水库帷幕灌浆施工方法

1、水库帷幕灌浆施工方法（1）防渗墙内预埋灌浆管防渗墙内预埋灌浆管就是在防渗墙槽孔浇筑混凝土前 将灌浆管下置到槽底，待浇筑成墙后即形成预留孔。但埋 设灌浆管时必须固定牢靠以防止浇筑混凝土时因外力而产 生移位、弯曲或变形而造成废孔。预埋灌浆管施工主要采 取了以下措施：1）选用O120PVC管，预埋管施工采用。导向架”施工工艺。 导向架采用018钢筋制作，间距3m。2）根据帷幕灌浆孔位（间距2.0m）布置埋管位置，1序槽 孔一般分布5个，11序槽孔一般7个。3）混凝土防渗墙在浇筑混凝土时，要求几个导管均匀下 料，混凝土面同步上升，最大限度内减少对帷幕灌浆导管 的影响。设备配置液压抓斗机械设备表序号设备

2、名称设备型号数量（台备注1抓斗机JCZ-952成墙厚度0.6m；2动电冲击锤HCD-702夯锤重0.8-1.2KN3自卸汽车东风5T8土料运输人员安排施工按三班倒制，冲抓成墙2台机组，计6个班。每班配备8人，共计48人，详见下表：人员安排表序冈位人数职 责备注1施工队1全面负责冲抓成墙施工的安排2班长6分别负责冲抓成墙、注浆施工3电工1负责钻灌施工电器安装、用电工4修理工1负责施工机械设备维修保养工5技工6负责施工设备的操作等工作6普工33辅助生产施工7总人数481.3.1帷幕灌浆帷幕灌浆位于大坝坝顶中心线与防水渗墙施工轴线重 合，长度630m(K0-030K0+660)所有帷幕灌浆孔孔距均为

3、 2m。施工时先预埋帷幕灌浆管PVC120,本次帷幕灌浆钻孔共 1150m，帷幕灌浆1150m。计划自2017年10月15日至2017 年11月30日，共历时45天，日平均强度12m/天，计划共 投入2台套钻孔灌浆设备以确保本分部工程的按时完工。(1)引用的技术标准和规范水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T/58-2001；水利水电工程钻孔压水试验规程SL25-1992；水工砼外加剂技术规程DL/T5100-1999；水工砼试验规程DL/T5144-2001；水利水电工程岩石试验规程(试行)SDJ204-81 ；水利水电工程岩石试验规程(补充部分)DL5006-92；砼拌合用水标准JGJ63

4、-89。灌浆材料每批采购的水泥、外加剂、掺和料等，均符合有关材料 的质量标准，并附有生产厂家的质量说明书，每批材料的入 库前均按规定进行检验验收，并将检验成果报监理工程师审 批。水泥根据施工图纸设计要求，选用塑性混凝土和灌浆用的水 泥品种为高抗硫水泥。水泥标号不低于42.5R。水泥细度要 求通过80um方孔筛，其筛余量不大于5%。灌浆用的水泥符 合规定质量标准，不使用受潮结块的水泥。水水库内水源丰富且水质好，灌浆用水直接自水库内抽 取，但灌浆用水符合JGJ63-89第3.0.4条的规定，拌浆水 温不高于40C。钻孔灌浆设备及人员安排钻孔灌浆设备钻机和钻头根据工程地质条件选用，钻孔采用回转式钻

5、机和金刚石钻头或硬质合金钻头。灌浆塞具有良好的膨胀性 能和耐压性能，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。投入的主要机械设备详见下表。帷幕灌浆施工机械设备表序号设备名称设备型号数量(台备注1地质钻机XY-2002大坝坝体和基岩2土钻机SH-301备用于大坝坝体3潜水泵4.0kw3抽水4水泥制浆机双桶式2拌合水泥浆5灌浆泵BW-1502钻孔送水及输送6测斜仪JJX-3B1灌浆孔测斜人员安排施工按三班倒制，钻孔灌浆2台机组，计6个班。钻孔 灌浆每班配备3人，计18人。另配备施工队长、专职电工 和专职修理工各1人，共计21人，详见如下：人员安排表序冈位人数职 责备注1施工队1全面

6、负责钻孔灌浆施工的安排2班长6分别负责钻孔、灌浆施工的操作3电工1负责钻灌施工电器安装、用电工4修理工1负责施工机械设备维修保养工5技工6负责施工设备的操作等工作6普工6辅助生产施工7总人数21(4)施工程序同排帷幕灌浆施工分三序孔进行，先进行I序孔的施工， 再进行II、III序孔的施工。帷幕灌浆方法根据现场监理工程 师指定的方法或现场试验确定的方法进行。采用自下而上分段灌注的施工程序如下：自下而上帷幕灌浆施工程序：放样布孔一钻孔一钻孔冲 洗一孔底段简易压水一自下而上逐段灌浆一封孔一质量检 查采用自上而下分段灌注的施工程序如下：自上而下帷幕灌浆施工程序：放样布孔一孔段钻孔一孔 段冲洗一简易压水

