化学灌浆施工技术措施

1、 PAGE PAGE 14 / 14工程概况惠州抽水蓄能电站装机容量 2400MWA、B 厂布置，位于广东省惠州市博罗县城郊，距广州市 112km, 距惠州市 20km ，距深圳市 77km库、下水库、输水建筑物、地下厂房洞室群、地面开关站及永久公路等组成。隧 洞采用钢筋砼衬砌，洞径在 3.58.5m 之间。为了提高隧洞砼结构对高水头压力的防渗能力，设计要求在高压隧洞和地质构造带等部位进行化学灌浆处理。目前，惠州抽水蓄能电站 A完成砼衬砌施工，现正进行水泥灌浆施工阶段。根据设计要求在水泥灌浆施工完 成后进行化学灌浆施工。化学灌浆施工的具体部位如下：高压岔管；下平洞、下斜井、上平洞过沟段的地质缺

2、陷部位，水泥灌浆异常部位（吸水不耗浆部位）；引水支管、尾水支管帷幕灌浆部位；（4）1#、2# 施工支洞高压堵头；（5）中平洞靠近 1#施工支洞段、尾水隧洞靠近尾闸室段的地质缺陷部位。编制依据建筑施工安全检查标准（ JGJ59-99）；惠蓄输水系统灌浆施工技术要求；设计修改/通知单：引（洞）设 A35A加强处理；设计修改/通知单：引（洞）设 A45A围修改；设计修改/通知单：引（洞）设 B14B加强处理；水工建筑物水泥灌浆施工技术规范： DL/T5148-2001 ；ADZ15D2-1A-05 07；BDZ15D2-1B-05 07；水利水电工程钻孔压水试验规程： DL/T5331-2005 ；

3、水利水电工程施工组织设计手册：第三卷。施工布置施工用水、电利用现场砼及水泥灌浆阶段已布置的水、电系统，并根据现场情况，接支线至工作面。平洞及施工支洞堵头化学灌浆施工，搭设简易移动脚手架作为施工平台。 作业。材料运送采用送料小车由斜井口运至工作面。灌浆材料化学浆材选择原则：一是浆材的可灌性，所选化学浆材必须能够灌入裂缝， 充填饱满，灌入后能凝结固化，以达到补强和防渗加固的目的；二是浆材的耐久性，所选用的材料在使用环境条件下性能稳定，不易起化学变化，并且与砼裂缝有足够的粘结强度，不易脱离分开。本工程中拟采用的 JD-1 改性环氧防水补强抗渗剂具有优良的力学性能，耐老化、无毒和优异的渗透性能，已成功

4、应用于广蓄电站引水隧洞及惠蓄电站A 安装间裂缝处理，取得较好效果，其物理及力学性能见表1、表2。比重粘 度表 面 张 力接 触 角初凝时间比重粘 度表 面 张 力接 触 角初凝时间（室温）（mPaS）（20，10-5N/cm）20h1.032030.215824抗压强度抗剪强度冲击强度粘结强度弹性模量抗渗系数抗压强度抗剪强度冲击强度粘结强度弹性模量抗渗系数MPaMPaKJ/m2MPa（干/湿）MPacm/s38103.55/430010-1210-13化学灌浆施工方案化学灌浆作用及目的动圈及地质构造缺陷的基岩得以加固。进行化学灌浆使隧洞砼衬砌与围岩的接缝得到有效紧密结合，起到较好的补强效果。道

5、衬砌结构的缺陷部位，并可以起到有效的修补作用。化学灌浆施工程序灌注。斜井化学灌浆次序：从低处往高处逐排灌注，环内从底孔至顶孔灌注。12行上游排孔灌浆，环内从底孔至顶孔灌注。行下游排孔灌浆，环内从底孔至顶孔灌注。化学灌浆施工方法及压力采用纯压式全孔一次灌注施工，斜井灌浆压力为6.57.5Mpa，平洞及高灌浆压力为7.5Mpa.化学灌浆施工工艺流程工艺流程测量放样扫孔（钻孔）冲洗制浆灌浆封孔检查孔压水试验（单点法）。储浆桶储浆桶制浆剂贮浆桶计量灌浆孔段固化高剂贮浆桶计量主机压化灌泵化学灌浆主要施工方法及工艺要求扫孔化学灌浆孔按设计布孔图进行，利用水泥灌浆孔扫孔成孔，孔径为3852mm,钻孔顺序按照

