接触灌浆及帷幕灌浆施工工艺

接触灌浆及帷幕灌浆总体方案桩号0+0500～0+2500段接触灌灌浆及桩号11+250～～1+4000段帷幕灌灌浆的总体方方案均拟定为为孔口封闭、孔孔内循环自上上而下分段灌灌浆方案。接触灌浆分两两序施工，先先施工Ⅰ序孔，其间间距为3.00m，相邻Ⅰ序孔施工完完毕后施工其其间的Ⅱ序孔，最终终灌浆孔间距距为1.5mm。帷幕灌浆浆施工次序为为先施工上、下下游排，后施施工中间排。同同排帷幕灌浆浆分两序进行行，最终孔间间距为3.00m。施工工艺流程单孔灌浆施工工工艺流程见图图4.1-11。图4.1-1接触灌浆施施工工艺流程程施工方法主要设备配置本项目的施工机机具计划按“两机一泵”进行配置，即即一个机组的的施工设备由由两台地质钻钻机、一台高高压灌浆泵和和其它必要的的设备(灌浆自动记记录仪、高速速制浆机、低低速搅拌机等等)组成。(1)地质钻钻机：选用XXY-Ⅱ和SGZ-ⅢA型钻机，其其特点是搬迁迁灵活，适用用于金刚石和和硬质合金钻钻进，钻杆加加卸方便并能能保证成孔质质量。(2)高压灌灌浆泵：选用用SNS1000/10型灌浆泵，三三缸往复式泵泵，运行状态态好，压力平平稳。额定压压力10.00MPa，最最大排量1000L/miin。(3)高速搅搅拌机：选用用ZJ-4000型高速速搅拌机，搅搅拌轴转速11200r//min以以上，最大制制浆能力100～15m3/h，适用于于拌制改性水水泥、普通水水泥浆。(4)立式双桶桶低速搅拌机机，单桶储浆浆量200LL，搅拌轴转转速50r//min。钻孔(1)钻孔方方法采用水泥膨润土土浆液护壁、回回转钻进的方方法施工。根根据地层情况况，选用金刚刚石钻头或硬硬质合金钻头头钻孔。①护壁浆液配比比为1:2::12(水泥泥:粘土:水)，如孔壁不不稳，有坍塌塌、掉块现象象，则改用11:2:100或1:2:88的浆液，塌塌孔现象消除除后，可换回回原配比浆液液。②采用金刚石钻钻头钻进时，其其钻头与扩孔孔器的胎体硬硬度和金刚石石浓度、品级级选用适应坝坝体盖板混凝凝土和坝基灰灰岩的级别。③采用硬质合金金钻头钻进时时，使用大八八角柱状合金金加工的可取取芯钻头或全全断面钻头，后后者可提高不不取芯钻孔的的钻进效率。(2)取芯方方法先导孔和质量检检查孔均要求求采取岩芯。拟拟采用单动双双管钻具采取取岩芯。(3)钻孔直直径和深度灌浆孔的开孔直直径为Φ110mmm，钻进至非非灌段底板以以上2.0mm，然后换Φ91mm钻头头钻进至灌浆浆段顶板，镶镶铸Φ89孔口管管后孔径改为为Φ75mm。所所用孔径的大大小，除应能能满足设计要要求，还应为为处理钻孔事事故保留一级级孔径。钻孔孔终孔深度以以达到施工详详图中要求的的深度为准。分分段钻孔的长长度按表4..1-1及表表4.1-22执行。表4.1-1接触灌浆分分段钻孔长度度以上分段长度可可能在施工中中根据实际情情况调整。(4)孔斜测测量钻孔孔斜率按不不大于1%控制，此此要求是较为为严格的。因因此，施工中中必须对钻孔孔孔斜进行严严格的控制。此此种控制除了了应采取合理理可行的防斜斜、纠偏措施施以外，还将将采用高精度度测斜仪随时时测定实际钻钻孔轨迹和偏偏斜情况。为为满足此项要要求，我们拟拟采用DUZZ-D型多多点照相测斜斜仪完成此工工作。此测斜仪引进了了美国Easstman公司的先进进技术，具有有精度高、抗抗干扰性和防防震性好、操操作简便、照照片记录清晰晰、易读和可可连续操作等等一系列优点点，其性能明明显优于其它它测斜仪器。DUZ-D型型多点照相测测斜仪的精度度为：方位角角≤±0.5°，顶角≤0.2°。测斜的段长一般般为5.0～10.0mm，可以全孔孔一次进行，也也可根据施工工情况一孔分分多次测斜。钻孔冲洗为了提高灌浆效效果，钻孔结结束后采用大大泵量冲洗液液冲孔的方法法，使用护壁壁浆液冲洗孔孔内钻渣，直直至回浆中没没有明显钻渣渣为止。浆液制备(1)制浆材材料水泥：采用大型型水泥厂生产产的新鲜无结结块42.55MPa普普通硅酸盐水水泥，应满足足国标GB200－1999的各项指标标要求。