7、试验一孔段灌浆一待凝一下一孔段钻孔(重复各道工序至设计孔深)一封孔一质量检查(5)施工测量放样严格按设计图纸要求进行施工测量放样，首先采用全站 仪放出施工轴线，再采用钢卷尺在该轴线上丈量孔距，对钻 孔进行统一编号，并在孔位中心钉入木桩，固定孔位；再采 用水准仪测出各灌浆孔的孔口高程。详见孔位布置图。帷幕灌浆轴线山序孔帷幕灌浆轴线山序孔20002000200020002000200020002000200020002000200020002000帷幕灌浆孔序布置图单位：mm(6)钻孔灌浆工艺流程钻 至 孔 底制浆系统调试Ik.帷幕灌浆孔序布置图单位：mm(6)钻孔灌浆工艺流程钻 至 孔 底制浆系

8、统调试Ik.fc-制浆送浆P录钻孔、冲洗和压水试验钻孔以部分I序孔为先导孔，先进行先导孔施工，边灌边试 验，取得成功经验后，指导II、III序孔的施工。在开孔前通 过用吊铅球的方法校正立轴，使其保持铅直，钻机安装做到 正、平、稳固，每钻5m用测斜仪校正一次，始终控制孔斜 在1%以内。开孔孔直径为110mm。根据不同地层，采用不 同的钻进工艺。坝体土层采用SH-30型钻机冲击钻进，钻孔位置偏差控制在10cm之内，钻孔力求铅直，孔斜 率控制在1%之内。检查孔的位置按监理工程师的指示确定， 孔底偏差要求与灌浆孔相同。帷幕灌浆钻孔最大允许偏差如 下表。帷幕孔最大允许偏差值孔深(m)2030405060

9、最大允许偏差(m)0.250.50.51.151.5钻孔取芯和芯样试验A、灌浆先导孔、观测孔、检查孔以及监理工程师指示 的其它钻孔的芯样按取芯次序统一编号，填牌装箱，并编制 钻孔柱状图和进行岩芯描述。B、芯样的最大长度控制在3m以内，如发现芯样卡钻或 被磨损，立即取出。若芯样的回收率较低，则更换钻孔工具 或改进钻进方法。C、在钻孔过程中，对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长 度及其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录，并对 芯样进行试验，进行定点保存，防止散失和混装。钻孔冲洗帷幕灌浆孔的裂隙冲洗按监理工程师指示或现场试验 确定的方法进行。钻孔完毕后，采用BW-150灌浆泵，清洗 时水量开至最大挡

10、进行孔内冲洗，直至回水澄清后10min为 止，且总的时间要求单孔不少于30min，串通孔不少于2h。 对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的 沉积物厚度不超过20cm。冲洗顺序是先冲洗钻孔，再冲洗岩 层裂缝。冲洗压力采用同孔段80%的灌浆压力，若压力超过 1Mpa，则采用1Mpa，以免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形。压水试验A、压水试验在裂缝冲洗后进行。压水试验段长一般为 5m，与灌浆段长度基本一致。压水试验前，观测孔内的稳定 水位，有涌水的孔量测涌水流量。压水试验根据监理工程的 指示采用“简易压水”、“单点法”或“五点法”进行压水试 验。B、简易压水试验在裂缝冲洗后或结合裂缝冲

11、洗进行。 压水压力为同段灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用 1Mpa；压水每5min测读一次压水流量，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，取最终的流量值作为计算流量，其成果按水利水电工程钻孔压水试验规程SL25-92附录A以透水 率表示，由相关计算公式（q二Q/pL）计算出透水率。五点法 和单点法压水试验按SL62-92附录A执行。C、帷幕灌浆的先导孔采用自上而下分段卡塞进行压水 试验，并按施工图纸要求采用五点法或单点法；其它各次序 孔的灌浆段，进行简易压水试验；检查孔采用五点法压水试 验。灌浆试验浆液试验按照监理工程师指示对不

12、同水灰比、不同掺合料和不同 外加剂的浆液进行试验。确定以下技术参数：A、浆液配制程度及拌制时间；B、浆液密度或比重测定；C、浆液流动性或流变参数；D、浆液的沉淀稳定性；E、浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；F、浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；现场灌浆试验A、根据工程的建筑物布置的地质条件，选择地质条件 与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区。B、根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理工程师指示 选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参 数。C、在每一灌浆试验区，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，整理分析各 序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量

