引大济湟灌浆技术要求(终稿).doc

引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口管片衬砌段 豆砾石回填灌浆、固结灌浆豆砾石回填灌浆、固结灌浆 超前钻孔灌浆、排水孔（管）等超前钻孔灌浆、排水孔（管）等 技术要求技术要求 中水北方勘测设计研究有限责任公司 二 O 一二年九月 批准：批准： 杜雷功杜雷功 审定：审定： 章跃林章跃林 吴正桥吴正桥 审查：审查： 池建军池建军 校核：校核： 隋世军隋世军 编制：编制： 辛凤茂辛凤茂 章跃林章跃林 目 录 1 回填灌浆、固结灌浆、超前钻孔灌浆技术要求回填灌浆、固结灌浆、超前钻孔灌浆技术要求.1 1.1 总则1 1.2. 灌浆目的、孔位布置、钻孔顺序及原则.1 1.3. 豆砾石回填灌浆技术要求.2 1.4. 钻孔和固结灌浆技术要求.5 1.5. 超前钻孔预注浆技术要求.14 2 豆砾石回填灌浆封闭环技术要求豆砾石回填灌浆封闭环技术要求.23 2.1 设计原则和必要性23 2.2 施工工艺23 2.3 灌浆要求23 2.4 质量检查24 2.5 完工验收24 3 排水管制作与安装排水管制作与安装.24 3.1 说明24 3.2 材料的性能指标25 3.3 排水管的制作和安装25 3.4 质量检查26 3.5 完工验收26 1 引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口段引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口段 管片衬砌段、豆砾石回填灌浆、固结灌浆管片衬砌段、豆砾石回填灌浆、固结灌浆 超前钻孔灌浆、排水孔（管）等技术要求超前钻孔灌浆、排水孔（管）等技术要求 1 回填灌浆、固结灌浆、超前钻孔灌浆技术要求回填灌浆、固结灌浆、超前钻孔灌浆技术要求 1.11.1 总则总则 1.1.1 本节技术要求适用于引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口主洞段（桩号 K3+038K12+000） 。 1.1.2 超前钻孔预注浆或钢花管或导管注浆超前加固等措施适用于进口段 TBM 施工中 的 IV、V 类围岩、断层破碎带、高外水洞段等需要灌浆堵水和加固围岩的洞段（由施工单 位提交施工预案，设计审查，监理和业主批准后实施） 。 1.1.3 承包人在施工工地应进行现场单、双液注浆试验，并配有试验室。 1.1.4 凡本技术要求与合同文件、施工图纸等设计文件有矛盾之处，以本技术要求有关 条款为准。 1.1.5 本技术要求在试行过程中如有错、漏、碰或不妥之处，由中水北方勘测设计研究 有限责任公司水工处负责解释。 1.2.1.2. 灌浆目的、孔位布置、钻孔顺序灌浆目的、孔位布置、钻孔顺序及原则及原则 1.2.1 TBM 施工洞段豆砾石回填灌浆执行本技术要求第 1.3 条有关内容设计要求和验收 标准。 1.2.2 固结灌浆的目的是用浆液充填洞周以外一定围岩范围内的断层带、节理裂隙空隙、 软弱破碎带、小塌空区等松散围岩。起到堵水和加固围岩目的，提高围岩抗力、使围岩本 身自稳。在有地下水的洞段固结灌浆可以将外水阻断到帷幕圈以外，同样起到防渗作用。 固结灌浆的孔位布置及钻孔顺序参照施工图 830H-G-22 有关规定执行。 1.2.3 超前钻孔预注浆目的、孔位布置及钻孔顺序 1.2.3.1 超前钻孔预注浆目的是用水泥单液浆或水泥水玻璃双液浆或其它化灌材料固结 洞周以外一定范围内的渗水通道，形成防渗帷幕圈，同时可以加固洞周围岩，确保隧洞掌 子面已通过洞段的洞内施工期有一个安全工作环境。另外也可确保隧洞运行期安全可靠。 2 1.2.3.2 TBM 施工有外水和松散围岩洞段应钻灌长度、开挖长度、预留岩塞长度、孔位 角度等应根据 TBM 设备预留孔和地质条件等由施工单位提交施工预案报设计审查，业主和 监理单位批准后实施。不管是岩洞的断层或松散破碎岩层或有外水洞段，还是大涌水洞段， 应采用钻一段灌一段的下行方式直到设计孔深，即孔口注浆孔内循环预注浆方式。 根据不良地质洞段和涌水情况，确定第一序孔的孔数额，第二序孔是对第一序孔的检 查，即后序检查前序孔的布置原则。外围孔封闭后，如压浆试验不合格，应在周围打孔补 强，直至压浆试验合格为止，最后注浆封孔；一般堵水掺水泥重量的 510%的水玻璃进行 单液浆灌注，需待凝 37 天开挖或现场试验确定待凝时间；双液浆根据现场试验资料待定 开挖时间。 1.2.3.3 在两个钻孔同时进行钻孔灌浆作业的条件下，为防止串浆，一般两孔前后要错 开 210 米即一个灌浆段，如遇较大的涌水通道，视具体地质情况确定。 1.3.1.3. 豆砾石回填灌浆技术要求豆砾石回填灌浆技术要求 1.3.1 说明 衬砌混凝土管片外侧和岩石之间的环形空隙用豆砾石回填密实并进行水泥灌浆。承包 人在 TBM 作业期间应均衡的进行填料和灌浆，灌浆应同掘进保持同步，同时必须达到满填 满灌设计要求。 承包人应有防止豆砾石及浆液进入尾盾的措施和手段，以保证豆砾石及浆液能及时填 充，确保满足施工强度。 1.3.2 豆砾石填料和灌浆材料 1.3.2.1 豆砾石填料应是经过筛选、清洗干净和坚固的专用骨料（粒径 510mm） 。承包 人应使其有适当的级配，并在灌注时保持湿润。 