某水利水电工程基础帷幕化学灌浆监理细则

编号：基础帷幕化学灌浆监理细则1总则1.1编制目的为保证****船闸基础帷幕化学灌浆工程按设计技术要求进行施工，便于监理在施工过程中的全面控制，以及现场工作的可操作性，满足工程质量和进度要求，特编制本细则。1.2编制依据《****水利枢纽****船闸右挡2～右挡4坝段基础帷幕化学灌浆布置图》02E92-86；《****水利枢纽****船闸右挡4、左挡5坝段基础帷幕化学灌浆布置图》02E92-88；《****水利枢纽基础帷幕化学灌浆施工技术要求》****局枢基字（2001）第03号；《****水利枢纽****船闸二期工程招标文件》（****）技术条款；相应设计文件及相关设计变更通知单、监理文件、工程建设部文件。1.3适用范围本细则适用于****船闸挡水坝、一闸首帷幕化学灌浆工程施工监理项目。2监理方式监理在施工前熟悉设计文件、核对设计图纸、审查施工单位资质、审批施工组织设计、施工细则；对施工原材料及配合比进行审核；对施工机具、仪器仪表进行检查校验。施工过程中采取现场巡视、抽查、关键工序旁站等相结合的方式，对施工各工序进行验收签证，对施工全过程实行跟踪监控。3监理工作3.1一般工作（1）监理人员必须详细书写监理日志，其内容包括当日气象、施工部位、作业内容、人员投入、设备状况、施工进度、质量、安全；当日完成的实物工程量和停工窝工原因；特殊情况的记载及处理措施；组织协调和其他需要解决的问题；并根据需要签发《现场工作联系单》。（2）在监理过程中，收集、整理和记录每日施工信息。遇特殊情况必须及时、准确、主动逐级或越级汇报；并根据现场施工的需要，可及时通报业主，组织或主持召开由项目部、监理、设计、施工等参建单位参加的专题工作会，商讨解决施工中存在的问题。（3）监理对施工各工序进行验收签证。对达不到质量标准的材料、设备、工序拒绝验收，可以按质量标准和技术要求，责令施工单位更换或返工；未经监理签字认可，不能进入下一道工序施工。（4）帷幕化学灌浆施工，施工单位必须坚持执行初检、复检、终检的“三检”质量检查制度。监理不定期检查施工单位“三检”人员到位情况，监理单位可视质检人员工作情况，向施工单位提议调换不合格质检人员。在施工过程中，发现有工程质量问题或质量隐患，监理可直接通知质检人员或当事人纠正并向监理提供有关资料。（5）严格控制进度计划，并根椐现场需要对进度计划进行调整。（6）严格控制工程结量，如现场未按监理要求组织施工，应视为自主行为,监理可拒绝验收,并拒绝拨付工程款。3.2监理主要控制工作（1）施工前校对设计图纸、熟悉设计文件、审批施工组织设计、检测测量放样情况；（2）考核施工人员技能、素质，检查设备配置及完好率、利用率情况；（3）施工各工序的质量、安全和文明施工监控，施工中发现问题应及时反馈、及时处理；（4）施工结束后质量检查监督；（5）施工过程资料和竣工资料的及时整理、分项工程验收。4基础帷幕化学灌浆质量控制措施基础帷幕化学灌浆包括：CW型环氧树脂、丙稀酸盐和湿磨细水泥三种。正式施工前，应结合现场施工进行必要的生产性试验，生产性试验孔段施工须待方案报经设计同意和监理审批后方能实行；其余孔段施工必须待试验段施工资料提交给监理、设计，经设计优化调整有关施工参数后方可进行施工。4.1施工准备（1）认真熟悉施工图纸、设计技术要求及相关文件通知，理解设计意图，核对设计工程量，编录单元资料挡案，建立施工流水帐。（2）收集并掌握灌浆施工范围的地质条件，周边施工状况。审查批准施工单位所报施工组织设计，考核施工人员技能。