福建黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程钻孔与灌浆工程施工组织

（建筑工程管理）福建黎阳

抽水蓄能电站引水系统及

地下厂房工程钻孔与灌浆

工程施工组织

2020年4月

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目录

钻孔与灌浆工程施工组织方案2

1.1工程概况2

1.1.1主要项目2

1.1.2主要工程量3

L1.3主要建筑物工程地质特性4

1.1.4主要施工特点、难点及对策5

1.1.5编制依据7

L2施工平面布置7

121施工区域的划分7

122施工主要通道7

1.23施工供水、供电、供风及通讯8

L2.4钻灌系统8

125施工排水、排污系统9

126灌浆材料及施工设备运输9

L3施工总体程序10

L3.1钻孔灌浆工程施工总体程序说明如下:10

1.4灌浆试验10

141灌浆试验的目的和内容10

L4.2灌浆方法11

1.4.3钻孑而灌浆试验的主要设备12

1.5钻孔灌浆施工方法及措施12

L5.1钻孔灌浆主要设备的选择12

1.5.2施工方法及措施13

L6钻孔灌浆施工进度37

L6.1施工进度安排原则37

L6.2主要洞室钻孔灌浆工程完工时间38

1.6.3主要项目强度指标39

L7资源配置39

L8质量保证措施40

1.8.1质量保证体系40

L8.2施工组织机构质量保证41

1.8.3施工计划质量保证41

184施工技术质量保证41

L8.5施工操作质量保证42

L8.6现场材料检验与试验42

L8.7严明质量奖惩,行使质量否决权42

L9进度保证措施42

L10安全保证措施43

L11文明生产保证措施44

1.12环境保护44

福建黎阳抽水蓄能电站引水系统及地

下厂房工程

钻孔与灌浆工程施工组织方案

1.1工程概况

1.1.1主要项目

黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程主要由引水系统、地下厂房及部

分尾水系统工程组成，包括引水主洞、引水岔管、引水支洞、厂房系统、排水廊

道、尾水支洞、尾水闸门室、尾水岔洞、部分施工支洞、相应的临建设施等项目;

各部位钻孔灌浆项目主要有：

(1)引水主洞上平段、下平段和引水支洞顶部90。范围固结兼回填灌浆、围岩

固结灌浆、钢衬段底部90。范围的接触灌浆，引水主洞竖井围岩固结灌浆，引水

主洞和引水支洞洞身排水孔。

(2)引水岔洞洞身排水孔；洞顶回填灌浆、围岩固结灌浆、管底接触灌浆。

(3)引水钢管排水廊道排水孔。

(4)尾水支洞及岔洞洞顶回填灌浆、围岩固结灌浆、管底接触灌浆、化学灌浆。

(5)尾水闸门室排水孔、闸门室围岩固结灌浆。

(6)施工支洞洞身排水孔；③施工支洞、④施工支洞回填灌浆；⑤施工支洞、

⑨施工支洞、①施工支洞延长段封堵回填灌浆、接缝灌浆和固结灌浆。

(7)主厂房回填灌浆、固结灌浆、化学灌浆；主厂房排水孔。

(8)主变洞回填灌浆、固结灌浆、化学灌浆；主变洞排水孔。

(9)主变排风洞回填灌浆；主变排风洞排水孔。

(10)母线洞回填灌浆、固结灌浆；母线洞排水孔。

(11)主变运输洞回填灌浆、固结灌浆；主变运输洞排水孔。

(12)电缆平洞及联系廊道和透平油库排烟廊道回填灌浆以及排水孔。

(13)电缆竖井和排风竖井程固结灌浆以及排水孔。

(14)高程-55m和高程-73m排水廊道回填灌浆以及高程-27.5m排水廊道以

下排水孔。

(15)高程-27.500m层灌浆廊道及其以下帷幕灌浆。

(16)渗漏集水井及排水泵房固结灌浆以及排水孔。

(17)地面副厂房和开关站排水孔。

(18)超前勘探钻孔以及必要的检查孔等。

1.1.2主要工程量

主要工程量见表l.l-lo

表1.1-1主要钻孔灌浆工程量表

序号施工部位施工项目单位数量备注

回填灌浆m212904

包括：引水主洞、引水岔管、

固结灌浆m38234

引引水支洞、排水廊道等

接触灌浆m29569

水

1其中D56为300m,L=3m;

系

排水孔m40778D110为40478m,

统

L=7~50m

固结检查孔m1940

回填灌浆m214475包括：主厂房、主变洞、母

固结灌浆m10968线洞、高压电缆平洞及电缆

竖井、进厂交通洞、⑧施工

厂帷幕灌浆m58500支洞兼排风洞、帷幕灌浆、

房排水廊道、排水竖井等

2

系D56为15278m;D110为

排水孔m33823

统18545m

化学灌浆m685主变洞、主厂房

固结检查孔m549

帷幕检查孔m5850

3部回填灌浆m23906包括：尾水支洞、尾水闸门

分固结灌浆m22074室及相关辅助洞室、尾水岔

尾化学灌浆m1673洞等

水接触灌浆m25753预埋管

系排水孔m2667D56,L=3m

统固结检查孔m1120

其中堵头回填灌浆为2931

回填灌浆m29992

m2

固结灌浆m4305堵头部位

4施工支洞

堵头接缝灌浆m23137

排水孔m4134D56,L=3m

固结检查孔m215

回填灌浆41277itf;固结灌浆75581m，固结灌浆检查孔3824m;

