经典帷幕灌浆施工方案

1、目 录1 概况11.1概述11.2施工区域及工程量12进度计划13施工布置24帷幕灌浆施工工艺34.1帷幕灌浆工艺流程34.2 灌浆材料44.3 机具设备54.4 钻孔作业54.5 裂隙冲洗和压水试验64.6 浆液制备64.7 灌浆74.8提交资料95质量控制95.1施工测量质量控制95.2钻孔质量控制105.3灌浆质量控制措施111 概况1.1概述 皮家垭水库位于慈利县江垭镇皮垭村澧水流域溇水一级支流老虎冲溪上游，距慈利县城约70km，是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合利用的水利工程。水库正常水位326.0m，正常库容920万m3，死水位315.7m，死库容340万m3；最大坝高32.3m，总

2、库容980万m3。为防止坝体渗漏，设计以水库枢纽工程中原主坝及副坝上游坝坡顶部向下游1m为中心轴线，设置厚度600mm的C10砼为坝身防渗体，防渗墙下坝基设置帷幕灌浆,伸入相对不透水层(q=5Lu)以下2m；混凝土墙下设有单排帷幕灌浆孔，孔距为2m，采用防渗墙砼浇筑时预埋108mm钢管，待达到要求强度，从预埋管中钻孔灌浆。1.2施工区域及工程量主坝桩号0-0300+238帷幕灌浆轴线长268m，帷幕灌浆工程量为1536.3m；副坝桩号0-0170+227帷幕灌浆轴线长244m，帷幕灌浆工程量为1525.7m，其分项工程量见下表1.1-1表1.1-1 帷幕灌浆分项工程量序号项目名称单位工程量备注

3、1坝基预埋108mm管m2066.82主坝钻坝基岩石帷幕灌浆孔m1536.33主坝基岩石帷幕灌浆m1536.34副坝钻坝头岩石帷幕灌浆孔m1525.75副坝基岩石帷幕灌浆m1525.72进度计划根据工程和工期及防渗墙混凝土施工进度安排，安排一个机组开4台钻机和2台注浆机，分两个阶段（即副坝桩号0-0170+227段2015年11月20日2015年12月20日施工、主坝桩号0-0300+238段2016年1月1日2016年1月31日施工）承担钻孔灌浆任务。详见2.1-1帷幕灌浆施工进度计划横道图。编号项目名称2015年11月2015年12月2016年1月102021301101120213011

4、0112021301副坝施工准备2钻孔灌浆4主坝施工准备5钻孔灌浆图2.1-1 帷幕灌浆进度计划横道图3施工布置1）制浆输浆系统分别在主坝肩和副坝肩设一个集中制浆站和中转站，现场施工管理和修配、浆液的试验、材料与防渗墙施工统一，不另设。在主坝坝肩和副坝坝肩的开阔处各设置一个制浆站，在制浆站侧设一个40t的水泥库房，钻孔灌浆每机组设一个移动灌浆站；在坝后设置沉淀池，钻孔灌浆的污水和制浆站的废浆在沉淀池中完全沉淀后排走。2）供水系统制浆、钻灌用水先从水库内抽送至大坝施工蓄水池，再通过管路送至各用水点。3）供电系统用电缆引线至作业面，分设若干个配电箱，再分至各钻灌机组。4）排水排污系统在坝外修建沉浆

5、池，废水、废浆经沉浆池沉淀后，清水排入河道，泥浆沉积物由专人清理并装车运至弃渣场。5）钻灌机组帷幕灌浆钻灌机组配备“四钻二灌”（钻机、灌浆泵）。 4帷幕灌浆施工工艺4.1帷幕灌浆工艺流程根据施工图纸、规范及相关技术标准编制帷幕灌浆的施工方案，主、副坝钻孔灌浆孔共258个。主坝桩号0-0300+238段135个孔，分14个施工单元；副坝桩号0-0170+227段123个孔，分12个施工单元，每单元布置一个先导孔，每单元10孔左右，灌浆试验区根据监理工程师指示确定。首先根据测量放点，在防渗墙砼浇筑时根据设计图纸在预埋管口标注孔号、高程及相应数据将108mm钢管预埋在设计要求部位，并确保精度符合要求

6、，然后沿帷幕灌浆轴线每20m左右划分一个单元或按监理工程师指示划分单元，每个单元内设置一个先导孔,先进行先导孔施工，然后按照先施工序、后序、再的施工顺序。单孔施工程序：施工准备钻孔定位固定机具钻孔至接触段顶板高程基岩接触段钻进钻孔冲洗裂隙冲洗简易压水接触段灌浆接触段待凝第二段及以下段循环钻灌钻孔至设计孔深综合测斜终孔段灌浆结束基岩段全孔浓浆置换、压力灌浆封孔单孔资料整理提交。（单孔资料整理）。施工程序如下图：施工场地平整水泥棚钻机定位手工记录钻孔至接触段帷幕灌浆顶板钻进到接触段设计孔深水泥储浆桶质量跟踪检查洗孔、压水试验灌浆泵接触段灌浆、待凝以下循环钻灌至设计高程至终孔 封孔图4.1-1 单孔