13、的试验资料，并将 灌浆试验成果报监理工程师，以确定灌浆的参数。灌浆压力灌浆压力：按照监理工程师的指示、施工图纸及技术要 求或由现场试验确定。灌浆在短时间内达到设计压力，接触段和注入率大的孔 段采用分段升压的方法，如开始时由于吸浆量大等原因，不 能立即达到设计压力，则在保证正常操作的条件下，尽快达 到设计压力。幕灌浆施工顺序先进行第一排帷幕灌浆的施工，再进行第二排帷幕灌浆 的施工，所有帷幕灌浆孔严格进行分序，先进行I序孔灌浆， 再对II、III序孔进行灌浆，采取分序加密的原则。帷幕灌浆灌浆方式为了减少灌浆段内出现的浆液沉淀现象，确保灌浆质 量，采用双管循环式灌浆方式施灌。浆液一部分进入岩隙， 另

14、一部分由回浆管返回拌浆桶，如此反复进行，让裂隙得到 充分灌注，直至达到设计压力。灌浆过程中，对每一灌段都 严格按照规程、规范的要求进行施工，真正做到发现问题及 时解决，不留后患，以确保工程质量。灌浆方法灌浆方法根据设计要求或现场监理工程师的指示不同 地段采用不同的灌浆方法。岩石较完整地段采用自下而上分 段的灌浆方法；对于岩石较破碎地段采用自上而下分段灌注 的方法。A、采用自下而上分段灌浆法；下入射浆管距孔底不大 于 50cm。B、采用自上而下分段灌浆法，灌浆塞塞在已灌段段底 以上05m处，以防漏灌。孔口无涌水的孔段，灌浆结束后 可不待凝，但在断层，破碎带等地层条件复杂地区则待凝， 待凝时间根据

15、地质条件和工程要求确定。灌浆段长一般为5-6m，特殊情况下适当延长，但不得大于10m。 灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法，大 于6m时，根据设计要求和监理人的指示采用分段灌浆方法。制浆及输浆结合本工程特点，采用集中制浆。制浆材料采用重量称 量法，称量误差小于5%。采用上下桶式的高速制浆机，浆液 搅拌均匀，水泥浆液的搅拌时间不少于3min。浆液从制备至 用完，不超过4h，如超过4h，则废弃。浆液输送采用能承 受1.2Mpa压力的胶管进行输送，接头处连接牢固。输浆原 则是避免水泥浆在输送管道中沉积，输浆完毕后立即对输送 管道进行冲洗，以备下次使用。灌注灌浆严格按设计要求进行施工，分

16、序三孔进行灌注。当 地质情况复杂时先采取钻勘探孔，记录、分析地层情况，进 行简易压水试验并报监理工程师，拿出具体施工方案，经监 理工程师批准后实施。灌浆浆液拌制不均或达不到设计水灰 比不允许施灌，灌浆浆液由稀到浓。全孔每段采用一次性灌 注，当因外界因素和特殊情况影响中断时，采取扩孔再灌浆 的补救措施。钻孔完成后，下入射浆管，胶栓塞在段长顶部，射浆管 距离孔底不大于0.5m。采用BW-150型灌浆泵，先送入清水， 确认管道无堵塞后，制浆站即可输送浆液进行灌注。浆液变换灌浆浆液的变换，遵循由稀到浓的原则，逐级改变。浆 液稠度根据基岩透水率不同而改变，当透水率大于10LU时， 起始水灰比采用3:1，

17、透水率为5-10LU时，起始水灰比采用 5:1，以后采用 3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1。接触面灌浆 水灰比为1.0-0.8。灌浆浆液的变换原则：A、当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间 已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，则改浓一级 水灰比灌注；B、当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况越级变浓，但越级变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，立即 查明原因，并改回原水灰比进行灌注。C、灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率持续减少时， 或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰 比。特殊情况的处理A、中断处理：灌浆工作一般连续进行。若因停水停电

18、或机械故障中断，尽快恢复灌浆，中断时间超过30min，立 即设法冲洗钻孔，或必要时进行扫孔，然后再恢复灌浆。恢 复灌浆使用最稀配比制浆。B、地面冒浆处理：灌浆过程中，发现地面冒浆时，可 根据情况采用嵌缝、表面封堵，加浓浆液、降低压力以及中 断间歇等方法加以处理。C、串孔：灌浆过程中与邻孔发生串通时，一般采用下 述方法处理：如串浆量不大，在被串孔内采取冲洗措施，使水泥浆 不致充填孔内，可继续灌浆；如串浆量大，则与被串孔同时灌浆，并适当降低压力。 防止岩层抬动；当不采用同时灌浆方法时，采用灌浆塞封堵 被串孔，继续实施对灌浆孔的灌浆。灌浆结束后，立即将被 串孔的灌浆塞取出，并扫孔洗净，进行补灌。如被