6、该区灌浆施工顺序进行，灌浆孔均采用全孔一次造孔。钻孔施工工艺流程见下图。搭设操作平台搭设操作平台测量放线孔位布置钻孔设备安装扫孔测量孔深清洗钻孔成孔保护钻孔施工工艺流程图冲洗及清孔（1） 在钻孔结束之后， 用压力水把孔内杂质冲洗干净， 冲洗水压力为1MPa（2）化灌施工前要将孔内积水清出，重点底拱的孔位，利用高压风机将孔内积水清出，确保化灌施工前，孔内无积水。阻塞器安装一次扫孔成孔的灌浆孔（斜井及平洞、高压岔管），采用纯压式全孔一次灌注工法，将阻塞器安装在衬砌砼内，且靠近岩石与砼的接触面，确保高压化学灌浆时衬砌砼不产生高压劈裂，化学灌浆主要用于加固隧洞砼衬砌与围岩的接缝、围岩松动圈及地质构造缺

7、陷。配制浆液样储浆。化学浆液的配制根据所使用的化学浆材，按厂家提供的配比并根据实际情况进行配制。化学浆液初凝时间控制在 810h进行配制，采用少量多次配制原则，避免造成浆液浪费，灌浆施工前对配制浆液 留样，观察浆液胶凝时间，以便灌浆结束后确定拔塞封孔处理时间。开灌时第一次配制浆液不超过15kg，配置比例：主剂：固化剂：促进剂=1000：70：10，采用人工慢速搅拌，搅拌时间不少于10min,同时将配浆桶放入冷却水槽中进行浆液配制。混合的顺序是：先称量改性环氧浆液，然后称量添加固化促进剂搅拌 13min13min,促进剂的添加量应充分考虑施工时现场环境温度及砼主体温度后决定。严禁同时添加固化剂和

8、固化促进剂进行混合。每次配制的浆液应在5h 内用完，对已搅混合好的化学浆液超过 5h,而未能灌注使用的作废料处理。浆压力和孔内吸浆率的变化，以决定压浆是否可以终止闭浆，合理制定化学浆液的配制需量范围。灌浆压力标准根据设计技术要求灌浆压力见下表：尾水支管备注施工部位下斜井尾水支管备注施工部位下斜井下平洞高压岔管引水钢支管钢支管砼支管设计孔深5103.05.05.03.03.0m（入岩）（入岩）设计压力6.57.57.57.57.50.51.02.0Mpa灌浆结束标准：灌浆结束标准达到设计要求压力，灌浆压力达到7.5Mpa 后，以不进浆或浆量小于0.01L/min0.05L/min 时，持压屏浆

9、10min后闭浆结束。灌浆压力控制：灌浆压力控制采用逐级升压法灌注，严格控制升压速度，每次灌浆压力提升控制在 0.1Mpa ，逐级升压达到设计要求的结束压力。灌浆施工技术管理人员检查后，开始注浆。开灌时采用低压慢灌，打开回浆阀，当浆液充填满孔段时，关闭阀门，逐级加压施灌，灌浆压力提升控制在每级0.1Mpa，严骤然加压。由于高压化灌泵采用无级调节压力，可以设定压力范围，调节压力时间要根据灌注孔内进浆情况调节。当开始灌注时，采用低压大排量快速充填灌注孔，关闭回将阀提升压力，观察孔内进浆量和压力装置，当进浆量及压力在内无变化，可进行逐级提压灌注至结束压力。由低向高；施灌孔序：孔内不分序，先拱底后拱顶

10、；其余化灌部位详见设计图。作为排水排气孔，若邻孔出浆，排除积水后，卡塞邻孔，第一孔仍保持压力灌浆，若第三孔出浆时，视进浆情况停止第一孔灌浆并卡塞第三孔；若第一孔在最大压力下不进浆或进浆率小于 0.05L/min ，延续灌注时间不少于 10min, 也可停止灌浆。（4） 灌浆结束标准： 达到设计结束压力后， 以不进浆或进浆量小于0.01L/min0.05L/min 时，持压 10min温度过高，发现浆液出现加速反应暴聚征兆，则立即调换新浆，必要时还要冲洗设备和管路，然后再继续作业。常配比。调节化灌泵流量阀，控制进浆速率。口压力是否一致。段长、灌浆压力及施工现场的当班处理事宜，每天交接班工作必须有