7、施工程序图4.2 灌浆材料1）水泥采用强度等级为32.5级的复合硅酸盐水泥。帷幕灌浆的水泥细度要求通过80m方孔筛,其筛余量不大于5%。施工过程中，根据监理人的要求采用水泥，水泥符合质量标准要求，受潮结块或出厂超过三个月的水泥不能用于灌浆施工。2）水 灌浆用水符合混凝土拌合用水标准的规定要求，拌浆水温不高于40，不低于5。3）外加剂灌浆过程中可能在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂或其它外加剂。各种外加剂质量符合SL622014第3.1.8、3.1.9条规定，其最优掺量通过室内试验和现场生产性灌浆试验确定。所有能溶于水的外加剂均以水溶液状态加入。4.3 机具设备1）钻孔设备钻孔采用HGY-2

8、00型回转钻机钻孔，帷幕灌浆孔、检查孔和其它需要采取岩芯的钻孔采用金钢石钻头或硬质合金钻头钻进，其余钻孔采用牙轮钻头钻进。2）冲洗及压水试验设备水泵采用SGB6-10型泥浆泵，栓塞采用机械式扩张塞，另外配备配套的流量计、压力表、压力软管、供水管及各种高低压阀门等。3）灌浆设备灌浆泵采用SGB6-10型泥浆泵，浆液搅拌机采用400L双层立式GX-II型拌浆机，在上下两层搅拌桶之间安设旋转清洗筛对浆液进行连续筛分，另外选用配套的高压阀门、压力表、压力软管、供浆管路、用于帷幕灌浆的孔内循环式机械塞或孔口封闭器。4.4 钻孔作业1）总原则 钻孔按设计参数严格控制，钻进中对钻孔所发生的正常和异常情况，及

9、时进行记录并勾绘草图。2）各类钻孔施工 (1) 帷幕灌浆孔帷幕灌浆在具备钻孔施工条件后，按先导孔、序孔、序孔压水检查孔的顺序施工。钻孔按设计要求开孔，钻进中严防钻孔倾斜，加大钻孔测斜密度，终孔孔底偏差值不超过设计要求值。帷幕灌浆孔钻孔分段与灌浆分段相适应。 (2) 检查孔及有关孔检查孔等根据图示位置精心施工，作好钻孔岩芯回收，编录并绘制钻孔柱状图。 3）取样要求需要钻取岩芯的钻孔，严格按照钻孔操作工艺要求施工，尽量提高岩芯获得率。在钻孔过程中，对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它反映岩石或混凝土特性的因素进行记录。钻孔、岩芯编号、装箱、填牌、素描、拍照、绘制柱状图、收集资料等完全按照要求执行

10、。4.5 裂隙冲洗和压水试验1）裂隙冲洗裂隙冲洗在灌浆前进行，压水采用脉动压水方式进行，冲洗要求至回水澄清后10min为止，且总冲洗时间单孔不大于20min。2）压水试验(1)压水试验在钻孔裂隙冲洗结束后灌浆开始前进行。(2)取芯检查孔和灌浆试验孔均进行压水试验。(3)采用“简易压水”进行压水试验。(4)帷幕灌浆分段压水试验的压力，除监理人另有规定外，按灌浆压力的80%执行。 (5)简易压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，最大不超过1.0MPa；压水20分钟，每5分钟测读一次压水流量，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SL62-2014

11、附录B执行。(6)对帷幕灌浆先导孔自上而下分段卡塞进行压水试验，并采用单点法。其它各次序孔的各灌浆段，进行简易压水试验，检查孔采用单点法进行压水试验。4.6 浆液制备1）制浆材料称量制浆材料使用前进行称量，称量误差控制在5%以内。2）浆液搅拌纯水泥浆的搅拌时间：使用普通搅拌机，搅拌时间不少于3min。浆液使用前过筛，从制备至用完的时间不超过3h。3）集中制浆集中制浆站制备各水灰比水泥浆，并通过输浆管路输送至各工作面。4.7 灌浆4.7.1施工方法灌浆采用孔口封闭（在预埋管口变径接孔口封闭器），自上而下，孔内循环灌注法灌浆。灌浆按分序加密的原则进行，分两序施工，灌浆采用循环式自下而上分段灌浆法，

12、第一段为2m、第二段为5m、以下各段为56m；孔口无涌水的孔段，灌浆结束后不待凝，在断层、破碎带等地质条件复杂孔段则待凝。表4.7-1 不同灌浆段设计注浆压力灌浆段段长孔口表压(MPa)序孔序孔序孔第一段2.00.20.30.3第二段5.00.30.50.5第三段5.06.00.51.01.0以下段5.06.01.01.01.0 说明：以上灌浆压力作为参考值，灌浆施工前，先进行生产性试验，注浆压力根据试验成果确定。4.7.2灌浆压力控制（1）帷幕灌浆压力：（2）灌浆时尽快达到设计的压力值，接触段和注入量大的孔段分段升压。（3）灌浆按分序加密的原则进行。（4）孔口无涌水的孔段，灌浆结束后不待凝。