（3）审查批准施工单位报送的质量体系，包括组织机构和三检人员资质、施工方案、工艺流程。检查施工单位以“三检制”为主要内容的质量保证体系落实情况。（4）施工单位用于化学灌浆使用的钻机、湿磨机、自动记录仪、3SNS型灌浆机、CJE-YHB型化灌泵、吉林-1型送浆泵等设备，应具有良好的稳定性和连续工作的能力，满足施工需要，并按规定进行保养、检修，保证完好率在80%以上。化学灌浆原材料控制化学灌浆原材料分三种类型：丙烯酸盐、CW型环氧树脂及环氧树脂（固灌）浆材。在原材料到达现场时，监理现场验收、分类、编号并签证。化学灌浆原材料的使用原则（1）左挡5和右挡4部位，全、强风化带岩体采用丙烯酸盐浆材；（2）右挡2～右挡4断层部位灌段，采用CW型环氧树脂浆材；非断层部位采用湿磨细水泥浆材。化学灌浆浆材配置（1）丙烯酸盐浆材配制1）原材料的运输须置于有蓬车内，严禁日晒雨淋，车内温度不宜超过30℃。现场原材料的储存应置于阴凉通风的室内，严禁靠近热源，避免阳光照射，室内温度不宜超过30℃，不得采用钢容器储存。2）原材料使用出厂不超过半年，使用前须进行有效含量测定:丙烯酸盐的浓度36%，NN′一次甲基双丙烯酰胺单体80%，过硫酸铵95%；3）对没有按照上述条件储存、出厂时间超过半年或有明显变质现象的原材料，在使用前须进行有效含量测定；材料存放期间，每半年进行一次有效含量测定。4）配浆和盛浆容器应采用塑料或没有掉瓷的搪瓷制品，严禁使用铁桶。5）丙稀酸盐浆液配比按设计技术要求进行控制，如设计有变更，按设计变更后的技术指标控制。。6）各种原材料的称量要求准确，最大误差不大于3%。7）丙烯酸盐浆液的配置：浆液先配成甲、乙两液。甲液中溶有丙烯酸盐、NN'一次甲基双丙烯酰胺、促进剂TEA；乙液中溶有过硫酸胺。配成的甲液、乙液应透明、清亮。配置的甲液、乙液容量尽量相等。取一定量的甲液和等量的乙液混合后，PH值应>8，否则可用氨水或三乙醇胺调节。当温度在15℃～25℃时，应在3min内生成能维持固体形状、有弹性、不粘手、不析水的凝胶。8）浆液的胶凝时间用铁氰化钾调节，胶凝时间随铁氰化钾加量而增加，铁氰化钾的加量应控制在0.1%以内，加量误差应在0.02%内。铁氰化钾应先配成10%或1%的水溶液后再加入甲液中。9）制备的甲液、乙液应加盖置于阴凉处，严禁靠近热源和光线照射。甲、乙两液的容器和量具必须分开，严禁混用。10）甲液的存放时间不宜过长，如存放时间超过12h，使用前应进行试验，经证明胶凝时间和凝胶体正常方能使用。乙液和铁氰化钾溶液易分解变质，应现配现用。（2）CW型环氧树脂浆材配制1）CW型浆材为双组份环氧系列灌浆材料：A液为环氧基液，主要组分为环氧树脂和反应型稀释液，B液为改性固化剂。为便于施工及适应被灌岩体特殊要求，根据需要，制浆时可适量掺加下列掺加剂：①加入反应型稀释剂以降低浆液粘度，提高可灌性，同时保持固化物强度；②加入适量表面活性剂。2）CW型环氧树脂浆材参考配方见表4-1。施工时，具体配方应通过室内浆材试验确定。表4-1CW型环氧树脂浆材参考配方表材料名称环氧树脂糠醛丙酮水下固化剂表面活性剂配比（重量比）10030～6030～6025～3523）制浆时，应预先将固化剂溶解于部分丙酮中，制成固化剂溶液；另将环氧树脂溶解于所需糠醛和部分丙酮中制成主液。两者分别储存。4）灌浆过程中，根据吸浆量要求，将主液和固化剂溶液按体积比并加入表面活性剂混合均匀，倒入储浆桶中即可灌注。5）主液和固化剂混合过程中，应注意将固化剂溶液缓慢注入主液中，边注入边搅拌，控制加入速度，控制过程中，容器表面应通冷却水降温，以保证浆液温度在30℃以下。