大坝基础钻孔与灌浆工程施工工艺标准化培训.ppt

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1、大坝基础钻孔与灌浆工程施工工艺标准化培训,1 钻孔,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,回转式钻机,1.2 钻机类型及适用对象,手提式冲击钻机(手风钻),1.2 钻机类型及适用对象,履带式冲击钻机,1.2 钻机类型及适用对象,1.3 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,1.4 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

2、退出时，不可猛烈敲击。,小心取出芯样,岩芯顺序自左而右、自上而下列放,1.4 钻孔取芯,1.4 钻孔取芯,岩芯箱自下而上编号存放,1.5 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,现场调零,1.6 孔深要求,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指示深度。,1.6 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

3、，应能准确测记孔的深度。,2.1 制(供)浆流程,制浆站可据灌浆施工特点，考虑布置现场制浆点或CMS2008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,2.2 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,3.1 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,3.2 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

4、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,3.2 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,1,3.4 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,5

5、0cm,50cm,50cm,3.4 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,3.4 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,3.5 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%的灌浆压

6、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。,3.6 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。,3.7 固结灌浆 压水试验,记录仪记录压水灌浆过程,

7、辅助手工记录校测注入率,3.8 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。,3.8 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,3.9 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

8、可结束灌浆。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”。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。,3.9 固结灌浆 封孔,机械压浆封孔法施工场景,3.9 固结灌浆 封孔,置换

9、和压力封孔法施工场景,3.9 固结灌浆 封孔,孔口应封填密实。,4.1 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,4.1 帷幕灌浆 灌

10、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,压力表,压力传感器,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,4.3帷幕灌浆 冲洗,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，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

11、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。,4.4 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

12、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。,4.5 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,施工人员正在控制灌浆压力,4.6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

13、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。,4.7 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。,4.8 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。,4.9 帷幕灌浆 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,4.9 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,