回填灌浆与固结灌浆灌浆施工方案

1、引洮供水一期工程总干渠3#隧洞进口段工程灌浆工程施工方案甘肃省水利水电工程局引洮一期工程项目部(1)二00八年十月三十一日引洮供水一期工程总干渠3#隧洞进口段工程灌浆工程施工方案一、工程概况3#隧洞进口段工程全长3299.54m，隧洞设计横断面型式为马蹄型，断面尺寸4.68×4.68m（B×H），设计纵坡1/1500，设计引水流量32m3/s，加大流量36m3/s。本工程自2006年12月1日开工建设以来,截至2008年10月31日，已完成洞身掘进与一次支护1073m，桩号6+500.567+573m；完成洞室二次衬砌960m，桩号6+500.567+500.56m，不包括

2、会车道40m。1、已掘进段二次衬砌完成时段说明自洞室桩号6+500.56至6+740.56m的顺序浇筑，2007年5月12日7月25日；自洞室桩号6+740.56至7+500.56m的顺序浇筑，2008年3月22日10月31日。2、已衬砌段存在的主要问题 （1）.3#隧洞进口段围岩主要以变质砂岩与泥钙质板岩互层状结构为主，板岩遇水容易软化。部分洞身围岩揉皱发育，岩体层间错动剧烈。已掘进段均裂隙发育，围岩完整性差，自洞身桩号6 +680m开始地下水活动剧烈，且多为承压水。经检测，出露的裂隙渗水硫酸根离子含量超标，对混凝土及钢筋具有强腐蚀性。二次衬砌后的洞段地下水从混凝土衬砌的结构缝，乃至良好的混

3、凝土面出现了不同程度的渗漏，有压力的和硫酸根离子含量较高的侵蚀性地下裂隙渗水，对衬砌的混凝土结构已经产生着腐蚀破坏。（2）.由于部分洞段渗漏水严重，直接影响混凝土的浇筑作业，为确保洞内混凝土浇筑质量，在洞室桩号7+090.567+170.56m、7+490.567+500.56m段试验性的实施了防水工程，二次衬砌完成后，铺设防水板以及土工布的洞段基本上无渗水，防渗效果好。 （3）.二次衬砌后出现裂缝的洞段二次衬砌完成后的部分洞段出现了裂缝，具体洞段为：6+500.566+530.56m段、6+670.566+680.56m段、6+690.566+700.56m段。二、灌浆工程的设计要求 根据甘

4、肃省水利水电勘测设计研究院引洮供水一期工程勘测设计项目部下发的关于总干渠3#隧洞进口地下水出露洞段防排水与灌浆技术要求的相关内容， 3#隧洞进口工作面开挖掘进期间普遍出露腐蚀性地下水，围岩总体状况较差，局部洞段塌方，以及已完成二次衬砌段砼表面存在渗漏水的实际状况，对地下水出露，存在渗漏水和二次衬砌砼产生裂缝的洞段侧顶拱围岩实施深孔固结灌浆加固处理，以增强岩体强度和整体性，提高围岩的变形模量和承载能力，减少渗漏，减小或消除腐蚀性地下水的危害，阻隔裂隙渗水通道，并能够达到有效改善支护衬砌结构承载工矿的目的。3#隧洞进口段灌浆工程分回填灌浆和固结灌浆，施工时严格按照设计要求的回填灌浆范围和固结灌浆孔

5、深、孔距、排距进行测量定位，钻孔、灌浆。灌浆按照先回填灌浆后固结灌浆的顺序进行，回填灌浆在二次衬砌砼达到设计强度后进行，固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行，采用逐步加密法，回填灌浆和固结灌浆可相互结合进行，先期回填灌浆孔后期加深后可作为固结灌浆孔。灌浆浆液均采用高抗硫酸盐水泥，固结灌浆主要以水泥与水玻璃双液浆为主进行灌浆，其配合比需经试验确定。灌浆过程中应加强监控量测，确保支护衬砌结构安全。固结灌浆孔间排距、灌浆压力、浆液配合比与灌浆次序等均依据不同的围岩条件，不同的开挖掘进断面控制情况，通过先期专门的固结灌浆试验确定最终实施参数，并依据上述情况随时进行调整，初定参数为56孔/排，对称布置

6、：孔排距2.04.0m；孔深3.05.0m；灌浆压力0.40.5Mpa；灌注水泥浆水灰比0.6（或0.8）三、灌浆拟完成的工程量1、回填灌浆：完成已衬砌段长960m洞室的回填灌浆，计5194.8m2；2、固结灌浆：完成已衬砌段长960m洞室的固结灌浆，计9390延长m；四、工期安排根据3#隧洞进口段总体施工进度计划以及2008年年度施工计划安排，计划2008年11月1日至12月31日完成二衬段全部的灌浆施工任务。五、灌浆工程施工总体布置及施工程序1、施工布置由于本次灌浆洞段较长，工程量较大，洞室内工作面小，为确保在较短的工期内完成灌浆施工任务，拟配置三套灌浆设备及人员，分段施作，各段灌浆作业同