6）必须分批配置浆液，随用随配，以保证浆液低粘度，提高灌浆质量，节约浆材。第一次配置量应略大于管路及钻孔占浆，以后根据吸浆量而定。7）未加固化剂的必须盛于密闭聚乙烯容器中，置于干燥、阴凉通风处。8）注浆过程中，容器表面应通冷却水,使进入孔内的化学浆液温度不超过30℃。（3）湿磨细水泥浆液配置1）灌浆水泥采用525#（42.5）普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥，其质量必须符合GB175-92规范的有关质量标准，并应保持新鲜，受潮结块的水泥严禁用于灌浆。2）灌浆浆液为湿磨细水泥浆液，浆液中必须加入高效减水剂。高效减水剂以水溶液状态在湿磨前加入，其品种及掺量应通过室内及现场试验确定，参考减水剂品种及掺量：UNF-5，掺量为水泥重量的0.7%。3）制备湿磨细水泥浆液时，须使用3台湿磨机串联方式湿磨，达到d95<40μm细度标准后，方可用于灌浆作业。制浆程序为：配浆→高速搅拌→3台湿磨机串联湿磨→注浆搅拌。4）湿磨细水泥浆液制浆使用高速搅拌机，其搅拌机转速应>1200r/min，搅拌时间按不少于30s控制。5）除本细则中已有规定者外，其它有关水泥灌浆具体施工技术要求参照有关设计文件执行。（4）灌浆设备1）化学灌浆须采用压力稳定的机械式化学灌浆泵及其封闭的灌浆管路系统，开灌前须检查管路的密封性，避免灌浆过程中浆液外漏，以保证环保要求和灌浆质量。2）CW型环氧树脂浆材化学灌浆阻塞器须采用高压气塞，压力不小于5MPa，使在最大灌浆压力4.0MPa(f1050断层带)作用下能可靠地封闭灌段；丙烯酸盐浆材化学灌浆由于使用灌浆压力相对较低，可采用常规阻塞器；湿磨细水泥灌浆阻塞器按常规控制。所有阻塞器选型应与灌段孔径配套。3）灌浆泵和灌浆孔口处均应设压力表，灌浆压力表量程应与各工序作业使用的压力相适应，使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。压力表与管路之间应设隔离装置，以防浆液进入压力表。不合格的和已损坏的压力表严禁使用。4.2灌浆过程控制灌浆钻孔及洗孔化学灌浆钻孔采用分序加密，自上而下分段钻灌。钻孔施工顺序：抬动观测孔、物探测试孔、先导孔、I序孔、II序孔、质量检查孔。（1）钻孔1）钻孔采用回转式钻机，金刚石钻头或硬质合金钻头钻进，严禁使用碾砂钻头。2）钻孔按设计图纸统一编号、放样，开孔孔位偏差不得大于10cm，实际孔位、孔深、孔口高程须测量、记录。3）相邻的两个次序孔之间，在基岩中钻孔、灌浆的间隔高差不得小于15m。4）钻进过程中出现的各种情况：混凝土厚度、涌水、失水、塌孔、掉块、卡钻、断裂构造、岩性变化等应做详细记录，并反映在钻孔综合成果表中，作为分析灌浆质量的基本资料。（2）钻孔孔径1）抬动观测孔、物探测试孔、质量检查孔为ф76mm。2）右挡2～右挡4地段断层部位，先导孔、I序孔、II序孔开孔孔径为ф76mm，以下各段为ф56mm。3）丙烯酸盐浆材灌注：先导孔钻孔孔径均为ф76mm，I序孔、II序孔ф56mm。（3）灌注段长划分1）左挡5和右挡4坝段基础全、强风化岩体部位的丙烯酸盐浆材灌注孔，其灌浆段长划分：第一段2m，第二段以下各段一般为3m。2）右挡2～右挡4坝段基础，F1050断层带部位的CW型环氧树脂灌注及湿磨细水泥灌注孔，其灌浆段长划分：第一段2m，第二段1m，第三段2m，以下各段一般为3m。