钢衬接触灌浆15322irf;堵头接缝3137rtf;帷幕灌浆58500m,

合计

帷幕灌浆检查孔5850m;化学灌浆2358m;排水孔81402m(其

中DllOmm的排水孔59023m)。

1.13主要建筑物工程地质特性

1.13.1引水系统工程地质条件

引水隧洞围岩岩性为S3m3-2、S3m3-3中厚~巨厚层岩屑石英砂岩、泥质粉砂

岩，粉砂质泥岩，岩层产状4(T~707NWN20O~45。，节理裂隙、小断层发育，

岩体完整性差。引水洞穿越的围岩田类约占40%,1V类约占55%,V类约占5%0

上平段岩性以中~巨厚层泥质粉砂岩为主夹岩屑石英砂岩，岩层产状为

40°~707NWz20°~45°o根据ZK123、ZK47钻孔揭露，岩体完整性差，有多

处破碎带，层间破碎带发育。

竖井段基岩主要为弱风化岩屑石英砂岩。岩层产状4(T~707NWN20O~45。，

节理裂隙及小断层发育，岩体完整性较差。RQD值小于30%。岩层倾角较缓，

断层、层间弱面及节理裂隙的组合对井壁稳定不利。

下平段岩性为S3m3-1岩屑石英砂岩夹少量泥质粉砂岩，岩层产状

40°~707NWz20°~45°,与洞轴线方位交角较小。根据附近PD5-5及PD5-6

平洞和钻孔资料，岩体弱风化，完整性差，有F61及F62等断层及层间破碎带发

育。

岔管部位及压力支洞围岩以IV类为主。

1.13.2主厂房及主变室工程地质条件

地下厂房和主变洞洞室围岩主要由S3m31中厚~巨厚层（少量薄层）岩屑石英

砂岩夹少量泥质粉砂岩组成，岩石饱和抗压强度大于40MPa。受岩层褶皱及断

层错动影响，地下厂房区岩层产状变化较大。大部分地段岩层倾角较陡，但F54

上盘岩层变缓。厂区断层平均发育间距10m~15m,大部分断层破碎带宽度小

于0.30m。规模较大的断层主要有Fio（宽约10m~18m）、F32（沿断层充填蚀变

安山岩脉宽18~40m）、F54（宽约0.2m~1.2m）。厂区主要洞室避开了Fio和F32

断层，但F54穿越主厂房及主变室。通过主要洞室的其余断层破碎带宽度一般为

0.1m~0.3m,破碎带主要由角砾岩、碎块岩夹断层泥等组成,断层普遍充填有

次生黄泥。此外厂区岩体节理裂隙十分发育，且受岩层产状影响较大，发育方向

分散，节理密集带较多。大部分节理的延伸一般受层面限制而出露较短小，近70%

的节理倾角大于60。。

厂区主要洞室围岩岩性相对较单一，岩体多属于镶嵌结构或镶嵌碎裂结构，

洞室围岩质量以m2~IVi类为主。

厂区地应力属低应力，洞室围岩属坚硬~中硬类岩石。除局部蚀变岩脉及破

碎带较宽的断层易产生塑性变形外，绝大部分组合块体具有较好的稳定性。不稳

定块体主要分布于洞顶。

岩体大部分属于弱透水，但F52、F53、F54、F57、F80等断层为强透水带。

1.13.3尾水系统工程地质条件

尾水闸门井围岩质量以IV类为主,两端墙附近,因靠近F10和F32断层,围

岩稳定性差。其余洞段围岩稳定性主要是受小断层、层间错动面和节理裂隙相互

切割而成的块体控制。

尾水支洞及尾水岔管，隧洞围岩质量及稳定性主要是受断层与岩脉影响，尤

其是6条支洞均须分别穿越Fio、F32断层,②号机尾水支洞须穿越F32与F10断

层交汇带，这些围岩段主要为V类，成洞条件及围岩稳定性差。

1.1.4主要施工特点、难点及对策

1.1.4.1施工特点

L洞室固结、回填灌浆施工特点

(1)工程量大、施工点分散；

(2)引水竖井灌浆施工为高空作业；

(3)压力钢管段灌浆升压及变形观测的控制要求较高；

(4)各灌浆工作面与其它施工相互干扰多，平行作业多。

2、排水孔施工特点

(1)工程量大；

(2)分布面广，钻孔方位，角度以及入岩深度变化多；

(3)受其它工程施工干扰大，部分洞段施工通道狭窄。

3、帷幕灌浆施工特点

(1)工程量大，工作面狭窄，钻孔深度较大；

(2)灌浆最大灌浆压力5.0Mpa;

(3)洞内施工场地狭窄，施工通道少，施工机械多，移动困难；

(4)帷幕灌浆廊道浆液输送距离远；

(5)洞内排尘、排水困难。

1.1.4.2施工重点及对策

回填灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆以及深孔排水孔是钻孔与灌浆工

程施工的重点。协调好其与开挖、碎工程以及钢管安装施工的相互干扰是钻孔与

灌浆工程顺利施工的关键。为此将采取以下措施(不限于此)：

1、精心组织施工队伍，科学地安排施工程序；

2、合理划分施工区域，统一部署，分区作业；

3、合理配置施工机械。洞内施工条件差，要投入高效的设备，尽量减少洞

内作业人数；除排水廊道中深排水孔、厂房灌浆廊道帷幕孔、勘探孔、观测孔、

检查孔需选用地质钻机成孔，其余均以轻便型造孔设备为主，采取小孔径或预埋

灌浆管路施工。

4、现场临建布置采取分散和集中相结合的方式；

5、佐浇筑、钢管安装与钻孔灌浆施工统筹考虑，做好平行作业；

6、使用三参数自动记录仪。

1.1.43施工难点及对策

1、断层裂隙密集带灌浆是钻孔与灌浆工程施工的一大难点

引水系统沿线地层内断层十分发育，大小断层共111条。断层影响带岩石较

差，裂隙、节理发育，施工中有可能出现耗浆较大，局部地段滴水、渗水等情况;