7、时进行，洞内配置回填灌浆设备一套，固结灌浆设备两套，制浆设备在各作业点就近布置。2、施工程序回填灌浆在二次衬砌混凝土达到设计强度的70%以后进行，固结灌浆在回填灌浆7天以后进行，排水孔在固结灌浆验收后进行灌注封堵。回填灌浆孔、固结灌浆孔以及排水孔共用，施工顺序为二次衬砌施工完毕后，首先按照回填灌浆要求进行钻孔、灌浆。回填灌浆施工完毕后，按固结灌浆的要求钻孔，或在原回填灌浆孔内进行二次钻孔，成孔后进行固结灌浆。灌浆工程施工工艺流程如下图所示：灌浆工程施工工艺流程图隧洞混凝土浇筑测量、布孔回填灌浆施工造孔台车就位钻 孔钻孔冲洗下一段灌浆固结灌浆施工安装灌浆塞、管路及压力表排水孔施工压水试验钻 孔灌

8、 浆灌浆压力和吸浆率达到要求钻孔冲洗灌浆结束质量检验封 孔六 回填灌浆施工1、回填灌浆采用预埋管注浆法，灌浆孔按环间分序布置，一般分为两个次序进行，后序孔应包括顶孔，采用单孔分序钻进和灌浆，一序孔灌浆结束48小时后进行二序孔灌浆。2、回填灌浆施工工艺流程测量布孔预埋钢管钻孔检查灌浆质量检查 补灌验收封孔3、造孔回填灌浆孔采用手持式风钻，从预埋管中钻孔，钻孔孔径不宜小于38mm，孔深进入岩石510cm，并测记砼厚度和空腔尺寸。4、灌浆顺序、分序回填灌浆分两序进行，先进行一序孔的灌注，等间隔时间大于48小时后，进行二序孔的灌注，并做到先边孔，后顶孔。5、灌浆压力和结束标准回填灌浆为纯压式灌浆，孔口

9、灌浆管处装设压力表控制灌浆压力，灌浆压力为0.3MPa ，在设计压力下，灌浆孔停止吸浆并延续5分钟即可结束该孔的灌注。6、灌浆材料及制浆回填灌浆使用42.5级高抗硫酸盐水泥，拌和水采用柳林沟河道水，水温不低于5Cº，灌浆管采用高压胶皮管，管径与灌浆泵相一致。回填灌浆，一序孔可灌注水灰比为0.6（或0.5）：1的水泥浆，二序孔用1：1和0.6（或0.5）：1两个比级的水泥浆。因施工不便和其它原因造成较大空腔和空隙的部位用水泥砂浆灌注，掺砂量不宜大于水泥重的200%。7、质量检查、封孔回填灌浆质量检查，在该部位灌浆结束后7天进行，检查孔应布置在脱空较大，串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位，

10、具体位置由监理工程师现场确定。质量检查采用钻孔灌浆法，检查孔钻孔成型后，向孔内注入水灰比为2：1的水泥浆液，在规定的压力下，初始10分钟内注入量不超过10升，则认为合格。灌浆孔灌浆结束和检查孔检查结束后，顶孔和有返浆的孔必须采用闭浆，待凝等措施，然后采用压力灌浆法封孔，其它孔使用水泥砂浆，采用机械封孔，孔口压抹齐平，水泥砂浆标号和砼标号相同。七 固结灌浆施工 1、固结灌浆的目的是为了增强岩石的抗渗性，完整性和承载强度,并达到阻隔地下水渗水通道的作用。固结灌浆采用循环灌浆法，应按环间分序，环内加密的原则进行。环间宜分为两个次序，地质不良地段分为三个次序。固结灌浆采用单孔灌浆的方法，对于注浆量较小

11、地段，同一环上的灌浆孔可并联灌浆，孔位宜保持对称。2、固结灌浆施工工艺流程埋设灌浆管钻孔冲洗压水试验灌浆封孔质量检查补灌验收3、钻孔固结灌浆钻孔总体考虑利用气腿式风钻YT-28钻孔，孔径不小于38mm，孔径、孔道、排距，孔深及影响偏差按设计、施工规范要求钻设，钻孔结束后经质检员及监理工程师验收合格后进行灌浆。钻孔按分序加密的原则进行。灌浆前应保护好孔口，若钻进遇有裂隙、断层、泉眼、涌水、漏水等特殊地段时，应详细做好记录，及时将有关资料报送监理工程师。所有钻孔应统一编号，并注明各孔序号。4、灌浆顺序及分序固结灌浆一般按两个次序进行，先序孔后序孔。按环间分序，环间加密的原则进行，按先底部后侧壁，再

12、顶部。环间加密指每环上的孔间隔开来，从中间插入，使得序孔、序孔形成梅花形布置。5、钻孔冲洗及压水试验钻孔采用风水联合冲洗,直至回水清净,并延续10分钟方可结束。冲洗压力可为灌浆压力的80%,风压一般为本段压力的10%20%。压水试验应在裂隙冲洗后进行,试验孔数不宜小于总孔数的5%。压水试验彩单点法,压水试验的压力一般不大于规定灌浆压力的80%,若大于3MPa时,及时做好记录,报送监理工程师由设计按地质条件和工程需要确定。压水试验稳定标准：在规定的压力下，每5分钟测读一次压入流量读数，当试验成果符合下列标准之一时，试验工作即可结束，以最终流量数做为计算流量。（1）连续四次读数，其最大值与最小值之