待先导孔完成，基本确定断层位置后，非断层部位的水泥灌浆孔，在第4段及以下各段段长可采用5m，但化灌段段长不得超过3m。（4）钻孔冲洗1）各类钻孔在钻段结束后，均应立即对孔内岩粉进行大流量冲洗,直至回水澄清10min后结束,并测量、记录冲洗后的孔深。冲洗后孔底残留物厚度小于20cm。2）第一段（接触段）应进行裂隙冲洗，采用压力脉动冲洗方式。3）裂隙冲洗要求至回水澄清10min，总的冲洗时间不小于30min，串通孔不少于2h。冲洗压力采用80%的灌浆压力,如大于1MPa时,采用1MPa。4）当邻近的灌浆孔正在灌浆或灌浆结束不足24h,不准进行裂隙冲洗。5）孔段裂隙冲洗完成后，应立即进行压水、灌浆。如间隔24h，灌前须重新进行裂隙冲洗。（5）孔口管镶铸1）左挡5和右挡4坝段基础全、强风化岩体部位的丙烯酸盐浆材灌注孔不镶铸孔口管。2）右挡2～右挡4坝段基础F1050断层带部位的CW型环氧树脂灌注孔，第一段灌浆完成后镶铸孔口管，待凝3d，检查合格后进入下一工序施工。（6）钻孔孔深钻孔孔深须同时满足下列要求：1）达到施工图纸、通知、文件规定的底线高程；2）水泥灌注终孔段基岩透水率q≤1Lu，或水泥灌浆单耗<20kg/m。对丙稀酸盐浆材灌浆终孔段基岩透水率q≤1Lu，否则须自动加深钻灌，并满足上述标准；3）终孔段遇性状较差、规模较大的断层、岩脉等地质构造时，须加深钻孔至穿过该地质构造主断面以下不小于3m。（7）钻孔孔斜钻孔过程中每10m进行一次孔斜测量，特别注意控制上部20m范围内的钻孔偏差。当发现孔斜偏差值超过表4-2的规定时，应及时采取纠偏等补救措施进行处理。表4-2钻孔孔底最大允许偏差值孔深（m）2030405060>60允许偏差值（m）0.250.50.81.151.5<2.04.2.2压水试验（1）压水试验在钻孔冲洗或裂隙冲洗后24h内进行，否则压水试验灌前应重新进行钻孔冲洗或裂隙冲洗。（2）进行CW型环氧树脂浆材或丙烯酸盐浆材化学灌浆的孔段，灌浆前作10min简易压水试验，简易压水试验采用分段阻塞方式进行，以检验阻塞、试漏及估算配浆量。（3）非断层部位的湿磨细水泥灌浆孔的压水试验采用简易压水法。（4）检查孔压水试验采用单点法，要求自上而下分段钻孔，分段阻塞压水。分段段长第一段为2m，第二段为3m，以下各段一般为5m。（5）压水试验压力（压力表控制压力）按表4-3控制。表4-3压水试验采用压力部位压水试验压力（MPa）第一、二段第三段及以下各段段全、强风化岩体部部位灌前0.31.0灌后0.31.0F1050断层部位位灌前1.01.0灌后2.02.0（6）压水试验稳定标准1）单点法压水试验：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，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。2）简易压水试验：在稳定压力下，压水10min，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。灌浆方法及控制（1）现场控制1）灌浆作业在压水试验之后立即进行，如超过24h，灌前重新进行裂隙冲洗。2）右挡2～右挡4坝段非断层部位的水泥灌浆孔第1、2、3段必须单独进行灌浆，以下各段如透水率小于1Lu时，可与下一段合并灌注，但最大灌浆段长不得大于10m。3）灌浆过程中，注意观察当发生抬动变形、地表冒浆，压力突然升、降，吸浆量突然增、减等异常现象时，应立即查明原因，采取相应措施妥善处理，并做好详细记录，必要时反馈信息，会同有关单位研究处理。