1.3.2.2 水泥：应采用强度等级不低于 42.5 普通硅酸盐水泥。 1.3.3 豆砾石回填（适用于 II、III、IV、V 类围岩） 1.3.3.1 承包人应制定豆砾石回填方法，并报送监理人审批后执行。 1.3.3.2 豆砾石回填在每环管片安装完成后立即进行，管片外侧和岩石之间的空隙应充 填密实。 1.3.4 灌浆（适用于 II、III、IV、V 类围岩） 1.3.4.1 灌浆实施应按监理人审批的设备和施工工艺采用环间分序的原则进行。其中宜 每隔 60 环左右设封闭环，封闭环的回填灌浆浆液为化学浆液。 3 1.3.4.2 回填灌浆的压力和浆液水灰比应按施工图纸的要求和监理人的指示确定。一般 一序孔灌浆压力 P=0.20.3MPa，二序孔 P=0.30.5MPa；一序孔可灌注水灰比 0.6:1（或 0.5:1）的水泥浆，二序孔可灌注 0.8:1（或 0.6:1）的水泥浆。 1.3.4.3 在规定的压力 P=0.3MPa 下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注 10min 即可结束，灌 浆的记录应使用自动灌浆记录仪。 1.3.4.4 遇有围岩塌陷、洞穴、涌水等情况时，应由承包人制定特殊灌浆措施，并报送 监理人审批。 1.3.4.5 底拱（底管片）安装后立即回填 M15 砂浆；水泥灌浆应在豆砾石回填后按先侧 拱、后顶拱的顺序进行。所用设备型号、生产能力、材料和施工方法应提交监理人批准。 1.3.4.6 回填灌浆因故中断时，承包人应及早恢复灌浆，中断时间大于 30min，应设法清 洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则应重新就近钻孔进行灌浆。 1.3.4.7 灌浆结束后，应排除钻孔内积水和污物，采用特制 CK 微膨胀砂浆将孔口深 28cm 封堵密实和抹平。 1.3.5 记录 承包人应保存钻孔、取芯、压水试验、灌浆的记录资料。包括： 1.3.5.1 钻孔的编号、位置、方向、方位角、孔深； 1.3.5.2 钻孔、灌浆、重钻、重灌的日期； 1.3.5.3 压水试验结果及观测资料； 1.3.5.4 地下水位； 1.3.5.5 灌浆种类、水灰比、耗浆量、灌浆压力、灌浆次数和历时、灌浆孔的相互联系、 表面渗漏、周围温度； 1.3.5.6 每个作业班为测量、记录、质量控制所做工作的任何其它资料。 1.3.6 灌浆的质量检查 承包人应对豆砾石灌浆进行压水试验和钻孔取芯检查，以及无法回填豆砾石洞段进行 压浆检查。 1.3.6.1 压水试验每 200m 洞段进行 4 次，在灌浆实施 7 天后进行；取芯检查应在回填灌 浆 28 天后进行，要求如下： （1）钻孔芯样直径为 50mm，钻孔底部至岩面的豆砾石灌浆层厚度不小于 3cm。 （2）II、III 类围岩以及 IV 类非膨胀岩等缩径洞段，采用压水检查，在规定压力 4 P=0.3MPa 下，初始 10min 内注入量不超过 5L，即为合格；否则，应按监理人指示或批准 的措施进行处理。灌浆 28 天后，每 200m 洞段应由监理人指定 4 个孔进行钻孔取豆砾石水 泥灌浆结石芯样。其中 3 个芯样（芯样直径为 50 或 75mm）制成长直比为 1:1 的试件，作 抗压强度试验。若标准立方体试件抗压强度大于 C15 即为合格；另外 1 个芯样应取自底部 管片，用于观察砂浆结石的表现质量。对于达不到强度要求，以及芯样疏松、破碎或取不 出芯样的，即认为该段灌浆不合格，应按监理要求采取补灌浆措施处理。 （3）补灌应在钻孔取样部位进行。补灌 28 天后在补灌位置前后 10m 范围内的监理人 指定位置并按本款（2）条的方法重新取一断面钻孔取样、试验。直至该段灌浆达到合格标 准。 （4）承包人应按照监理人的指示保存好上述芯样，并提供标有芯样取样位置和编号的 彩色照片。 （5）承包人经监理人批准，也可采用物探的方法检测豆砾石灌浆充填的密实程度，取 少量试样进行室内试验。 1.3.6.2 对于 TBM 开挖的类或类围岩的膨胀岩缩径、顶拱塌方或取芯夹坍塌体软弱 岩块等不良地质洞段，局部或全部无法回填豆砾石的洞段应进行压浆试验检查。压浆试验 在灌浆实施 3 天后进行，水泥浆液水灰比为 2:1，顶拱塌方的和由于膨胀岩缩径无法进行豆 砾石回填的灌浆孔应深入原状围岩 20cm 进行灌浆，检查孔孔深达到原状围岩，钻孔直径为 4875mm，灌浆孔卡塞和检查孔卡塞的位置在管片 h/2 厚度为宜。在规定 P=0.3Mpa(孔口压 力)的压力下，初始 10min 内注入量不超过 5L 为合格。 1.3.6.3 在高外水涌水洞段、断层带、膨胀岩、不整合接触段、层间错动和顶拱塌方有 可能影响洞室稳定的等不良地质洞段有关单位应填写起始桩号和环号，其中包括原始灌浆 班报等基础资料，按程序提交现场设代，以便设计单位分析计算决定是否提出处理方案， 处理方案另见设计通知。 1.3.6.4II、III 类以及 IV 类非膨胀岩洞段，灌浆 28 天后，由现场监理工程师根据原始灌 浆班报分析指定有代表性的位置进行取芯检查，芯样应满足制作抗压试件的要求，强度达 到 C15 的抗压芯样试验数不得低于总试样数的 80%为合格，试验强度达到 C15 的试验数不 低于总试样数 85%的检验标准为优良，同时按上述 1.3.6.1（2）条对检查孔进行压水试验检 查。