19、串孔正在钻进，则立即停钻。D、特大耗浆：在经过正常变浆、且浆液稠度已达水灰 比0.6:1后，如孔段吸浆率仍很大，灌浆难于结束时，一般 采用下列措施处理：降低压力，使吸浆率不超过12L/minm灌注。在 此情况下若灌注的干料已达限定数量后吃浆率仍不减小，采 用间歇灌浆。浆液中掺速凝剂灌注，速凝剂的掺量根据速凝剂的品 种由试验确定。灌注水泥砂浆等。E、地面抬动：灌浆过程中发现地面抬动，立即降低压 力，然后分析抬动原因，采取防止抬动的措施。F、有涌水灌浆段处理：如灌浆孔段有漏水，灌浆前测 出涌水压力，其灌浆压力为设计压力+涌水压力。达到结束 标准后屏浆30 min，再适当延续一段灌注时间；灌浆结束后

20、， 封闭孔口，待凝12h。灌浆后检查如该段涌水仍有漏水，再 扫孔复灌。如此重复进行，直至达到正常孔灌浆标准。接触面灌浆在没有进行高喷灌浆的孔段进行接触面灌浆。坝与坝基接触面灌浆段长2-3m，其中基岩段长约2.0m，坝体段长1.0m，灌浆栓塞塞在基岩面上0.5m-1.0m左 右套管中，灌浆采用低压浓浆充填式灌注的办法。灌浆压力为：0.05Mpa；水灰比为1:1-0.8:1；当吸浆量大时，采取浓浆间歇性灌注，或在浆液中加 入1-3%水玻璃速凝剂的办法或限量供应的办法处理。灌浆结束标准和封孔帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时的结束标准：在设 计规定的压力下，当吸浆量不大于1.0L/min时，继续灌注 6

21、0min，灌浆即可结束。当长期达不到结束标准时，报监理 工程师共同研究处理措施。灌浆孔的封孔每个帷幕灌浆孔灌浆结束后，会同监理工程师及时进行 验收，验收合格后才进行封孔。帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔采用 “分段压力灌浆封孔法”；帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆 法时，采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。封孔分段长15-20m，封孔压力与灌浆压力相同，当注入 率不大于1.0L/min时,继续灌浆30min后，在孔口断续灌注 60min，灌浆即可结束，灌浆结束后闭浆24h。，对于坝体， 闭浆24h后，将孔内稀浆取出，用粘土捣实封孔(或投放干 粘土球)。灌浆质量检查帷幕灌浆

22、结束后检查孔的布置按现场监理工程师的指示 布置，其钻孔位置选在：帷幕中心线上；岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；注入量大的孔段附近；钻孔 偏斜过大的部位。帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%，一个坝段 或一个单元工程内至少布置一个检查孔。检查孔在该部位灌 浆结束14天后进行。钻孔偏差钻孔偏差严格控制在允许范围之内。钻孔取芯和芯样试验检查孔的芯样按取芯次序统一编号，填牌装箱，并编制 钻孔柱状图和进行岩芯描述。芯样的最大长度限制在3m以内，一旦发现芯样卡钻或 被磨损，立即取出。对于1m或大于1m的钻进循环，若岩芯 样获得率小于80%，则下一次减少循环深度50%，直至50cm 为止。若

23、芯样的回收率较低，则更换钻孔工具或改进钻进方 法。在钻孔过程中，对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及 其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录，并对芯样 进行试验，进行定点保存，防止散失和混装。灌浆效果的评定和检查针对设计提出的具体要求，通过以下办法进行：A、对坝体与岩石接触面的检查，是否有水泥胶结物， 评价接触面的灌浆效果。B、大坝基岩段从上而下分段钻孔和卡塞采用五点法进 行压水试验，并采取芯样。以检查孔的单位吸水率与对帷幕 的要求标准进行对照；对岩芯加以观察描述，了解浆液结石 及岩石的结合情况。C、经过资料统计分析，绘制各序孔的单位吸水率和单位耗 灰量曲线，根据其随序递减的程度来分析灌浆效果；设计基 岩段每孔注浆50kg水泥，角砾岩段每孔注浆500kg水泥。D、帷幕灌浆检查孔压水试验合格标准：检查孔各段压水试 验测得的q值须小于设计标准。坝体与基岩石接触段及其下 一段的合