4）钻孔结束待灌浆时或灌浆结束待加深时，灌浆孔孔口应妥加保护，严防污水、污物流入孔内。5）对废浆、废料应妥善处理，处理方法：先使其胶凝，然后在远离水源和生活区深埋，不得投入江中污染水源。NNˊ一次甲基双丙烯酰胺用完后，其包装须集中进行销毁或处理。6）化学浆液及其原材料多具有不同程度的毒性，它们会通过与皮肤接触，吸入带有这些物质的尘埃、蒸汽以及直接吞服等途径进入人体，必须特别重视劳动保护。（2）灌浆方法1）右挡2~右挡4坝段基础F1050断层部位的CW型环氧树脂灌浆孔，均须镶铸孔口管，其灌浆施工方法按下列要求控制：①非断层部位孔段采用湿磨细水泥浆液灌注，采用“小口径、孔口封闭、孔内循环、高压灌浆法”。②断层部位的孔段，灌前压水漏水量<10L/min，直接采用CW型环氧浆材进行灌注，采用“自上而下分段阻塞的填压式灌浆法”。③断层部位的孔段，灌前压水漏水量≥10L/min时，先灌注湿磨细水泥浆液至吸浆量≤5L/min时，停止灌注并待凝聚24h再扫孔、洗孔，采用CW型环氧浆材进行灌注。CW型环氧浆材灌浆采用“自上而下、分段阻塞的填压式灌浆法”施工。2）左挡5和右挡4坝段基础全、强风化带及部分弱风化带上部岩体部位采用丙烯酸盐浆材灌注，孔口不镶铸孔口管，灌浆方法为“自上而下分段阻塞的填压式灌浆法”施工。3）化灌孔段（CW型环氧浆材和丙烯酸盐浆材），其阻塞器的阻塞位置高出灌段顶约0.5m，如果该处难以止浆，只能将阻塞器上提或直接阻塞在混凝土内，不得下移阻塞器，以免漏灌。4）灌浆过程中，注浆管插入距孔底30cm左右，以利排除孔内积水。同时应保持吸浆管口置于浆液面以下，以免灌浆时吸入空气。灌浆技术要求（1）CW型环氧树脂浆材灌浆1）灌浆压力第一段1.0MPa，第二段2.0MPa，第三段3.0MPa，第四段及其以下各段4.0MPa。2）灌前应尽量吹干孔内和裂隙中的积水，以保证灌浆质量。若孔内积水无法排尽时，可利用环氧树脂浆液的增水性和粘度较高、比重较大的特点，采取以浆赶水的方式灌注。3）考虑到断层经水泥灌浆后还可能充填有粘结成团的夹层物，可先灌注加活性剂的环氧树脂稀浆或压入3L/min丙酮排水。4）灌浆开始时，应打开孔口回浆阀门，待孔内水（气）排尽后，进行填压式灌浆，灌浆压力逐步增至设计压力。正常情况下，灌浆作业应连续进行，以利于充填密实和节约浆材。5）灌浆结束标准①灌浆结束标准原则上按达到不吸浆后再屏浆1h的标准控制。根椐灌浆情况经设计同意后可将结束标准适当放宽至注入率≤0.01L/min。②灌浆结束后，再保持压力闭浆30min，于浆液凝固前卸除阻塞设备，并进行无压闭浆24h。（2）丙烯酸盐浆材灌浆1）灌浆压力：一般第1段为0.5MPa～0.7MPa，第2段为0.7MPa～1.0MPa，第3段及以下各段为1.0MPa。施工时各灌段灌浆压力应根据实际情况适当调整。2）浆液的胶凝时间应根椐灌浆段的单位透水率（q）来选择，二者最适合的相关值应根椐现场灌浆试验确定。也可参考下述标准选择：①当q≤5L/min时，胶凝凝时间采用50minn~60min；②当5L/min<q≤≤10L/mmin时，胶胶凝时间采用用40min～50min；③当q>10L/min时时，胶凝时间间采用20min～30min。3）灌浆时将甲液、乙乙液分批混合合，第一批混混合浆量以满满足管路和钻钻孔占浆量再再加开始15min吸浆量量为限。以后后每批混合浆浆量以满足10min的吸浆浆量为限。4）每批混合浆液应应取样进行胶胶凝时间和胶胶凝体情况的的观测，并将将观测成果记记入灌浆记录录中，如遇异异常情况，应应及时反馈信信息。