13、在断层、破碎带等地质条件复杂的地区要待凝，待凝时间根据实际地质条件确定。4.7.3浆液水灰比和变浆标准1）施灌时水灰比按2:1、1:1、0.5:1，由稀到浓逐级变换。当灌浆压保持不变，注入率持续减少，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高，则水灰比不能改变。2）当某一比级浆液注入量达到300L以上，或灌注时间已达30min而灌浆压力和注入率均无显著改变时，要换浓一级水灰比的浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，浆液越级变浓。4.7.4灌浆结束标准和封孔方法1) 灌浆结束标准：在最大设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间30min，可结束灌浆。2)封孔采用“置换和

14、压力灌浆封孔法”，封孔灌浆压力采用该灌浆孔的最大灌浆压力，封孔采用0.5:1的浓浆。已进行封孔的灌浆孔，待孔内水泥浆液凝固后，清除孔内污水、浮浆，若灌浆孔上部空余大于3m时，采用“机械压浆封孔法”进行封孔；小于3m时用水泥砂浆封填密实。基岩段封孔用水泥浆封孔，坝体段用粘土封孔。4.7.5特殊情况处理（1）灌浆中断：当因机械故障、设备损坏、停水停电、地质方面等原因引起灌浆中断，尽快恢复灌浆。恢复灌浆时，使用开灌水灰比的浆液灌注。如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注；如恢复灌浆后，注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，作为事故孔补孔灌浆处理，并报告监理。在30min内无法恢复灌

15、浆时，则冲洗钻孔等待复灌，若冲洗无效则重新扫孔补灌。（2）冒浆、漏浆和串浆：如发现冒浆、漏浆时，根据情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等处理。如发现与混凝土构造分缝、仪埋设施、混凝土冷却水管等串通时，立即停灌，报设计、监理研究处理措施；如与其它灌浆孔串通，在串通部位上方0.51m处将串浆孔阻塞住，灌浆孔结束并待凝24h后，再进行串通孔的扫孔、冲洗、钻进行及灌浆。（3）回浆变浓：灌浆过程中，发现回浆失水变浓时，换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min但总的灌浆时间不少于120min可停止灌注。（4）涌水：对孔口有涌水的孔段，采取以下措施进行处理：提高灌

16、浆压力；灌浆后进行屏浆处理；闭浆待凝。涌水孔段经上述处理后，重新扫孔至该段孔底，如无涌水进行下段钻灌，如仍有涌水，再次测记涌水流量、涌水压力，并进行复灌。（5）注入率大（单耗100kg/m）：通过跟踪检查，若有外漏，进行嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等处理。若无外漏，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，灌浆压力按要求控制。4.7.6质量检查（1）钻孔取芯：灌浆结束14天后，在试区适当位置钻设压水试验检查孔，检查孔钻孔采用76mm双层岩芯管钻进，岩芯获得率要求达到大于90%，对有水泥结石的岩芯应妥善保存，必要时进行容重、粘结力及抗渗等指标的测试。(2) 压水

17、试验检查：通过灌前和灌后的压水试验检查成果对比，评价灌浆效果，检查采用“单点法”压水试验4.8提交资料1） 各孔钻孔、灌浆、制浆压水试验原始班报记录；2） 灌浆孔成果一览表；3） 灌浆分序统计表；4） 灌浆综合成果表；5） 检查孔柱状图；6） 灌浆孔平面图及综合剖面展示图；7） 灌浆材料质量检验报告。5质量控制5.1施工测量质量控制对业主和监理单位移交的施工区域测量控制基准进行复核，将复核结果上报监理单位，待控制网点的精度达到要求后方可进行施工测量放样。根据提供的合格施工控制网点依工程需要加密布设控制网点，对业主提供的测量网点及加密布设的网点要求定期复核检查，若精度达不到要求，要及时校正。遵照

18、SL52-2015水利水电工程测量规范的方法和要求进行施工放样测量，测量点位的误差必须控制在规定的范围内。测量仪器要定期进行校验，精度应满足规范要求，校验单位应具有法定资格。施工期间应指派专人负责保护好测量基准点、基准线和水准点及我公司自行增设的控制网点。测量网点的缺失和损坏应及时修复，并对复测的数据进行精度校核。5.2钻孔质量控制钻孔质量控制点如表5.2-1所示，施工过程中应对这些控制要点严格检查，确保施工人员遵守规范及相关技术要求，保证工程质量。表5.2-1 钻孔质量控制要素工作内容序号质 量 控 制 点钻孔1测量放样、孔位偏差2钻孔深度、孔斜、验孔3孔口管制作及安装1）孔位控制：每孔开钻前应对孔位进行复核，确保孔位偏差不大于10cm，并做好记录。2）先导孔钻孔：在工程孔开钻前先完成先导孔的钻孔、压水试验和灌浆工作。其目的是根据先导孔压水试验成果验证设计帷幕底线。如有出入应形成专题报告报设计单位确认。3）钻孔应分序进行