯酸盐灌浆：在设计压力下灌至连续3个注入率读数小于0.1L/min时结束；涌水孔段应灌至孔内浆液胶凝。CW灌浆：在设计压力下灌至注入率小于0.01L/min，闭浆24h后结束。,7.6 设备清洗,水溶性浆材（丙烯酸盐、水玻璃）用清水冲洗即可

45、。环氧树脂或聚氨脂类，必须用丙酮等溶液进行冲洗。,7.7 安全防护与劳动保护,进行安全教育，遵守安全技术操作规程。防火、防爆、严禁烟火。按材料不同性质分别存储，防暴晒、防潮、防漏。废浆、废料及清理设备、管路的废液，应集中处理，不准随意排入江河及污染地下水。操作人员作业时必须穿防护服，佩戴防护眼镜、橡胶手套，防毒口罩。当化学药品溅至皮肤上时，应立即用肥皂或酒精进行清洗；当浆液溅至眼睛时，应立即用清水或生理盐水彻底清洗，并到医院治疗。严禁操作人员在施工现场进食。,8 资料整理及竣工报告编写,8.1 基础灌浆工程原始资料收集、汇总8.2 竣工报告编写,8.1 基础灌浆工程原始资料收集、汇总,灌浆系隐

46、蔽工程，施工单位必须如实、准确地作好 钻孔记录、测斜记录、钻孔冲洗及裂隙冲洗记录、压水试验记录、灌浆记录、抬动变形观测记录、制浆记录、现场浆液试验记录等施工记录。各项原始记录、施工中发生的事故、揭露的地质问题、损坏或影响监测设施的情况以及打断(坏)冷却水管、锚索、锚杆等情况均应作好详细记录，灌浆原始资料应及时整理、分析。,8.1 基础灌浆工程原始资料收集、汇总,灌浆成果资料：灌浆成果一览表 灌浆分序统计表 灌浆综合成果表 灌浆工程完成情况表 灌浆孔平面布置图和灌浆综合剖面图 各次序透水率频率曲线图 各次序孔单位注入量频率曲线图 灌浆孔测斜成果汇总表和孔斜平面投影图,8.1 基础灌浆工程原始资料收集、汇总,检查测试资料：检查孔压水试验成果表 检查孔钻孔柱状图 灌浆材料检验报告 照片、录像和岩芯实物 其它的检验、试验和测试资料,排水孔工程资料整理：单元工程基础排水孔施工完成后3d7d内提供钻孔孔深、孔向、孔径、孔斜、孔口保护、孔口装置安装及充水试验等有关资料。,8.2 竣工报告编写,灌浆工程完工后，施工单位应及时整编竣工资料和提出报告申请验收。灌浆工程验收应提供的文件：,工程地质资料、设计图纸、施工技术要求和设计修改通知等工程设计文件；有关施工记录、成果资料、检验测试资料、施工报告或施工技术总结等施工资料；单元工程质量评定表及相关说明等质量检查资料。,