粘土：采用当地地产优质粘土土，塑性指数数大于17，粘粒含含量不低于440%。(2)浆液制制输选用2m3低低速搅拌机搅搅拌粘土浆，搅搅拌好的粘土土浆输送至ZZL-4000型高速搅搅拌机按配比比加水拌匀，然然后加入水泥泥搅拌30ss以上。制制浆站均布置置在背水坝坡坡上，施工中中根据实际情情况，考虑设设置浆液中转转站。(3)浆液质质量控制在制浆站旁，设设置现场浆液液试验室，由由试验员对浆浆液密度、温温度、析水率率、粘度、搅搅拌时间等进进行检测和记记录，据此控控制浆液质量量。孔口管镶铸用Φ110mmm钻头钻进进至灌段顶板板以上2.00m高程后后，换用Φ91mm钻头干钻至至灌浆段顶板板，起钻后，下下设Φ89mm钢管(丝扣连接)至孔底，然然后向钢管和和Φ110钻孔孔之间的间隙隙填入细砂粒粒，并适当加加水使之密实实，即完成灌灌浆管的镶铸铸，可进行以以下灌浆段的的钻孔和灌浆浆等工作。灌浆(1)灌浆机机具配置①灌浆过程和数数据记录系统统拟采用我局与天天津大学研制制的J31--D型多路路灌浆监测系系统。该系统统已在小浪底底、三峡水利利枢纽和李家家峡水电站等等灌浆工程中中成功应用。利利用该系统，可可以自动记录录和监控灌浆浆全过程，能能提高操作和和检查人员的的工作效率，并并能提供可靠靠而完整的资资料以供灌浆浆效果评价，尤尤其有利于保保证灌浆质量量。J31-D型型多路灌浆监监测系统(见图4.1--2)由计算算机、多路信信号采集仪、压压力和流量传传感器、信号号输送电缆、抗抗干扰电源和和多路灌浆数数据处理软件件GJ3.00组成。此此系统用计算算机可以自动动采集灌浆压压力和流量等等灌浆参数；；由技术人员员在现场控制制室内实时监测和控制灌灌浆施工情况况，并可通过过显示屏随时时调阅任一机机组灌浆过程程的历史和当当前情况，既既可实时显示示时间t、压力P、注入率F和注入浆量量V、灰量C等参数，也也可调阅任一一灌浆孔段的的P—t、F—t、V—t、F/P—t、F/P—C、P—C等六种过过程曲线，并并可通过打印印机打印上述述成果和数据据。考虑本工程的施施工条件，拟拟在现场设置置控制室，一一个控制室配配一套系统，每每套系统管理理1～4台灌浆泵泵。②旋转式孔口封封闭器为我局自行研制制的产品，使使用此封闭器器，可实现孔孔内注浆管边边旋转边注浆浆，无需降压压，从而避免免了常常发生生的铸管事故故。(2)灌浆方方法采用孔口封闭、孔孔内循环、自自上而下分段段灌浆法。射射浆管的直径径为Φ42～50mm，管管底口距孔底底不大于500cm。(3)灌浆压压力灌浆压力拟按表表4.1-33及表4.1--4控制，施施工中可能根根据实际情况况调整。除第第一段外，压压力应在较短短时间内升到到设计规定值值。如开始时时由于吸浆量量过大等原因因不能立即升升到设计压力力，则保证在在正常操作条条件下尽快达达到设计压力力。(4)浆液配配合比第一段灌注水泥泥浆液，配比比分2:1、1:1和0.5:11(水:灰)三个比级；；以下各段灌灌注水泥粘土土浆液，配合合比(水泥:粘土:水)采用1:2::10、1:2:88、1:2:66、1:2:44和1:2:33五个比级级。灌浆浆液液浓度遵循由由稀到浓的原原则逐级改变变。实际施工工时将按以下下要求控制：：①灌浆时，当灌灌浆压力保持持不变，吸浆浆量均匀减少少，或者吸浆浆量变化不大大而灌浆压力力均匀升高时时，不得改变变配合比；②当某一比级浆浆液的累计注注入量已达3300L以以上，但灌浆浆压力和吸浆浆量变化不明明显时，可改改浓一级灌注注；③当注入量大于于30L/mmin时，可可越一级变浓浓；④当采用最浓级级浆液灌浆，而而吸浆量仍很很大、不见减减小时，可采采用限流、低低压、限量、间间歇灌浆等方方法处理；⑤由于浆液变浓浓造成灌浆压压力突增或吸吸浆量突减，应应立时查明原原因、采取相相应措施处理理；⑥如发生回浆变变浓现象，换换用相同配合合比的新鲜浆浆液进行灌注注，若效果不不明显，延续续灌注30mmin，即可可停止灌注；；⑦灌浆过程中，定定时测记浆液液密度和温度度。(5)灌浆结结束标准在设计压力下，注注入率不大于于0.4L//min时时，继续灌注注60minn；或不大于于1L/miin时，继续续灌注90mmin。