对此，施工中将采取以下对策：

(1)施工过程中发现耗浆较大或特大及难以达到结束标准的情况时，应进

行详细记录并及时上报监理人，根据监理人指示采取积极、有效的措施进行处理。

(2)在渗水严重洞段，回填灌浆采取先排后灌(即回填灌浆孔造孔结束后,

待排净脱空区积水再进行灌浆)和增加施工次序(即增加田序孔施工)的方法；

固结灌浆根据渗水量等采取增加灌浆压力(取得监理人同意的情况下)和屏浆处

理的方法。

2、帷幕灌浆是钻孔与灌浆工程施工的另一难点

帷幕灌浆分布于主厂房上游侧，本标进行第三、第四层廊道的帷幕灌浆(双

排孔)施工,施工中受洞内空间限制(帷幕灌浆廊道断面尺寸2.5x3.2m)并穿

过引水系统下平段，不宜投入较多的施工设备，并有一定的施工难度；考虑采取

以下主要对策：

(1)帷幕灌浆在有盖重情况下分三序施工；

(2)帷幕灌浆采用地质钻机造孔，沿廊道底板铺设轻轨和埋设地锚，以方

便钻机移位和固定，为保证工期采取分段、分组同时施工。

(3)对穿过引水支洞周边的帷幕，首先考虑在相应洞室开挖时采取控制爆

破，其次结合围岩固结灌浆，沿防渗轴线增设2~3排环形深孔实施补强灌浆。

3、竖井高空固结灌浆是施工难点

引水主洞竖井井壁高度达177米，固结灌浆施工中为避免边墙支护佐变形,

采取如下措施：

(1)做好抬动变形观测；

(2)控制好固结灌浆升压过程；

(3)做好施工平台安全防护。

1.1.5编制依据

1、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001;

2、《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003;

3、《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999;

4、《水工凝土试验规程》DL/T5150-2001;

5、《水利水电工程岩石试验规程》DL/T5368-2007;

6、《混凝土用水标准》JGJ63-2006;

7、《低热微膨胀水泥》GB2938-2008;

8、《水电水利钻探规范》DL/T5013-2005;

9、《通用硅酸盐水泥》GB175-2007;