5）灌前应先将管路路和孔内积水水排除，然后后立即进行灌灌浆，并在较较短时间内使使灌浆压力升升到设计压力力值。6）必须做好现场灌灌浆记录。将将混合浆量、浆浆液配比、胶胶凝时间、孔孔段耗浆量、管管路和钻孔占占浆量、实际际灌入量、弃弃浆量等分别别注明。从关关闭外管的开开关开始计算算实际灌入量量，每5min记录录一次（进浆浆速度快时，每2min记录一次），直至灌浆结束。7）灌浆结束标准在设计灌灌浆压力下，一一般应灌至连连续3个读数小于于0.1L/min时即可可结束。当灌灌浆时间超过过胶凝时间0.5～1.0倍还未达到到结束标准时时，可逐步缩缩短胶凝时间间。8）灌浆结束前，可可用清水将孔孔段以上的管管路占浆顶入入基岩裂隙中中，但事先必必须计算好灌灌浆段以上管管路占浆的准准确值。用水水量不得超过过该值，用水水量统计在实实际灌入量中中。严禁把水水压入已灌的的裂隙中。9）待最后一批混合合的浆液胶凝凝1h后，才可松松开阻塞器、拔拔管、进行扫扫孔和下一段段的钻灌。10）拔管时，应应观察孔内最最后一根内管管和外管是否否有丙稀酸盐盐浆液胶凝以以及胶凝情况况，如实记入入灌浆记录表表内，并分析析原因。（3）湿湿磨细水泥灌灌浆1）湿磨细水泥灌浆浆用在f1050断层层的上、下盘盘基岩孔段，第1段（接触段）采用常规“孔内循环、阻塞灌浆法”灌注，阻塞在基岩面以上0.2m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；灌浆采用自动记录仪进行记录；灌浆过程中应经常转动和上下活动射浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，以防止射浆管在孔内因水泥浆凝固而造成孔内事故。2）水泥灌浆压力水泥灌浆浆压力为：第第一段1.5MPaa，第二段2.5MPaa，第三段3.5MPaa，第四段及及以下各段4.0MPa～5.0MPaa。灌浆时应应尽快达到设设计压力，但但灌浆注入率率较大时，可可采用分级升升压或间歇升升压法灌注，使使灌浆压力与与注入率相适适应，其灌浆浆压力应严格格按表4-4的标准控制制，并应特别别注意当注入入率>10L/min时，灌灌浆压力不得得超过5MPa。灌浆压力力以回浆管压压力表读数为为准，压力表表读数以峰值值为准，压力力表指针摆动动范围应小于于灌浆压力的的20%，摆动幅度度应做记录。使使用灌浆自动动记录仪记录录的时段，平平均压力读数数应按压力表表读数峰值（即即表4-4中灌浆压力力）的90%控制。表4-44注入率与最最大灌浆压力力关系表注入率（L/miin）>5030～5020～3010～20<10最大灌浆压力（MMPa）0.50.5～11～23～55～63）浆液配比及变换换①湿磨细水泥浆液水水灰比（重量量比）采用2:1、1:1、0.6:1三个比级，开开灌水灰比采采用2:1。②灌浆过程中，如灌灌浆压力保持持不变，注入入率持续减少少，或当注入入率不变而压压力持续升高高时，不得改改变浆液水灰灰比。③L或变浓比④注入率>30L//min时，视视具体情况可可越级变浓水水灰比。4）灌浆结束须同时时满足下述规规定①在设计压力下，灌灌浆孔第1～3段注入率≤0.4L/min，第4段及以下各各段注入≤1.0L/min时，保保持回浆压力力不变，采用用孔内循环的的灌浆方式（大大循环自动记记录或按人工工记录）延续续灌注90min；②灌浆全过程中，在在设计压力下下的灌浆时间间不少于120minn。5）本细则中没有规规定的按有关关水泥灌浆施施工技术要求求执行。5