13、差小于最终值的10%。（2）连续四次读数，其最大值与最小值之差小于1L/min。6、灌浆压力和结束标准灌浆孔口回浆管处安设压力表，灌浆压力按设计要求选取，若灌浆压力大于3MPa时，灌浆孔应分段进行灌浆，灌浆段的划分，相应灌浆压力的使用，以及灌浆工艺的选择，通过现场灌浆试验确定。若遇有断层，裂隙发育，集中渗漏区段，灌浆压力可适当降低，在设计规定的压力下，灌浆孔注入率不大于0.4L/min时，延续30分钟，即可结束。7、灌浆材料与制浆固结灌浆采取水玻璃-水泥浆双液灌浆，这种灌浆技术措施一方面可以固结裂隙发育的围岩，阻断裂隙渗水通道；又可以在围岩与已经衬砌的混凝土之间形成一道致密的阻水圈。参照有关工

14、程的实践经验，建议采用如下的双液混灌配比：双液混灌配合比主 剂缓凝剂掺合剂胶凝时间水玻璃水磷酸钠溶液水泥浆（水灰比0.6）30200502分16秒3014.65.4503分16秒306.613.4504分17秒301.218.8505分0秒固结灌浆使用42.5级高抗硫酸盐水泥，拌和水采用柳林沟河道水，水温不低于5C，灌浆采用高压胶皮管，管径与灌浆泵相一致。固结灌浆采用的水泥浆液比级为：水：水泥=2：1，1：1，0.8：1，0.6：1（0.5:1）。浆液直接在搅拌筒中制备，材料必须称量。称量误差应小于5%，水泥用台称称量，水用水表计量，浆液在拌制筒中的搅拌时间不少于3分钟，且每隔几筒测定其比重，

15、及时调整，浆液自制备时间至用完时间不超过4小时。灌浆过程中浆液变换，应遵循以下规定（1）当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少时，或当吸浆量不变，压力均匀升高时，灌浆工作应持续下去，不得改变水灰比。（2）当某一级水灰比浆液的灌入量已达到400升以上，而灌浆压力及吸浆均改变或改变不显著时，应改浓一级灌注。（3）当其吸浆量大于30L/min时，可根据具体情况适当越级变浓。8、固结灌浆质量检查、封孔固结灌浆检查孔为固结灌浆孔总数的5%，检查重点为洞顶，其次为侧壁、底孔。（1）单元设计钻孔灌浆完成,请设计和监理布置检查孔。 （2）检查孔数量总数量的5%。（3）用压水试验法检查，透水率以设计要求为准。 （4

16、）检查孔的合格率在80%以上,透水率小于设计要求.且不集中，质量可为合格。（5）检查结束后,排除检查孔内积水，用设计压力灌注0.5:1的水泥浆进行封孔。 （6）如检查孔质量达不到设计要求,应及时报告监理及设计,分析原因，提出解决办法。灌浆质量检查标准为：压水试验Lu5。灌浆孔灌浆结束和检查结束后，顶孔和有返浆的孔必须采用闭浆、待凝等措施，然后排出孔内的积水和污物，采用压力灌浆法或机械压浆法进行封孔并用水泥砂浆将孔口封堵严密，压抹齐一并，水泥砂浆标号和混凝土标号相同。八 隧洞灌浆工程施工人员、设备配置1、设备配置设备一览表序号设备名称及型号单位数 量备注1空气压缩机23m3台12气腿式风钻YT-

17、28台43KBY-50/70型注浆泵台34TBW-SO/15注浆泵台15自卸汽车4T辆16立式搅拌机台37压力表FP个68比重表1002台32、 人员配置各作业面人员配置按（两班制）回填、固结灌浆分别编制，每班人员配置如下表：每班人员配置表： 工种人员班 长记录员观测员制 浆钻 工其它人员合 计回填灌浆11133413固结灌浆11136618以上人员和设备根据施工进度情况，及时进行补充。九 灌浆工程质量保证措施1、钻孔冲洗和灌浆过程中，注意观测衬砌的变形，若发生异样，立即降压，报告有关人员，并作好记录。所有钻孔统一编号，并注明施工次序；2.固结灌浆孔的位置与设计孔位偏差不得大于20,开孔角度偏差不一大于5°。注浆孔深度满足设计要求。对于留孔（管）已钻好的孔妥善保管，不要损坏丝扣，防止杂物进入；3、灌浆前对孔壁进行冲洗，回水澄清后即可结束，回水澄清延时10min为止。裂隙冲洗采用压力水、风水联合冲洗等办法，冲洗压力不宜大于灌浆压力的80%；4、固结灌浆优先采用单孔灌浆，当吸水情况相近和排浆量允许时，也可采用多孔并联灌浆，但孔数不宜大于4个；5、固结灌浆时，当灌浆压力保持不变，吸浆