10、《福建黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程施工招标文件》及相

关图纸。

1.2施工平面布置

1.2.1施工区域的划分

根据本工程的特点，将钻孔灌浆施工分为三个区域进行：

1、引水系统钻孔灌浆；2、厂房系统钻孔灌浆；3、部分尾水系统钻孔灌浆；

各区域根据其施工特性统一规划，分区段作业。

1.2.2施工主要通道

1.2.2.1引水系统钻孔灌浆施工通道

1、引水主洞上平段、竖井段的钻孔灌浆施工设备，由⑤施工支洞进入。

2、引水主洞下平段、引水岔管及支洞的钻孔灌浆施工设备，由进厂交通洞

一①施工支洞进入。

3、v68.00m排水廊道钻孔通过PD5探洞进入作业面，19.00m排水廊道钻

孔通过8#施工支洞和厂房排水廊道进入作业面。

1.2.2.2厂房系统钻孔灌浆施工通道

L厂房系统钻孔灌浆施工的主要通道分别有：进厂交通洞一主变洞；进厂

交通洞-2#支洞-安装间；进厂交通洞-I#支洞-3#支洞-安装间；8#支洞

兼通风洞T主厂房；8#支洞兼通风洞T主变顶拱施工支洞（兼排风洞）；

2、灌浆、排水廊道将通过相应的施工支洞、交通联系洞进入工作面。

1.2.23部分尾水系统钻孔灌浆施工通道

部分尾水系统钻孔灌浆施工的主要通道包括两条，分别为：进厂交通洞-4

#支洞一尾水闸室右端；进厂交通洞-6#支洞-9#施工支洞一尾水岔洞。

其它部位钻孔灌浆按施工通道布置中的各通道进入现场。施工通道详见第四

章《施工总平面布置》。

1.2.3施工供水、供电、供风及通讯

供风：使用开挖时的供风管道，用DN50管接入钻孔工作面。局部工程量少

的地方采用移动式压风机进行供风。

供水：使用施工总布置中的供水系统，用DN50钢管接至各施工现场。

供电：采用开挖、佐浇筑所形成的系统。从各变压器的低压端接至工作面。

洞内动力线与照明线分开布置。洞内风、水、电、排污管道都靠边布置。

对内通讯为多部报话机和自架有线电话；对外通讯为项目部配置的程控电话

及自备手机。

1.2.4钻灌系统

洞内制浆站布置及钻灌台车分别见图LX/C3-TB-12-01和图

LX/C3-TB-12-02o

1.2.4.1引水系统钻灌系统

引水系统上平段钻孔灌浆施工在洞内塔设的平台车上进行，灌浆系统将结合

引水系统洞身各部位施工特点，在灌浆工作面附近的适当位置设置移动制浆站，

拌制合格浆液，采用输浆泵通过输浆管送至工作面自制的可移动式钻灌平台上。

引水系统竖井段钻孔在利用卷扬牵引的施工台车上进行灌浆施工，根据竖井段灌

浆工作的不同部位，充分考虑浆液自重压力对灌浆压力控制的影响在合适的部位

布置制浆站，灌浆管路由灌浆系统引至吊笼上。引水系统下平段钻孔灌浆施工采

用与上平段相同的方法。

引水系统初拟的制浆站设置位置及供浆范围：

1、在引水主洞与5#施工支洞交汇处下游部位（约1134）,分别设立1#和

2#制浆站，供浆给上平段和竖井；

2、在1#施工支洞与引水主洞交汇处,分别设立3#和4#制浆站，供浆给

下平段和支管及岔管。

1.2.4.2厂房系统钻灌系统

厂房系统钻孔灌浆，将结合厂房系统各单项工程分布位置及工程量大小的特

点，尽可能在工作面附近设置制浆站，拌制合格浆液，采用输浆泵通过输浆管送

至工作面，供浆距离较远时，设立浆液中转站。

初拟的主要制浆站设置位置及供浆范围：

1、在8#施工支洞、3#施工支洞端口处，分别设立5#、6#制浆站，主

要为主厂房、安装间及母线洞等部位供浆；

2、帷幕灌浆的制浆站：高程-27.5m廊道帷幕灌浆的制浆站,考虑利用布

设在廊道入口附近的9#制浆站和灌浆廊道内设置的中转站联合供浆；高程-

73m廊道帷幕灌浆的制浆站,利用布设在与排水廊道交汇处的10#制浆站制备

原浆，廊道内设置中转站。

1.2.43部分尾水系统钻灌系统

部分尾水系统根据灌浆工作的不同部位，考虑制浆站设立的位置如下：

1、在4#施工支洞适宜处设立7#制浆站，为尾水闸室供浆；

2、在9#施工支洞适宜处设立8#制浆站,为尾水支洞及岔洞供浆。

1.2.5施工排水、排污系统

在每个作业面施工过程中，沿施工面较低处临时修建一挡水堤，钻孔、灌浆

的污水在此处沉淀后用排污泵将污水汇集到引水系统下支洞，再将废水采用管道

形式输送到地下系统废水处理站的集水池。对于沉淀的积渣、岩心等废弃物设专

人统一清除至洞外业主指定的弃渣场。

1.2.6灌浆材料及施工设备运输

本标灌浆采用普通硅酸盐水泥，其中回填灌浆的水泥强度等级不低于

32.5MPa，当水泥浆液中掺加微膨胀剂时采用的水泥强度等级不低于42.5MPa;

用于固结灌浆、帷幕灌浆、封堵体接缝灌浆、钢衬接触灌浆的水泥强度等级不低

于42.5MPa,且帷幕灌浆、接缝灌浆和接触灌浆水泥的细度要求通过80um方

孔筛,其筛余量45%。

1.3施工总体程序

13.1钻孔灌浆工程施工总体程序说明如下：

1、三个施工区域钻孔灌浆独立进行施工。

2、洞身钢管段灌浆施工顺序：裸岩固结灌浆一回填灌浆一接触灌浆；

尾水岔管钢筋碎衬砌段灌浆施工顺序为：回填灌浆-固结灌浆；

堵头部位的灌浆顺序：回填灌浆-固结灌浆一接触灌浆一接缝灌浆。

排水孔施工将根据具体情况实施：即佐衬砌部位排水孔，安排在佐浇筑前钻

设；喷佐部位的排水孔在喷碎施工之后钻设；灌浆部位的排水孔须在相应部位灌

浆完成并检查合格后钻设。

3、考虑到本标帷幕灌浆的特殊性及施工进度要求，帷幕灌浆在相应高程灌

浆平洞底板险浇筑且强度达50%设计强度后方可进行。施工顺序为：先施工下

游排孔，后施工上游排孔。同排孔灌浆施工的顺序为：灌浆洞底板硅施工T抬动

观测孔一先导孔-1序孔一口序孔-Hi序孔。

1.4灌浆试验

1.4.1灌浆试验的目的和内容

1.4.1.1试验目的

L为了论证和确定帷幕灌浆、地下洞室围岩固结灌浆的参数（灌浆孔间排

距、灌浆压力等X岩石裂隙的可灌性和灌浆施工工艺；

2、推荐合理的施工程序、良好的灌浆施工工艺、适宜的灌浆材料以及钻孔

灌浆设备等。以便施工采用可靠有效且经济合理的灌浆方法。

1.4.1.2试验内容

灌浆试验包括浆液材料试验和生产性灌浆试验。

1、浆液材料试验

施工之前按监理工程师的指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆

液进行下列项目的试验：

(1)检测水泥的强度、细度、凝结时间等指标;