11、文字记录。每次灌浆结束时，立即用丙酮对灌浆泵及高压胶管进行反复清洗，清洗不少于三次，并对清洗使用后的丙酮集中存放于密闭容器内，统一回收，不可随意乱倒。化灌结束后拔塞封闭灌浆孔，孔内空余段(卡塞段)直接采用掺有膨胀剂水泥砂浆进行人工封孔，砂浆配合比采用水：灰：砂比为0.3：1：1，膨胀（MgO）掺量为水泥用量的 3%3.5%灌浆过程情况处理孔，在灌浆孔达到结束压力要求后，对串浆孔进行施灌，直达设计结束压力。采用速凝水泥封堵后继续施灌。若封堵不住，则采用埋管嵌缝化灌处理后再继续施灌（5.5.8）在灌浆中，如果发现孔内吸浆量较大，进浆量超过设计段长用浆量的20%（暂定），则将灌浆压力降低一个等级（每

12、级为 0.1 MPa）再逐级提升压力至灌浆结束。化灌耗浆量暂定量为 30kg/m ，根据 10 月 12 日上午由广东蓄能公司召开的惠蓄化灌技术会议要求，下斜井化灌施工每米最高耗量为50kg/m ，在灌注施工过程中，用量超出最高耗量时应停灌，并上报监理后再处理。开灌后时间超过 10min度，必要时采取间歇灌浆方法处理，采用停灌结合进行施工，但施工时每次停灌24h，防止浆液胶凝堵塞灌浆孔。若出现进浆量突增，压力锐减，立即停止灌浆，并观察隧洞其他孔位或衬砌结构、施工缝是否有串冒浆现象，如有采用上述(2)处理，无情况则待30min 后进行低压慢灌，防止在高压力作用下化学浆液通过围岩裂隙渗透到需加固处

13、理范围以外，造成浆液浪费。查留样浆液是否开始胶凝固化，不可冒然拆卸阻塞器，防止浆液未凝喷射出来， 造成人员伤害。衬砌面施工冷缝及细小裂缝渗出，化灌施工前及过程中需对这些裂缝进行修补。5.5.8压水检查考虑到斜井灌浆平台的牵引方式及化灌材料的凝结时间长等因素，因此仅对平洞采用单点法压水试验进行质量检查，压水检查压力为化灌灌浆压力的80%压水试验结束标准为：在稳定压力下，每 35min 测读一次压入注量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终的 10%，或最大值与最小值之差小于 ml/min 时，本孔段压水结束，取最终值为计算值，测记漏量，计算透水率（Lu）。合格标准：固结化学灌浆 85% 以上

14、孔段的透水率 1.0Lu ，其余孔段的透水率1.5Lu ，且分布不集中。帷幕化学灌浆 90%0.5Lu检查孔数量：固结化学灌浆按不少于灌浆孔数的5%进行控制。帷幕化学灌按不少于灌浆孔数的 10%进行控制。砼衬砌裂缝补强灌浆砼裂缝补强灌浆施工流程：查管口注浆结束恢复原貌。查找裂缝位置，并划出标记统计。沿裂缝凿槽、槽的上口宽度为 23cm,35cm无凹凸面。沿距裂缝 5cm 处布置灌浆孔，钻孔与裂缝面成45夹角，并穿过面，孔径8mm，孔距200mm。产生的尘土、垃圾等，如用水清洗后应使基层充分干燥。浆管时应压实管边胶泥，确保注浆时缝面及管边无漏浆现象。-1035进剂的量进行使用。混合的顺序是：先计

15、量改性环氧浆液，然后添加固化促进剂搅拌1 3min，再后添加固化剂搅拌 13min，固化剂（及固化促进剂）的添加量应充分考虑施工温度及砼结构温度，严禁同时添加固化剂和固化促进剂进行混合。每次最大配料量不超过 2000ml ，当气温大于 30 时，采用降温辅助设施进行调配，每次配量在 5h 内施工完毕。待封缝大力胶凝结后，采用轻型电动泵进行压力灌注环氧浆液，注浆压力为 0.33Mpa，分次逐级升压的方法进行施灌，稳压10min，然后扎管闭浆垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行；接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始。（10）注浆 58h压，灌浆结束。待浆液完全凝固后，拆注浆管，将