按上述 1.3.6.2 等条进行回填豆砾石和灌浆后，对检查孔进行压浆试验检查（类膨胀 岩、缩径、塌方等或类、塌方段等不良地质洞段的围岩） ，当合格检查孔数量达到试验总 5 孔数 85%为合格，合格检查孔数量达到试验总孔数 90%的检验标准时为优良。 1.3.7 未尽事宜仍按合同文件、施工图纸和现行规范、技术要求等有关条款执行。 1.4.1.4. 钻孔和固结灌浆技术要求钻孔和固结灌浆技术要求 1.4.1 说明 1.4.1.1 适用范围 本章规定适用于引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口段规定桩号 K3+038K12+000 所示隧洞的钻孔和固结灌浆，其范围：TBM 开挖管片衬砌的 V 类围岩、IV 类围岩外水高 于一倍洞径（从底板算起）的洞段进行固结灌浆；对于 IV 类围岩无外水及外水低于洞顶的 洞段应根据施工期现场监测资料分析判断围岩的稳定性后，确定是否进行固结灌浆。其它 内容包括： （1）钻孔：包括灌浆孔、检查孔、排水孔的钻孔，以及钻孔和灌浆所需进行的钻取岩 芯和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。 （2）灌浆：包括水泥灌浆。 水泥灌浆适用的范围为：引大济湟调水总干渠引水隧洞工程进口段围岩的回填、固结、 超前钻孔预注灌浆的防渗和加固围岩灌浆。 1.4.1.2 承包人的责任 （1）承包人应按本技术条款的规定以及施工图和监理人的指示，完成本工程的全部钻 孔和灌浆作业，包括提供其所需的人工、材料、设备及其它辅助设施。 （2）承包人应根据施工图和本技术条款的规定，编制灌浆试验大纲，进行生产性灌浆 试验，并及时提交试验成果，经设计择优选定灌浆施工参数。 （3）承包人应在施工前详细了解工程的地形地质和水文地质情况。在不良地质段进行 钻孔和灌浆时，应采取有效的保护措施。承包人根据实际情况，需要修改钻孔布置、钻灌 参数和钻灌程序时，应将修改的钻灌措施计划报送监理人审批。 1.4.1.3 主要提交件 （1） 施工措施计划 在灌浆作业开工前 14 天，承包人应根据灌浆试验成果以及本技术条款的规定或监理人的指 示，提交一份钻孔和灌浆施工措施计划报送监理人审批，其内容包括： 钻孔和灌浆工程的施工平面布置图； 钻孔和灌浆的材料和设备； 6 钻孔和灌浆的程序和工艺； 钻孔和灌浆的质量保证措施； 灌浆试验大纲； 钻孔和灌浆的施工人员配备； 施工进度计划等。 施工安全措施等 （2） 施工记录和质量报表 承包人应在施工过程中，提交钻孔和灌浆工程的各项施工记录和质量报表，由现场监 理工程师审签后提交业主，并作为计量与支付的基础依据。其内容应包括： 钻孔和灌浆工程各项目完成工程量和累计工程量； 灌浆工程原材料试验和质量检验成果； 原始灌浆班报表； 质量检查记录； 质量事故处理记录； 监理人要求提供的其他资料。 （3） 完工验收资料 承包人应为钻孔和灌浆工程的完工验收提交以下资料： 灌浆工程的竣工图； 钻孔和灌浆的各项试验成果； 质量检查和质量事故处理报告； 监理人要求提供的其它完工验收资料。 1.4.1.4 引用标准和规程规范（但不限于） 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2012； 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94； 混凝土外加剂应用技术规程GB50119-2003 水利水电工程钻孔压水试验规程SL 31-2003； 水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999； 混凝土拌和用水标准JGJ63-2006。 1.4.2 材料 7 1.4.2.1 说明 承包人应负责储存、保管钻孔和灌浆所需的全部材料。每批到达现场的水泥、外加剂 和掺和料等，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂的质量证明书。每批材料入库 前均应由承包人会同监理人进行验收，并将验收的清单提交监理人。 1.4.2.2 水泥 （1）应根据施工图或监理人指示， 选用灌浆用的水泥品种。用于主洞灌浆及防渗灌 浆均采用普通硅酸盐水泥，强度等级均不应低于 42.5。 （2）灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存 放过久，出厂期超过三个月的水泥不应使用。 1.4.2.3 水 灌浆用水水质应符合现行规范的有关的规定，水的温度不得高于 40。 1.4.2.4 掺合料 经监理人批准，承包人可在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰等掺合料。各种掺合料质量应 符合规范规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理人。 1.4.2.5 外加剂 经业主、设计、监理单位批准，承包人可在灌浆的水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、 稳定剂以及监理人指示或设计同意的其它外加剂。