(2)浆液配制程序及拌制时间；

(3)浆液密度或比重测定；

(4)浆液流动性或流变参数；

(5)浆液的沉淀稳定性；

(6)浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；

(7)浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；

(8)通过现场对不同水灰比以及掺合料、外加剂等的品种和掺入量的试验,

再经过综合分析，并将试验成果报送监理工程师，最终选定适合本工程特点的灌

浆浆液配合比。

2、生产性灌浆试验

生产性灌浆试验主要包括围岩固结灌浆试验和帷幕灌浆试验。灌浆试验的要

求如下：

(1)生产性灌浆试验在开始前56天，编制详细的试验大纲，并报送监理工

程师审批；灌浆试验结束后，及时进行原始资料的整理和对试验成果进行分析，

并将试验成果报送监理工程师。

(2)根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理工程师指示，选定适当区域论

证帷幕灌浆的可灌性及施工工艺、参数(灌浆压力、灌浆孔间排距等)和围岩水

泥固结灌浆试验的可灌性及施工工艺等。

(3)在每一试验区内，按批准的试验大纲和拟定的施工程序、方法进行试

验,通过资料的整理、分析各序孔和检查孔的透水率、单位耗灰量等的试验资料,

以便检查灌浆的效果。

1.4.2灌浆方法

1.4.2.1帷幕灌浆试验

黎阳抽水蓄能电站地下洞室岩石条件较差，断层、裂隙发育且地下水位高。

要求有一定的帷幕厚度。对于标内双排孔，先灌排拟采用自下而上(地质条件较

好)或自上而下分段灌浆，第二排则采用孔口封闭，自上而下分段孔内循环灌浆

法灌浆，以利于上段重复灌浆，提高灌浆压力，增强灌浆效果。

1.4.2.2围岩固结灌浆试验

选用全孔一次灌注或分段灌浆法。

1.4.3钻孔和灌浆试验的主要设备

1、帷幕钻孔采用XY-2PC型回转钻机，金刚石钻头钻孔。固结灌浆孔拟采

用YG-40凿岩机造孔。

抬动观测孔、声波测试孔、检查孔孔径Nep76mm，采用XY-2PC型地质钻

机配金刚石钻头钻进。

2、灌浆采用SGB6-10型高压泥浆泵、双层立式搅拌槽、ZJ-400高速搅拌

机和三参数自动记录仪等。

1.5钻孔灌浆施工方法及措施

1.5.1钻孔灌浆主要设备的选择

1.5.1.1钻孔设备选择原则

L地下洞室中使用气动钻孔设备时，带有消音器和除尘装置，不使用内燃

机驱动的钻孔设备。

2、钻孔的钻机和钻头根据工程的地质条件选用，回填灌浆和固结灌浆主要

采用风钻或凿岩机钻孔；帷幕灌浆、深孔排水孔或其它检查孔等主要采用回转钻

孔机械进行钻孔。

3、使用的钻孔冲洗和压水试验设备，保证在所有压力下都有足够的供水量,

压力稳定、出水均匀、工作可靠。

4、准备足够的流量计、压力表、压力软管、供水管及阀门等备品。

1.5.1.2灌浆设备

1、灌浆泵性能与灌浆浆液的类型和浓度相适应，其容许工作压力大于最大

灌浆压力的1.5倍，并有足够的排浆量和稳定的工作性能；采用多缸柱塞式灌浆

泵。

2、根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机，配备三参数灌浆自动记录仪。

3、灌浆管路保证浆液流动畅通，并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵

和灌浆孔口处以及进浆管路均安装压力表，所选用的压力表在使用前进行率定。

压力表和管路之间设有隔浆装置。

4、灌浆塞与采用的灌浆方法、灌浆压力及地质条件相适应。

5、制浆站的制浆能力满足灌浆高峰期所有机组用浆需要，制浆站配备除尘

设备。

6、所有灌浆设备、仪器、仪表保持工作状态正常，配有足够的备用设备。

1.5.1.3主要施工设备选型

主要施工设备选型见表1.5-1。

表1.5-1钻孔灌浆主要设备表

工程项目钻孔机械灌浆机械制浆设备输浆设备其它设备

3SNS灌ZJ400高LH2000

回填灌浆手风钻WB250/50

浆泵速搅拌三参数自

工程项目钻孔机械灌浆机械制浆设备输浆设备其它设备

机，低速动记录仪

搅拌桶

凿岩机ZJ400高

LH2000

固结灌浆(L=2.5m,YG-40SGB6-10速搅拌WB250/50

三参数自

4.0m~5m,6.5m)灌浆泵机，低速灌浆泵

YT-28动记录仪

搅拌桶

ZJ400高

LH2000

XY-2PC回转SGB6-10速搅拌WB250/50

帷幕灌浆（L>43m）三参数自

地质钻机灌浆泵机，低速灌浆泵

动记录仪

搅拌桶

凿岩台车、

排水孑■D56mm,L=3m)YG-40凿岩————

机手风钻

XY-2PC回转

深孔排水孔地质钻机和

————

(D110mmL=7~50m)YG-40凿岩

机、潜孔钻机

1.5.2施工方法及措施

1.5.2.1引水系统灌浆

引水系统钻孔灌浆包括：引水主洞上平段、下平段及上、下弯段回填、固结

灌浆；引水主洞竖井段固结灌浆；引水主洞接触灌浆；引水岔洞及支洞回填、固

结灌浆；引水岔洞及支洞接触灌浆。

引水隧洞固结灌浆在开挖喷混凝土后、钢管安装之前进行；钢管外包混凝土

顶部回填灌浆除钢岔管（800MPa）管身不允许开孔采取管外预埋灌浆管外,其

余均通过钢管上的预留孔进行施工；钢管底部的接触灌浆通过底部预埋的纵向灌

浆管进行施工。对于与隧洞段相交部位的帷幕灌浆施工顺序，除压力管道下平段

作为厂房施工期防渗帷幕先期施工外，一般应先进行隧洞及其堵头的回填灌浆、

固结灌浆及接缝灌浆、接触灌浆等，再进行帷幕灌浆。

1、固结灌浆

施工工序：支护碎一钻孔一声波测试-固结灌浆-效果检查一声波测试一安

装钢管一回填佐以及其它工序。

（1）钻孔：为了保证支护已在灌浆过程中不被破坏，在支护已达到设计强

度后进行施工；钻孔采用轻型凿岩钻机进行，孔径不小于钻孔入岩

cp38mm04~

5m,排距2.5m,梅花形布置。

(2)钻孔冲洗及压水试验：钻孔结束后，先采用风水联动的方式进行孔壁

冲洗，灌浆前，下设灌浆塞进行裂隙冲洗，钻孔冲洗过程中准确标识洞壁漏水的

部位，在灌浆前进行有效的封堵。钻孔冲洗水压力为灌浆压力的80%,当冲洗压

力超过IMpa时采用IMpa进行，裂隙冲洗至回清水后lOmin结束，且单孔冲