达到到以上情况之之一时，即可可结束该段灌灌浆。(6)灌浆段段封孔全孔灌浆结束后后，采用置换换和压力灌浆浆法封孔。具具体作法是：：利用终孔段段灌浆的射浆浆管注入比级级1:2:33的浓浆，将将管路和孔内内的稀浆全部部顶出，直至至孔口返出浓浓浆为止，而而后提升射浆浆管，在提升升过程中不断断向孔内注入入浓浆。最后后，在孔口用用全孔最大压压力和浓浆进进行纯压式灌灌浆封孔1hh。(7)封堵灌灌浆孔(灌浆段以上上)为了保证坝体的的均质性，对对灌浆段以上上的灌浆孔采采取如下措施施进行封堵：：灌浆段封孔孔完成，孔内内浆液达到一一定强度后，扫扫孔至灌浆段段顶板，排出出孔内积水，边边起拔孔口管管，边向孔内内充填密度大大于1.5tt/m3的稠粘土土浆，或投入入直径约2～3cm的粘土土球，并分层层捣实，直至至孔口管拔出出，泥浆或粘粘土球一直封封填到孔口。主要难点及措施施根据我局以前在在本地区施工工的经验，本本工程灌浆施施工的主要难难点为：覆盖盖层具多层不不均质结构，钻钻孔时可能发发生孔壁坍塌塌、掉块等现现象；帷幕灌灌浆钻孔深度度大，钻孔精精度要求高；；灌浆过程中中，可能出现现灌浆段之间间可灌性差别别大，难以掌掌握变浆及结结束标准；串串浆、吃浆量量大；帷幕灌灌浆覆盖层非非灌浆段深度度达19m，孔口口管镶铸及起起拔困难等。孔壁稳定性问题题采用配比为1::2:12的水泥粘土土浆液护壁，如如孔壁仍不稳稳，有坍塌、掉掉块现象，则则改用1:22:10或或1:2:88较浓的浆浆液，塌孔现现象消除后，可可换回原配比比浆液。如改改浓护壁浆液液后，孔壁仍仍坍塌、掉块块，则采用跟跟管钻进，使使用花管法灌灌浆。钻孔精度为保证灌浆质量量，钻孔精度度要求高。故故在实际施工工中，必须采采取切实可行行的保证措施施以尽量避免免不合格孔段段的发生。拟拟采取的主要要措施如下：：(1)稳固钻钻机：采取镶镶铸地锚紧固固钻机底盘的的措施，使钻钻机在正常运运转过程中始始终处于平稳稳状态；(2)采用合合理的钻进方方法和工艺技技术参数，包包括准确定向向、采用加长长钻具、控制制机械钻速、不不使用弯曲、瘪瘪陷的钻杆等等；(3)根据钻钻孔情况，每每5～10m进行行一次孔斜测测量，及时了了解钻孔轨迹迹；(4)一旦发发现钻孔超偏偏，尽快采取取措施予以处处理；(5)采用高高精度的DUUZ-D型型多点照相测测斜仪，由专专职人员进行行测斜。由于于此测斜仪精精度高，故能能准确掌握钻钻孔的实际轨轨迹，减少人人为因素和仪仪器自身误差差的影响。可灌性差别对于底层原因造造成的可灌性性差别，将采采取如下措施施处理：(1)采用多路路灌浆监控系系统，对每一一段的灌浆过过程均实施自自动监控和记记录，以避免免人为因素的的不良影响；；(2)严格执行行从最稀级配配合比开灌的的规定，以避避免浓浆堵塞塞细微裂隙而而造成不吃浆浆的表面现象象；(3)钻孔冲洗洗方法是否得得当，也是能能否多灌入浆浆液的关键之之一。施工时时，将通过试试验确定最佳佳的钻孔冲洗洗方法；(4)灌浆压力力值是影响可可灌性的重要要参数。在施施工中，除第第一段外，严严格执行尽快快升压并达到到设计压力要要求；(5)灌浆过程程中，根据实实际情况对灌灌浆孔距、深深度进行调整整，以提高灌灌浆的整体效效果。串浆和吃浆量大大在灌浆时，可能能发生串浆和和吃浆量大等等问题，分别别采取以下处处理措施：串串浆：如被串串孔正在钻进进，立即停止止钻进；如串串浆量不大，可可在灌浆同时时向被串孔通通入水流，防防止水泥浆充充填钻孔；当当串浆量大时时，被串孔可可同时进行灌灌浆或在串通通部位上方11～2m处卡塞塞；如串浆较较远，可尽快快采用浓浆施施灌。吃浆量量大：如灌浆浆段遇见大量量吃浆且难以以结束时，首首先采取低压压、浓浆、限限流、限量、间间歇灌浆等措措施；必要时时浆液中掺加加适量速凝剂剂；或在浆液液中掺加掺和和料，如细砂砂等。经处理理后还应扫孔孔复灌直至正正常结束。镶铸及起拔孔口口管孔口管的镶铸是是提高灌浆质质量及工效的的关键。开孔孔选用比钢管管大一级的钻钻头、接近非非灌浆段底板板时换