各种外加剂的质量应符合规范规定，其 最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理人。 1.4.3 设备 1.4.3.1 钻孔设备 （1）承包人在地下洞室及其它封闭区域中使用气动钻孔设备时，应带有消音器和除尘 装置，不得使用内燃机驱动的钻孔设备。 （2）钻机和钻头应根据工程的场地和地质条件选用。 （3）使用的钻孔冲洗和压水试验设备，水泵的工作压力应按施工文件的要求选定，并 应保证在所有压力下都有足够的供水量，保证压力稳定、出水均匀、工作可靠。 （4）承包人应准备足够的流量计、压力表、压力软管、供水管及阀门等备品。并应满 足长隧洞施工洞内及时抢修和更换，使设备完好率确保工期目标的实现。 1.4.3.2 灌浆设备 （1）承包人提供的灌浆泵性能应与灌浆液的类型和浓度相适应，其容许工作压力应大 8 于最大灌浆压力的 1.5 倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能；灌注纯水泥浆液应采用 多缸柱塞式灌浆泵。 （2）承包人应根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机，搅拌机的转速和拌和能力应 分别与所搅拌的浆液类型及灌浆泵排浆量相适应，并应保证均匀、连续地拌制浆液。所有 搅拌设备，在用于拌制浆液前应在现场进行试运行。 （3）灌浆应使用自动灌浆记录仪。在灌浆施工中应观测管片抬动情况，要求配备抬动 变形监测仪。 （4）灌浆管路应保证浆液流动畅通，灌浆泵和灌浆孔口处均应安装压力表，进浆管路 亦应安装压力表。所选用的压力表在使用前应进行率定，使用过程中应经常检查核对，不 合格和已损坏的压力表严禁使用。压力表和管路之间应设有隔浆装置。 （5）孔口封闭器应与采用的灌浆方法、灌浆压力及地质条件相适应，胶塞应具有良好 的膨胀性和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段，并易于安装和卸除。 （6）集中制浆站的制浆能力应满足灌浆进度高峰期所有机组用浆需要，制浆站应配备 除尘设备，当浆液需掺加掺合料或外加剂时，应增设相应的设备。 （7）所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并应配有足够的备用设 备。以满足长隧洞施工洞内及时抢修和更换的要求，使设备完好确保工期目标的实现。电 力驱动的设备，应在接地良好并经确认能保证施工安全时，方可使用。 1.4.4 钻孔 1.4.4.1 说明 （1）钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按本技术要求和监理人指示执行。 （2）在钻孔过程中，应进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜，孔斜应符合本章第 1.4.4.2 条的规定。 （3）钻孔结束，承包人应会同监理人进行检查验收，检查合格，并经监理人签认后， 方可进行下一步操作。 1.4.4.2 灌浆孔的钻孔 （1）灌浆孔的开孔孔位应符合施工文件要求，开孔孔位与设计位置的偏差不得大于 1cm。因故变更孔位应征得监理人同意，并记录实际孔位。 （2）钻机安装应平整稳固，钻孔方向应按施工文件要求确定，钻孔时必须保证孔向准 9 确。 （3）灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分序进行。 （4）灌浆孔孔底偏差值不得大于 1/40 孔深。 1.4.4.3 检查孔和排水孔的钻孔 （1）灌浆检查孔的孔位应按监理人的指示确定，开孔孔位与设计位置的偏差不得大于 1cm。 （2）灌浆检查孔的孔底偏差要求与灌浆孔相同。 （3）在排水孔周边 30m 范围内（或监理人指示的范围内）的灌浆孔尚未灌浆之前不得 钻进排水孔。 1.4.5 钻孔冲洗和压水试验 1.4.5.1 说明 承包人在固结灌浆孔钻孔结束后，应进行钻孔冲洗，冲净孔内岩粉、杂质。承包人应 在灌浆前，对部分灌浆孔（段）进行压水试验。 1.4.5.2 压水试验 （1）承包人可根据监理人指示，采用“简易压水”或“单点法”进行压水试验，试验 孔的数量应不少于灌浆总孔数的 5%。 （2）简易压水试验压力为灌浆压力的 80%，压水 20min，每 5min 测读一次压水流量， 取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。单点法压水试验按规范执行。 （3）固结灌浆的检查孔应按规范的规定进行压水试验，检查孔的数量应为灌浆总孔数 的 3%。 1.4.6 灌浆试验 1.4.6.1 说明 （1）灌浆作业开工前 14 天，承包人应编制详细的试验大纲，报送监理人审批。 （2）灌浆试验结束后，承包人应对试验成果进行分析，并将试验的详细记录和试验分 析成果报送监理人。 1.4.6.2 浆液试验 （1）承包人应按监理人指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列 项目的试验： 浆液配制程序及拌制时间； 10 浆液密度或比重测定； 浆液流动性或流变参数； 浆液的沉淀稳定性； 浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间； 监理人指示的其它试验内容。 （2）用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量应通过浆 液试验选择，并将试验成果报送监理人。 1.4.6.3 现场生产性灌浆试验 （1）承包人应根据监理人的指示，选择灌浆区做灌浆试验。 （2）根据灌浆工程施工图的要求或按监理人指示选定试验孔布置方式、孔深、水灰比、 灌浆压力等试验参数。 （3）在每一灌浆试验区内，按批准的灌浆试验大纲拟定的施工程序和方法进行灌浆试 验检查灌浆的效果，承包人应整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试 验资料，并将灌浆试验成果报送监理人。 1.4.7 制浆 1.4.7.1 制浆材料称量 制浆材料必须称量，称量误差应小于 5%。水泥等固相材料应采用重量称量法。 1.4.7.2 浆液搅拌 （1）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和黏滞度等参数，并作好记录。 （2）纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应不少于 3min；使用高速搅拌机时， 应不少于 30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间宜小于 4h。 （3）拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌 转速应大于 1200r/min，搅拌时间应通过试验确定。 1.4.7.3 集中制浆 （1）集中制浆站宜制备水灰比为 0.5:1 的纯水泥浆液，输送浆液流速应为 1.42.0m/s，各灌浆地点应测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调制使用。 （2）当日平均温度低于 5或日最低温度低于-3时，应做好制浆站和注浆管路的防 寒保温工作。要求浆液温度应保持在 540，低于或超过此标准的应视为废浆。 1.4.8 隧洞灌浆 11 1.4.8.1 一般要求 （1）本节规定适用于围岩的防渗和加固灌浆。 （2）施工顺序：应首先进行先回填、固结灌浆，然后进行排水孔施工。 （3）承包人要重视固结灌浆质量检查工作。 （4）对于线流和涌水洞段，需灌浆孔周围影响范围内的安装孔封闭，应在静水环境下 灌浆。 （5）灌浆洞段的灌浆分两序施工，按照自下而上、左右对称两孔同时灌浆的顺序逐步 灌浆。 （6）灌浆结束后，应对往外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于 24h 或按监理人指示的时间控制。 （7）灌浆时应密切监视衬砌管片的变形，监理人认为有必要时，应安设变形监测装置， 定时进行监测并作好记录，径向变形量应小于 2mm。 （8）灌浆压力应视外水压情况和管片变形监测情况进行调整，以确保灌浆质量。 1.4.8.2 固结灌浆 （1）固结灌浆孔应在管片原有的安装孔上直接钻孔，孔径 3875 mm，孔深和孔向 均应满足施工图（830H-G-22）要求。 （2）固结灌浆应按施工图要求或监理人指示，按分序加密的原则划分灌浆单元，遇有 不良地质条件地段，如缩径塌孔，采用 32 中空锚杆注浆，其尾端留出 31cm 长不做钢花 管（其余中空锚杆底 23m 采用直径 8mm，纵向间距为 20cm，排距 2.5cm 梅花形布置的花 管） ；灌浆结束后，端部采用边长 5cm，厚 2cm 钢板外加螺母拧紧或点焊牢，保护层厚 34cm 采用 CKC45 砂浆与管片内侧平顺光滑连接；其它要求同固结灌浆； （3）灌注纯水泥浆液时，岩洞段其水灰比一般为 11、0.81、0.6（或 0.5）1 等 3 个比级或水灰比通过现场配比试验调整比级。如遇断层和塌方段，则应采用浓一级的水灰 比起灌，并掺入减水剂。 （4）灌浆采用循环式或纯压式。 （5）一般情况下，每一个灌浆孔采用全孔一次灌浆即止浆塞可卡在管片厚度 1/2 处； 若钻孔遇突然涌水时应停止钻进，作为一个分段长度进行灌浆。 （6）开灌时的浆液浓度，需经监理人检查并批准。 （7）灌浆时，当灌浆压力保持不变，注入率均匀减少；或者注入率不变，压力均匀升 12 高时，灌浆工作将持续下去，不得改变水灰比。 （8）当某一比级浆液的灌入量已达 300L 以上，此时灌浆压力及注入率均无改变或改 变不明显，可改浓一级灌注。 （9）当注入量大于 30L/min 时，可视具体情况越级变浓，但需经监理人检查并批准。 （10）灌浆过程中，由于改变浆液水灰比而使灌浆压力突增或注入率突减，应立即查 明原因，随时调整。如因加入掺和料而使注入率突减，则应停止使用掺合料。 （11）灌浆过程中，应当每隔一定时间测定浆液比重，灌浆结束时亦应测定浆液比重， 并作出记录。 （12）当采用最大浓度浆液施灌，注入率很大而不见减少时，经监理人同意可采用 “定量供浆、间歇灌浆”的方式处理。水泥浆在灌入 5t 水泥干料量时应暂停灌浆，间歇时 间不宜少于 12h，间歇后仍应扫孔，重新按照灌浆要求进行灌浆，但必须达到设计闭浆压力 下的满填满灌要求方可结束灌浆。 （13）灌浆过程中如发现冒浆、漏浆时，应视具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆 液、限量、降低压力和间歇灌浆等方法处理。 （14）灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应按下述原则进行处理： 尽可能及时复灌； 中断超过 30min，应立即设法冲洗，如冲洗无效，则应在重新灌浆前进行扫孔； 复灌时应采用开灌比级的浆液灌注，如吸浆量同中断前相近，即可用中断前之水灰 比；如吸浆量减少不多，则浆液应逐渐加浓；如吸浆量减少很多，且在极短时间内停止吸 浆，则认为该段不合格。 （15）在预设计压力下或现场试验确定灌浆压力，一序孔灌浆压力为 0.51.0Mpa，二 序孔灌浆压力为 1.02.0Mpa，当注入率不大于 0.4L/min，继续灌注 30min；可结束灌浆工 作。如灌浆接近结束而发生回浆变浓，不能达到闭浆标准时，应通知监理人、设计单位， 共同研究修改闭浆标准。 1.4.8.3 灌浆质量检查 承包人应会同监理人进行灌浆质量的检查，其检查内容和方法如下： （1）膨胀岩洞段固结灌浆质量应进行压浆试验检查，浆液的水灰比 2:1；其它洞段采 用压水试验检查；试验采用单点法。 （2）固结灌浆压浆和压水试验检查应在该部位灌浆结束五天后进行，合格标准为透水 13 率1Lu。灌浆结束后，承包人应将灌浆记录和有关资料提交给监理人，以便拟定检查孔的 孔位。检查孔的数量为灌浆孔总数的 3%，孔段合格率应在 85%以上，不合格孔段重灌或应 按监理人批准的措施进行处理。检查孔不合格的孔段应继续灌浆，达到合格标准。 （3）采用机械压浆法封孔，利用原灌浆管灌入水灰比为 0.51 的浓浆，采用 2.0Mpa 的灌浆压力，有外水压洞段，量测水压，灌浆压力应大于 1.5 倍的外水头，当注入率不大于 1.0L/min，延续 30min 停止，以上参数需根据现场生产性试验进行调整。孔口空余部分长度， 如大于 28cm 采用压浆法继续封孔，如小于 28cm 用 CK C40 砂浆人工捣实封填密实并光滑 平顺连接；有外水洞段孔口有渗水为不合格，应扫孔冲洗后继续灌浆。 1.4.9 灌浆工程验收 1.4.9.1 灌浆工程施灌过程的验收 灌浆工程的验收应在钻孔和灌浆作业过程中，按照本节规定的各项施灌工艺标准和各 类灌浆工程的质量检查项目和内容进行逐项验收，并将质量检查和验收记录报送监理人。 1.4.9.2 灌浆工程的完工验收 各类灌浆工程完工后，承包人应按本合同有关的规定申请完工验收，并按本节的规定 提交完工验收资料。 1.5.1.5. 超前钻孔预注浆技术要求超前钻孔预注浆技术要求 1.5.1 目的和范围 超前钻孔预注浆目的：超前堵水和加固围岩； 适用范围：承担施工地质的单位应结合前期地勘资料和已开挖的洞段地质编录资料， 进行超前地质预报工作，不良地质洞段应在开挖前堵水和加固。如出现 TBM 开挖后每延米 洞长或掌子面涌水量严重影响施工的洞段或单条断层、裂隙密集带等集中涌水超过 50m3/h 已严重影响洞室稳定或加固松散破碎岩层，灌堵大涌水时宜采用水泥水玻璃双液注浆或采 用其它化灌材料注浆。加固无外水不良地质洞段宜采用纯水泥单液浆或外加速凝剂进行单 液水泥浆灌注。 1.5.2 钻孔机械 注浆钻孔一般要求钻机效率高，钻孔成型好、孔壁光滑、孔眼直、偏差小。目前，用 于岩洞工作面预注浆的国产钻孔机械主要有 TXU-25 型、XJ100-1 型、KD-100 型等地质钻机， 如采用浅孔灌浆，也可采用 YT28 气腿式风钻,50 钻头,或采用浅孔钻机具施工。如需进行 超前地质预报也可用地质钻机。 14 1.5.3 钻孔 1.5.3.1 岩洞钻孔 （1）钻孔的开口误差不得大于 11.5cm，孔深（沿洞轴线的投影长度）为 535m， 最大孔深误差不大于5cm，如在设计孔底处遇有断层应继续钻进并穿过断层影响带 1m 后 停钻。 （2）钻孔应采用硬质合金或金刚石钻头钻进，以保证孔壁光滑，孔径均匀，便于牢固 卡塞的方式，防止返浆返水造成施工困难。或采用孔内循环孔口注浆的方式。 （3）为保证幕厚要求，钻进中每隔 25m 左右应测量一次孔斜，记录偏斜情况，分析 原因及时加以纠正。本隧洞钻孔最大偏斜率规定如下： 钻孔深度（m） 510203035 允许最大偏差（m） 0.050.100.250.500.60 如果偏斜超过上述规定将影响灌注后防水帷幕的连续性和密实性，起不到应有的作用， 应采取补救措施。 （4）灌堵大涌水洞段，岩洞应钻到 2m 深时安装 1084m 或 733m 的孔口管，以 后用 73 或 56mm 钻头钻进；如加固不良地质洞段，孔径等参数或加固方案，由承包人 提交施工预案，报设计单位审查，监理和业主批准后实施。 （5）为准确掌握前方的地质情况和检查灌浆效果，或作为超前钻探孔（非超前勘探孔 不取岩芯） ，钻孔应尽量提高岩芯采取率，每次提钻取得的岩芯按深度顺序摆放在专门的岩 芯箱内，并用岩芯牌记录每钻岩芯的起止深度绘制成柱状图加以描述，对取出的岩芯长度 及岩芯采取率加以描述，软弱岩层要详细记录钻孔回水情况，钻进感觉并收集岩芯的沉淀 物交地质人员鉴定，绘制柱状图后岩芯方可丢弃。 （6）灌浆段在灌浆前应放下灌浆塞，用压力水冲洗孔中残留岩粉，冲洗压力为该段灌 浆压力的 80%，直到返清水为止。 