洗时间不少于30min,串孔冲洗不少于2h;对于回水达不到澄清要求的孔段，

继续进行冲洗，孔内残余的沉淀物不超过20cm;当临近有正在灌浆的孔或临近

灌浆孔结束不足24h时,不得进行裂隙冲洗;裂隙冲洗结束24h后没有灌浆时,

灌浆前应重新进行裂隙冲洗。

(3)灌前压水试验：选择基本孔的5%在裂隙冲洗结束后进行灌前压水，灌

前压水采用单点法，压水压力为灌浆压力的80%,该值若大于IMpa,采用

IMpa;每5min测读一次流量，当连续四个读数值之差小于1L时，即可结束压

水，取最后流量值作为计算流量，其结果以透水率表示。

(4)灌浆

1)灌浆分序：由于支护险对岩石的支撑作用较小，对浆液的止浆能力存在

不确定性，将灌浆分两序施工，地质条件不良地段，可分为三序(经监理人同意),

灌浆采用环间分序环内加密的原则进行。工序环分两段施工，第一段入岩1.5m,

止浆塞塞入岩30cm彳寺工序环的第一段灌浆结束待凝3天后进行第二段的灌浆,

第二段孔深达到设计孔深，止浆塞塞位不变；根据我们的施工经验，采用此方式

施工有两个优点：L可以保证围岩不因灌浆压力遭到破坏，以至于造成塌方；2、

可以通过对浅层岩石的加固有效的增加深层固结灌浆压力；整个施工过程必须进

行围岩变形观测。H序环全孔一次灌注，灌浆压力在变形观测装置的监测下逐渐

上升，当变形超过2mm时停止升压，如果达到设计压力，变形值不超过允许值,

则采用此方法进行生产施工。

2)灌浆材料：固结灌浆水泥选用42.5级的普通硅酸盐水泥；灌浆用水满足

混凝土搅拌用水的要求；外加剂和掺合料根据现场实际情况，经监理工程师批准

后方可使用。

灌浆设备：灌浆选用SGB6-10型灌浆泵,计量选用自动记录仪。

制浆时水泥等固相材料必须进行称量，称量误差应小于5%0浆液搅拌采用

高速搅拌机,搅拌机转速为1200r/min,搅拌时间不少于30s;浆液温度保持在

5~40℃,超出此范围的浆液视为废浆；浆液使用前过筛，从开始制备到用完时

间不能超过4h,否则予以弃掉。

3)浆液水灰比：根据我们的施工经验，固结灌浆的水灰比拟采用2:1、1:

1、0.8:1、0.5:1四个比级，开灌水灰比为2:1或根据现场试验确定。

4）灌浆压力：根据现场试验确定；在灌浆过程中，灌浆压力应尽快达到设

计值，注入率大的孔段应分级升压。

5）灌浆方式：灌浆采用孔口循环全孔一段灌注的方式，为了减少灌浆压力

对支护佐的影响,灌浆塞必须深入岩石20~30cm。

6）变浆标准：灌浆浆液由稀到浓逐级变换；当灌浆压力保持不变，注入率

持续减少，或注入率保持不变而灌浆压力持续升高，不得改变水灰比；当某一比

级浆液注入量达到300L,或注浆时间达到lh,而注入率和灌浆压力均无显著变

化时,加浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时,根据施工具体情况,可越

级变浓。

7结束标准在设计压力下单孔注入率不大于lL/min时持续灌注30min,

即可结束灌浆。

8）围岩变形观测：灌浆过程中，岩石在灌浆压力的作用下可能产生破坏，

灌浆过程中对每个灌浆孔进行观测并做好抬动观测记录。

9）封孔：灌浆结束后，排除孔内的积水和污物，采用机械注浆法进行封孔。

（5）特殊情况处理

1）灌浆作业连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，若中断时间超过

30min,需再冲孔至设计孔深后复灌；如果中断后的注入率不小于中断前注入率

的50%，则认为该孔段合格,否则，重新钻孔灌浆。

2）灌浆过程中如果发生和相邻孔串浆，用塞将该串浆孔封堵，待此孔灌浆

结束后，扫孔复灌；若被串孔正在进行钻孔，立即停止钻孔，并对该孔进行有效

的封堵。

3）当灌浆孔内灌入水泥量超过一定数量而注入率和压力均无明显变化时，

及时通知监理工程师，在监理工程师的指导下，采用降压、间歇灌浆或灌砂浆等

方法处理。

4）当洞壁出现冒浆时，在对冒浆处进行封堵处理后，采取加浓浆液水灰比、

降低灌浆压力的方式处理。

（6）质量检查

固结灌浆质量检查一般用岩体波速和静弹性模量测试的方法，分别在该部位

灌浆结束后14d或28d进行,其孔位的布置、测试仪器的确定、测试方法、合

格标准等，均应按监理人的指示执行。固结灌浆质量也可采用钻检查孔进行压水

试验检查的方法，试验采用单点法，按DL/T5148-2001附录A执行，并将测试

成果报送监理人。

固结灌浆压水试验检查是在该部位灌浆结束3~7d后进行,灌浆结束后，按

要求在指定的时间内将灌浆记录和有关资料提交给监理人，以便拟定检查孔的孔

位。检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%,孔段合格率在85%以上,不合格孔

段的透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中，灌浆质量可认为合格。否

则，需按监理人的指示或批准的措施进行处理。

固结灌浆压水试验的标准：检查孔透水率不大于lLu0

2、回填灌浆

（1）高强钢衬段预埋管施工法（包括钢岔管）

1）钻孔：在灌浆孔布置的位置用YT28手风钻钻孔，孔径为①50mm,孔

深为入岩10cm。

2）管路埋设：回填灌浆以佐浇筑的长度为施工单元，每个施工单元内管路

立管间距2.5米梅花形布置，深入钻孔内5cm,用楔子固定，立管用弯头与水平

管连接，水平管布设三根，顶拱一根，两侧与顶拱夹角50。左右各埋设一根；引

出仓面；每根管路均要进行编号。回填灌浆埋管见示意图LX/C3-TB-12-03o

3）灌浆

A、回填灌浆范围为顶拱90。。

B、灌浆材料：选用32.5（或42.5）级的普通硅酸盐水泥；灌浆用水满足碎

搅拌用水的要求；外加剂和掺合料根据现场实际情况，经监理工程师批准后方可

使用。

C、灌浆设备：灌浆选用3SNS型灌浆泵。

D、回填灌浆的压力为0.3MPa,浆液水灰比一般可灌注0.6（或0.5）:1,

空隙大的部位灌注水泥砂浆。

E、灌浆顺序：同一环内灌浆采用由低向高依次施工的顺序，在灌浆过程中,

顶拱孔作为排气孔；环间则由里向外依次进行；灌浆过程中，如果出现串浆，待

串浆浓度达到或接近进浆浓度时，封堵此预埋管,继续灌注，直到达到结束标准;