16、注浆缝面恢复原貌。在施工过程中作好原始记录。化灌浆液计量管理在水工建筑物施工中，水泥灌浆已强制采用自动记录仪等先进工艺技术，由于化学灌浆工程应用范围较小，目前国内只有少数厂家正进行此类化学灌浆计量自动记录装置的研制及开发，但目前还处于研制阶段，所以化灌工程现场记录还是采用人工记录。我单位结合以往类似工程的施工经验，在惠蓄化灌工程项目中计划采用计量精度较高的电子秤进行称量记录。核准，对管路及孔内占浆量进行计算，统计管路耗量。配制好的浆液储浆桶放上电子秤进行称量，做为起始灌浆用量。灌注过程中，每 5 min灌浆过程中每次增加配制浆液时，记录下储浆桶重量变化。灌浆过程中严禁将电子秤上的储浆桶取下或增

17、加其他材料物品。施工进度计划A2007.102008.04B2008.032010.03资源配置（1）施工人员配置表施工人员配置表表 4质队技班记灌电杂配架安合检术录浆浆子全员长员长员工工工工工员计1443816120810277备注：施工人员按白班和夜班安排，每班工作 12 小时。（2）施工设备配置表备注：施工人员按白班和夜班安排，每班工作 12 小时。施工设备配置表表 5序号1设备名称空压机163m3数量2 台备注2风镐XY246 台3化学灌浆计量泵JZ-180/234 套4计量器具自制4 套5电子磅100KG4 台6电焊机15KN1 台7斗车8 台8砂轮切割机4 台9手压泵2 台10轻型

18、电动灌浆泵130 型1 台11裂缝读数观测仪1 台12制浆冷却槽自制1 台13带漏电保护电箱6 台14防爆灯12 套15化学灭火器、沙袋20 套16鼓风机3 套17高压化学灌浆管50 米181.5T 运输车1 台质量控制措施工化学材料及专用工具由材料专管员负责保管、检查、发放。改性环氧浆液在高温下会逐渐发生胶凝化，应避免日光直射，在阴冷处进行保管。化学材料应在现场作适配，其固化时间应满足施工工艺要求。器，应使用玻璃、铝、不锈钢等材料的容器。固化剂不得与胺类、强碱、强酸、还原性物质接触。固化剂和固化促进剂不同，使用时应分清用途，不得用错。当日平均气温低于 53时，应按冬季施工处理。尽可能避免早晚

19、施工。密切关注气象预报，随时掌握天气变化和寒潮信息，以便及时采取保护措施。内地下水温与实验室的室温不同，对温度的变化要及时掌握，调整浆液胶凝时间，以保证灌浆质量。量检测要求进行周期检测。过容量（ml）进行计量，计量容器精度为1 ml。铲清理、刮除。职业健康、安全、环境技术措施重要危险源及技术措施危险源违章操作，造成人员伤害。操作及工作人员中麻痹大意，造成人员伤害。送料小车运送材料途中，材料掉落造成下方作业人员伤害。送料小车、灌浆台车上临时放置的施工原材料或物件，因摆放不当，失稳掉落造成下方作业人员伤害。斜井长度长，坡度陡，高空作业容易造成人员坠落。灌浆过程中由于压力过大，造成管路爆裂，从而使周

20、围施工人员受伤。未使用个人防护用品或个人防护用品使用不当，造成人员伤害。作业者不小心发生滑跌，造成人员伤害。造成入伤害。化学灌浆材料太多为易燃易爆品，引发爆炸使人员受到伤害。丙酮使用不当，引起火灾。孔内浆液未固化，取下阻塞器造成人员伤害。重要危险源技术措施证上岗，特殊作业要有作业指导书，严格执行各种安全技术操作规程，确保施工安全。照安全部下发的卷扬机操作规程操作。认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。得出现人货同运现象。范并做好防坠落措施，禁止无关人员靠近施工区。备专职安全员，检查落实工作中的相关措施。造成管路爆裂。护用具，且安全帽必须系带。危险处设置安全标志牌。帽、安全带等。定期检查送料小车牵引钢丝绳，发现断丝及时更换。每天开工前必须人认真检查提升系统，发现问题及时处理；运行期间，每天对送料小车卷扬机系统、导向轮打一次黄油进行保养。）施工用电严格按照施工现场临时用电技术规范的要求施作，工）施工现场杜绝任何明火，施工人员不允许带火机及气体火具进入施）用于清洗灌浆泵和管路设备的丙酮等易燃材料要用铁桶封装，不可随意倒卸，防