流量稳定标准是将压力调到规定数值，并保持稳定后每 5 分钟测读一次压入流量，当 连续 4 次其最大值与最小值之差小于最小值的 10%，即测定流量稳定的关系式为： %10 Q Q 最小 最小最大Q 符合此标准即可结束，以最终流量读数作为计算流量。 单位吸水量（）的计算公式如下： 15 =Q/SL 式中：单位吸水量（升/分米米） S表压力静水压力，换算成水柱高（m） Q压入流量（L/min） L灌浆段长度（m） 1.5.3.2 超前地质预报钻孔过程中应注意事项 （1）要注意观察孔口返水颜色和返水量的变化，钻进速度，有无洞穴，断层破碎带和 卡钻等现象，应有详细记录其情况和发生的起止深度。 （2）要注意观察岩芯裂隙中充填物的性质。 （3）每钻完一段提钻取出岩芯时，都要做一次钻孔涌水量测，并作记录，不可遗漏并 做到准确无误，涌水量可用涌堰或在孔口管处接流量计测得。 （4）每次钻进的长度一般不大于 3m，遇岩石软弱或破碎带地段，还要减少一次钻进的 长度。 （5）为防止钻孔偏斜，在钻进中施加压力要均匀一致，不可忽大忽小或使用大压力。 1.5.4 灌浆 1.5.4.1 灌浆材料 （1）采用 42.5 号普通硅酸盐水泥，要求是出厂不久的新鲜水泥。水泥浆的水灰比分 别为 2：1、1：1、0.8：1、0.6：1 或 0.5：1 四级，水玻璃采用模数（m）为 2.42.8，浓 度为 3040 波美度（Be） 。水泥浆与水玻璃溶液的体积比即 c：s 采用 1：0.31：0.5 三级，见附表。单浆液均掺水泥重量 510%的 35 波美度的水玻 璃灌注，也可起到堵水作用，并按设计要求掺粉煤灰。 （2）水泥颗粒极易沉淀，为减少浆液在管路输送过程中的沉积，掺加水泥重 5%的膨润 土作为悬浮剂（现场试验确定） 。 （3）当股状或柱状以上涌水时宜采用双液浆灌注，并在浆液中准备掺加水泥重量的 1520%的粉煤灰代替水泥用量。 （4）为调节适宜的 CS 双液浆的凝胶时间掺入水泥重量的 13%的磷酸氢二钠不同配 比缓凝剂的加入量（现场试验确定） 。 （5） 为检查浆液扩散情况，不同注浆孔浆液中要加入不用颜色的染色剂。 1.5.4.2 浆液配制 16 （1）水泥浆配制 根据灌浆工艺布置，如离洞口和竖井较近，可先在洞口和竖井口配制水灰比为 0.5：1 的灰浆，用输浆管送到注浆工作面，在注浆工作面处再加水稀释到灌浆所要求的水灰比， 并搅拌均匀，不同浓度浆液的加水量可事先计算好并绘制出浆液配制表，便于施用。 （2）水玻璃稀释 水玻璃出厂浓度为 5056 Be，用水稀释到所需要的度数，需水量可按公式计算出 ，式中的 d 为水玻璃溶液的比重，实际工作中，先往水玻璃桶内倒入一定量 d 145 -145eB 原浓度的水玻璃，再加所需的水量，然后用人工或机械混合均匀；也可在不断搅拌的情况 下逐渐加水稀释，边加水边用波美计测定，至调准为止。 （3）缓凝剂一般配制成 10%浓度的溶液（即 100L 溶液中含有缓凝剂 10kg） ，实际操作 时，先加入一半体积热水（50C60C）于桶内，再加入所需固体磷酸氢二钠，充分搅 拌，溶解后再加入水到预定体积，10%浓度的磷酸氢二钠溶液在温度低于 15C 时，会有部 分结晶析出，所以使用时一定要搅拌均匀，防止沉淀。配浆加料顺序是先加入扣除磷酸氢 二钠溶液后规定的水量，在不断搅拌条件下，加入缓凝剂溶液最后加入水泥，再搅拌 5 分 钟。 1.5.4.3 灌浆方式 采用双液灌浆系统，每种浆液各由一台注浆泵压送，两种浆液的体积比由泵身回浆加 以调整，两种浆液在孔口混合器中混合后灌入岩层裂隙，如能购置到双液注浆泵灌浆方式 可简化。 止浆塞的卡塞位置：第一段灌浆时止浆塞可卡在孔口管内下端，由第二灌浆段开始， 灌浆时采用小型双管止浆塞卡在灌浆段的上部。如采用孔内循环孔口注浆，方式可简化。 钻孔过程中可能遇到泥沙、角砾、小碎石等涌入孔内，还会不断涌出孔外，采用措施 如下： （1）提取钻具，关闭孔口管阀门。 （2）会同地质人员搞清涌出物来源的地质情况。 （3）收集涌出物样品进行物理性能测定。 （4）用和 1铁管作为灌浆管，一端封死并焊以锥形帽，从管端 8cm 起相距 8cm 2 1 1 钻 4 排孔，每排对角钻 4 个孔，孔径 10mm，外套橡皮管，将此管插入孔内岩层涌出物出口 处。 17 （5）用化学浆液（待定）单液高压灌注，浆液凝胶时间不少于 30min。 （6）出现涌泥涌砂洞段宜采用高压化学浆液灌注，以便限制扩散半径，封堵泥砂孔之 后，根据含有泥砂通道的延展情况还要增加钻孔进行灌浆，使泥砂或其它软弱岩层充填的 通道能得到可靠的加固，保证在外水压力作用下的渗透稳定性。 1.5.4.4 灌浆压力 （1）灌浆压力与裂隙发育程度、涌水压力、浆液稠度及凝胶时间长短等因素有关，主 洞部分一般取 1.52.0 倍外水头作为最终灌浆压力。无外水松散破碎围岩洞段等部分灌浆 压力随着灌浆段深度增加而加大。可按下式计算出不同深处孔段的灌浆压力。 P=P0+mD 式中 P灌浆压力（kg/cm2） P0地表段允许压力，采用 1kg/cm2 m灌浆段顶板在岩石中每加深 1m 所允许增加的压力值，一般可取 0.050.4 kg/cm2，一般浅埋洞段岩层不产生抬动情况下，尽量采用较大值；深埋洞段建议采用小值或 中值。 