对于串通较好的灌浆区，利用串浆孔在作好排气的同时，作好施灌区内的排水（按

照我们的施工经验，在吸浆量较大的区，浆液析出的水不及时排出，在很大程度

上影响灌浆效果，在顶拱预埋的管在排水方面起很重要的作用）；对于串浆孔将

不再灌注。

F、结束标准：在设计压力下,孔内停止吸浆,持续灌注lOmin,即可结束

灌浆；对于灌浆孔和串浆孔均采用带压闭浆。

G、特殊情况处理：灌浆作业连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，

若中断时间较长，应进行冲孔复灌。

4）质量保证措施

A、埋管时必须将管路固定牢固，避免在浇筑碎过程中脱落，并且在硅浇筑

过程中派专人进行预埋管维护，如果发现脱落现象，及时进行加固处理。

B、灌浆过程中充分利用顶拱孔作好灌浆区内的排气和排水工作。

5）质量检查：灌浆结束7天后，先采用地质雷达对顶拱90。的回填灌浆范

围进行检查，对于存在空腔或有疑问的部位进行压浆检查；压浆检查合格标准为：

向孔内注入水灰比2:1的浆液，在设计压力下，初始lOmin内注入量不超过

10L即为合格；压浆检查不合格部位按照监理工程师的指示处理。

（2）钢衬段预留孔部位（600MPa及其以下钢衬段）

除钢岔管段外，引水隧洞（包括尾水支洞钢衬段）其它部位回填灌浆，均采

取钢管上预留灌浆孔的形式。

施工时，沿预留孔扫孔并深入基岩10cm,用压缩空气吹除空隙内污物和积

水之后进行灌浆；灌浆短管与钢衬间采用丝扣连接，其灌浆材料、压力以及质量

检查等同高强钢板的回填灌浆有关内容。灌浆结束后用丝堵加焊或补焊法封孔，

焊后并磨平，涂装防腐材料。

3、钢衬接触灌浆

（1）管路布置：钢管底部接触灌浆采用预埋可重复灌浆管，每个施工单元

内每隔3m布置一排灌浆管,每排三根管,其中底拱一根,两侧与底拱夹角45°

各埋设一根；每隔10~15m左右通过管底的预留孔引出，并做好统一编号。钢

衬接触灌浆管路埋设见附图LX/C3-TB-12-04o

（2）管路加工与预埋：每根灌浆管出口焊接一直径不小于10cm的出浆盒,

灌浆立管的长度为埋设位置到底板的长度，灌浆立管与水平管用弯头连接；埋设

时将出浆盒扣在钢衬上，立管用斜拉筋固定，再用早强水泥砂浆将出浆盒与钢衬

之间的缝隙封堵，然后引出施工仓号；由于接触灌浆施工时间在该部位已施工完

后60天开始，所以在下个仓号浇筑混凝土时继续外引，直到可以进行灌浆。

（3）灌浆施工

1）接触灌浆在混凝土浇筑60天后进行。接触灌浆范围为底拱90。。

2）灌浆材料：接触灌浆水泥选用42.5级的普通硅酸盐水泥；灌浆用水满足

混凝土搅拌用水的要求；外加剂和掺合料根据现场实际情况，经监理工程师批准

后方可使用。

3）灌浆设备：同固结灌浆。

4）浆液水灰比：接触灌浆的水灰比拟采用0.8:1、0.6:1,当孔内吸浆量

较大时采用最浓浆液灌注。

5）灌浆顺序：同一环内灌浆采用由低向高依次施工的顺序，在灌浆过程中,

预埋在高处的灌浆管作为排气孔；灌浆过程中，如果出现串浆，待串浆浓度达到

或接近进浆浓度时，封堵此预埋管，继续灌注，直到达到结束标准；作好施灌区

内的排水（按照我们的施工经验，在吸浆量较大的区，浆液析出的水不及时排出，

在很大程度上影响灌浆效果1

6）结束标准：在设计压力下，预埋管停止吸浆，持续灌注5min,即可结束

灌浆；对于灌浆管和串浆管均采用带压闭浆。

7）特殊情况处理：灌浆作业连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，

若中断时间较长，应进行冲孔复灌。

8）变形观测：为了防止钢管管壁失稳，在接触灌浆过程中，采用可移动式

变形观测仪对所有正在进行灌浆的孔进行变形观测，并详细记录变形值。

9）质量保证措施：埋管时必须将管路固定牢固，避免在浇筑混凝土过程中

脱落，并且在混凝土浇筑过程中派专人进行预埋管维护，如果发现脱落现象，及

时进行加固处理。灌浆过程中充分利用高处孔作好灌浆区内的排气和排水工作。

（4）质量检查：灌浆结束3~7后，对压力管道的接触灌浆范围采用敲击法

进行检查。

1.5.2.2厂房系统灌浆

厂房系统钻孔灌浆包括：主厂房及主变洞的回填灌浆、固结灌浆和排水孔；

主变排风洞及联系廊道和透平油库排烟廊道回填灌浆和排水孔；母线洞及主变运

输洞的回填灌浆、固结灌浆和排水孔；电缆平洞的回填灌浆和排水孔；电缆竖井

及排风竖井的固结灌浆和排水孔；高程-55m和高程-73m排水廊道的回填灌浆

以及高程-27.5m排水廊道以下排水孔（DUO）;高程-27.5m、-73m层灌浆廊

道的帷幕灌浆；渗漏集水井及排水泵房的固结灌浆和排水孔；地面副厂房和开关

站的排水孔。

1、回填灌浆的施工方法

（1）工艺流程

回填灌浆工艺流程详见图1.5-1。

（2）钻孔

1）回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行施工，每区段长度不大于3个

衬砌段，区段的端部在混凝土施工时封堵严密。

回填灌浆工艺流程图

图1.5-1

（造孔）（灌浆）

2）回填灌浆钻孔在佐强度达到70%设计强度后进行。

在钢筋硅浇筑时预埋直径为50mm的PVC管作为回填灌浆管,并采用手风

钻在预埋管中钻孔，素险采取直接钻孔法。

3）钻孔深入岩石10cm,并测记险厚度和空腔尺寸。

4）超挖大的洞段，在已浇筑前采用预埋灌浆管、排气管的方法，并将排气

管埋于超挖最大的地方，灌浆管次之。

5）灌浆应分为两个次序进行，两序孔中都应包括顶孔。

（3）灌浆：钻孔达到设计深度后，用压力风吹净钻孔，下设纯压式灌浆塞,

使用3SNS灌浆泵灌注，孔口设压力表。同一区段内灌浆按照自低处向高处方向

推进。

1）灌浆材料：回填灌浆水泥选用32.5（或42.5）级的普通硅酸盐水泥；灌

浆用水满足已搅拌用水的要求；外加剂和掺合料根据现场实际情况，经监理工程

师批准后方可使用。

2）浆液水灰比：一般可灌注的水灰比为0.6（或0.5）：1。空隙大的部位

应灌注水泥砂浆，但掺砂量不大于水泥重量的200%。

3）灌浆压力：在素混凝土衬砌中的灌浆压力可采用0.2MPa~0.3MPa;在

钢筋混凝土中可采用03MPa~0.5Mpao

4）各部位灌浆时密切监视衬砌佐的变形情况，并在灌浆工作开始前先安装

千分表，防止产生变形及抬动，并定时进行监测作好记录。

5）做好压力表的校定，控制好压力升压过程，并注意在升压过程中佐变形

观测。

6）结束标准：在规定的灌浆压力下,当灌浆孔停止吸浆并延续lOmin后关

闭灌浆塞的闸阀（闭浆待凝）即可结束灌浆。

7）封孔：回填灌浆结束后,排除钻孔内积水和污物,采用硬性水泥砂浆将全

孔封填密实，孔口抹平，露出衬砌佐表面的埋管割除。

（4）特殊情况处理

1）灌浆作业连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，若中断时间超过

30min,应进行扫孔复灌或重新就近钻孔进行灌浆。

2）遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时，一般应在该部位预埋灌浆管（排气

管），且其数量不应少于2个。

3）对于灌浆中出现的串浆孔，待串浆孔流出浓浆后可将其封闭并不再对串

浆孔进行灌注。

（5）回填灌浆质量检查：检查时间应在该部位灌浆结束28d后进行。采用

以下合格标准：单孔注浆试验向孔内注入水灰比2:1的浆液，在规定压力下，

初始lOmin内注入量不超过1OL即为合格；双孔连通试验在监理人指定部位布

置2个间距为2m~3m的检查孔，向其中一孔内注入水灰比2:1的浆液，压力

与灌浆压力相同，若另一孔出浆量小于lL/min为合格。灌浆孔灌浆和检查孔钻

孔注浆结束后，应采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整，其平整度

应满足相应部位设计要求。

2、固结灌浆的施工方法

（1）工艺流程

固结灌浆工艺流程见图1.5-2。

固结灌浆工艺流程图图1.5-2

（造孔）（灌浆）

（2）固结灌浆钻孔

1）钢筋碎中的固结灌浆孔，在钢筋佐浇筑时按施工图要求预埋钢管。所有

预埋管，孔口固定好方位，灌浆孔位与设计孔位偏差不大于设计图纸的规定。

2）孔深小于5m的采用手风钻钻孔，孔深25m的孔采用YG-40凿岩钻机

或轻型潜孔钻机钻孔。

3）灌浆孔的开孔孔位符合施工图要求，因故变更孔位应征得监理人同意，

并记录实际孔位。

4）在已完成或正在灌浆的地区,其附近30m以内不得进行爆破作业。

5）在设有抬动观测设备的灌区，应待抬动观测仪器装置安装，并完成灌浆

前测试工作后，再进行灌浆作业。

（3）钻孔冲洗及压水试验

1）洗孔

①所有灌浆孔均进行裂隙冲洗，采用风水联合冲洗或采用导管通入大流量水

流从孔底向孔外的方法冲洗；裂隙冲洗方法根据不同的地质条件，通过现场试验

确定。

②冲洗压力：冲洗水压力采用80%的灌浆压力，如压力超过IMpa时，采

用IMpa压力冲洗。冲洗风压采用50%的灌浆压力，压力超过0.5Mpa时，采

用0.5Mpao

③裂隙冲洗至回水澄清后lOmin结束。总的时间要求：单孔不少于30min,

串通孔不少于2h0对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗直到回水澄清,

孔内残存的沉积物厚度小于20cm,才可进行灌浆工作。

④正在灌浆的孔，以及邻近灌浆结束的灌浆孔附近，间隔时间不到24h时，

不得进行裂隙冲洗。

⑤灌浆孔（段）裂隙冲洗后立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h

者，在灌浆前重新进行冲洗。

2）压水试验

①为便于分析判断灌浆效果，在固结灌浆孔岩石裂隙冲洗结束后，进行压水

试验，试验孔数不少于总孔数的5%,试验采用"单点法"。其它孔段可结合裂隙

冲洗进行"简易压水"。在监理人认为有必要的部位采用"五点法”进行压水试

验。

②简易压水试验在裂隙冲洗后进行。压力为灌浆压力的80%,该值若大于

IMpa时，采用IMpa;压水20min，每5min测一次压水流量，取最后的稳定

流量作为计算流量，其成果用透水率表示。"五点法"和"单点法"压水试验按

DL/T5148-2001附录A执行。检查孔采用五点法进行压水试验。

（4）灌浆

1）固结灌浆孔深小于46m采用一次钻孔灌浆的方法进行。当地质条件不良

或有特殊要求时，宜分段灌浆。

2）地下洞室的固结灌浆按分序加密的原则进行。一般分两序，遇有地质条

件不良地段，可增为三序，但需经监理人批准。

3）采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞在已灌段底以上0.5m处，以防漏

灌。孔口无涌水的孔段，灌浆结束后不待凝。在灌前涌水、灌后返浆或其它地质

条件复杂情况时，则宜待凝，具体待凝时间根据现场具体情况，并经监理人批准

后米用。

4）固结灌浆采用橡胶塞。

5）为防止岩石面或混凝土面抬动，固结灌