D灌浆段顶板以上岩石厚度（m） （2）当遇到岩石透水严重，吸浆量大的情况，则可按最大泵量进行控制，逐步提高浆 液浓度，使压力上升至设计灌浆压力。 （3）灌浆过程中要在浅埋洞线附近的地面埋设一定的标点，观察地面有无抬动现象。 1.5.4.5 灌浆配比的选择和调整 一般灌浆段浆液的起始浓度一律从凝胶时间长的稀浆（水灰比大的）开始，逐级变到 胶凝时间短的浓浆结束，在灌注过程中要随时观测吸浆量及压力变化情况并详细记录，对 浆液浓度可按以下原则进行调整。 （1）在设计灌浆压力下灌浆开始时的吸浆量大于该孔段涌水量的 80%左右时，则认为 浆液起始浓度适宜。 （2）当起始压力小于设计灌浆压力，吸浆量不变而压力均匀逐渐升高，升高的速率为 设计灌浆压力的 1/101/20 时，表明浆液浓度合理，不需要交换浓度。 （3）在设计灌浆压力下吸浆量逐渐减少的速率应为起始吸浆量的 1/201/10 的范围 内表明灌注状况正常，浆液浓度合适。 （4）当某一浓度的浆液在设计压力下灌注时间大于 20 分钟或灌注浆量已大于 20 倍该 18 孔段涌水量，而吸浆量变化不大或无改变时，即可调换浓一级的浆液。 （5）在设计灌浆压力下，当改换到浓一级浆液后，如压力上升较快，或吸浆量减少较 快（以大于起始吸浆量的 1/10）时，则应调回到原来的浓度，直到结束。 （6）在灌浆过程中，压力突然下降，此情况为属跑浆或浆液穿透阻浆层遇到大裂隙， 破碎带溶洞等不良岩层，可在原浆液浓度基础上进一步增加浆液浓度，缩短胶凝时间或间 歇灌注方法加以处理。 （7）遇特殊岩层有较大集中渗漏带或洞穴时，除用浓浆缩短胶凝时间外，可采取间歇 灌注的方法，并可考虑加入适量细砂用砂浆泵进行灌注。 1.5.4.6 灌浆结束标准： 当压力已达到该段规定的设计压力时，吸浆量减少到 5L/min 时，即为结束灌浆标准， 以后的各洞段随着深度增加逐段把吸浆量增加 10L/min，作为结束标准；在达到灌浆结束标 准后，仍维持设计压力压入一定量的清水将管路的孔中的残浆灌入裂隙中去，然后松塞冲 洗钻孔、管路。测涌水量。 1.5.4.7 灌浆施工注意事项 （1）双液灌浆泵两台，泵的供浆比例按照需要应严格控制，随时检查调整，不可比例 失调影响灌浆质量。 （2）双液灌浆时，先开水泥浆泵，后开水玻璃溶液泵，灌浆结束或中途因故障停止灌 浆时，先关水玻璃溶液浆，后关水泥浆泵。 （3）水泥浆进入输浆管前需过筛，防止纸片、木屑、水泥中杂物混入浆内。 （4）灌浆过程中应经常检查，排除灌浆管路中的堵塞现象。 如果泵的压力和孔口压力骤降应进一步检查吸浆量，若吸浆量骤增说明遇到了大裂 隙或是浆液突破了堵塞通道有了新的扩展范围，或是浆液突破了薄弱部分发生了冒浆；如 果吸浆量骤减，则是吸浆龙头堵塞，应立即注入清水中清洗。 如果孔口压力骤降，而泵的压力骤增，则为管路堵塞，应立即停灌处理。 如果孔口压力骤增，泵的压力也骤增，而吸浆量骤减可能是孔口堵塞，应立即停止 灌浆。 如果泵的压力稳定上升，孔口压力上升，而吸浆量正常，则是孔口压力表或其弯管 堵塞，应立即检查、更换。 灌浆资料整理分析所依据的基本数据是钻孔和灌浆过程的原始记录表，因此要求记 19 录必须逐项填写准确、详细，并注意清楚整洁。 1.5.4.8 灌浆质量检查 超前堵水和加固围岩等是临时和永久相结合加固不良地质洞段的措施，是确保安全快 速通过不良地质洞段的有效方法之一；因此，加固后开挖前，应在掌子面中心偏上位置打 孔进行压浆或压水或声波等手段检查，其它要求同固结灌浆。 1.5.5 提交成果 （1）原始记录 钻孔、冲洗、灌浆记录 钻孔岩芯柱状图 钻孔孔斜资料及孔斜投影图 （2）灌浆成果资料 灌浆成果一览表 特殊情况处理专题报告 浆液原材料性能及配比试验资料 以上为本技术要求规定的内容，每完成一个灌浆段（535m）应及时整理班报。 工程结束后，参照水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T51482012 和水工建 筑物水泥灌浆施工技术规范SL6294 中有关要求准备竣工资料。 20 设计建议回填、固结、超前灌浆堵水双液浆配比表(或现场试验确定外加剂和体积比) 水泥浆水灰比2：11.5：11：11：10.8：10.6：10.5：1 外加剂 磷酸氢二钠 13% 粉煤灰 1520% 水玻璃（Be） 40353530 水泥浆与水玻璃溶液体积比1：0.41：0.51：0.51：0.5 胶凝时间（分）78563412 相对于温度 1015C 注：外加剂掺量为水泥重的百分数。 附表 21 2 豆砾石回填灌浆封闭环技术要求豆砾石回填灌浆封闭环技术要求 2.12.1 设计原则和必要性设计原则和必要性 鉴于 TBM 双护盾掘进机施工的洞段，设备本身应设置止浆刷，但厂家难以做到，因此 豆砾石回填注浆是敞开式注浆，要做到按设计要求的孔口闭浆压力 P=0.30.5MPa 宜设置 封闭环。 2.22.2 施工工艺施工工艺 2.2.1 预制管片顶拱、侧拱预埋 PVC 管，底管片两侧各预埋 1 根 PVC 管。 因本工程在豆砾石回填灌浆中，底管片灌浆采用了砂浆灌注的办法，从而根据开挖中 实际支护使用的管片型号，提前在管片（侧、顶）预制中预埋化学灌浆管，侧、顶管片预 埋的 PVC 管直径为 20mm；在底管片两侧均各预埋 1 根 20PVC 管，为了防止在管片预制 中水泥浆流入预埋管内，在管顶加特制的塑