第15章灌浆工程

1、第15章灌浆工程15.1 概述本标灌浆工程包括厂房基础的固结灌浆。引水隧洞桩号Y+125旷Y+9650.047洞段的回填灌浆和固结灌浆。引水隧洞桩号G+000- G+1428.353洞段的回填灌浆和固结灌浆。灌浆设计要求：引水隧洞 B C型断面：固结灌浆孔，单排6根，排距4m深3m 梅花形布置，顶部120度范围固结灌浆孔兼作回填灌浆孔。引水隧洞D型断面：固结灌浆孔，单排6根，排距4m深3m梅花形布置，顶部120度范围固结灌浆孔兼作回填 灌浆孔，顶部120度范围固结灌浆孔兼作接触灌浆孔。厂房基础灌浆为固结灌浆，灌浆面积 63.30mx 34.20 m=2165m，主副厂房灌浆间 距：3.0mx

2、3.0m，安装场灌浆间距：2.50mx2.50m,灌浆深度6m其灌浆工程量长度 为2500m灌浆孔数306个。其具体工程项目及工程量见下表。灌浆工程项目及工程量表项目编号项目名称单位数量2.1.4引水隧洞灌浆工程2.1.4.1混凝土衬砌段回填灌浆2m63222.1.4.2钢管衬砌段回填灌浆m39562.1.4.311冈管衬砌段接触灌浆m25702.1.4.4围岩固结灌浆m122812.1.4.5围岩固结灌浆钻孔（ 56）t3072.1.4.6混凝土内预埋固结灌浆钢管（ 60） L=0.4m、0.6m、0.8mm19592.1.4.7固结灌浆物探测试钻孔m352.1.4.8固结灌浆物探测试m30

3、02.2地质缺陷处理工程2.2.4灌浆工程2.2.4.1混凝土衬砌段回填灌浆m21262.2.4.2混凝土衬砌段固结灌浆t6.152.2.4.3围岩固结灌浆钻孔（ 56）m2462.2.4.4混凝土内预埋固结灌浆钢管（ 60） L=0.4m、0.6mm244电站厂房基岩固结灌浆工程4.1基岩固结灌浆砼段钻孔m6254.2基岩固结灌浆基岩段钻孔m18754.3基岩固结灌浆t46.94.4物探测试钻孔m644.5抬动观测钻孔m364.6声波测试m4815.2 工程地质条件根据招标文件表述：引水线路位于其培河左岸，沿途地表植被茂密，勘探深度较 低。从周围情况分析，弓冰线路基岩为前寒武系花岗片麻岩（G

4、r），地表局部覆盖残坡积粉质粘土夹风化块石及砂、崩积块石等。引水隧洞及压力钢管上覆岩体厚度多大于 100m岩性为花岗片麻岩，岩质坚硬，推测洞室围岩以n类为主，围岩稳定，隧洞进 出口段、沿线沟槽地段、断层带受表层卸荷影响及构造影响，岩体裂隙发育，围稳定 性差，洞室围岩为m - W类，存在围岩稳定问题。由于前期勘察工作受交通及自然条件 等因素的限制，勘察程度低，施工期应加强隧洞开挖的超前勘探预报及施工地质工作。电源电站厂房位于其培市下游约9km的恩梅开江左岸斜坡上。斜坡坡顶高程约11001500m相对高差约8001200m地形相对较平缓，地形坡度 25。左右，厂房区 大面积残坡积物覆盖，零星可见闪

5、长花岗片麻岩出露，厂房区地质构造简单，地表调 查未发现断层及褶皱。片麻理倾向110。135。，倾角67。76。地表调查未见泉水，厂房区水文地质条件简单。根据5个钻孔及槽探资料，厂房区覆盖层及全风化层厚约11.618.9m,强风化带厚约0.74m,弱风化带厚约3.914.3m，弱风化顶板高程随 地形变化。厂房基础可置于弱风化岩体上。根据厂房开挖设计，将形成高1250.5m的人工边坡，上部约11.618.9m为松散层边坡，下部岩质边坡发育三组裂隙，裂隙 组合切割构成块体，开挖边坡总体稳定性较差。15.3 施工布置15.3.1 制浆系统根据现场条件和进度安排，拟在厂房1#、2#、3#机组、底板位置处

6、的EL.839m平 台布置一套灌浆设备（3台ZJ-400高速搅拌机，J-900储浆搅拌机3台，BW-200灌浆 泵3台），主要负责厂区枢纽的灌浆施工。引水隧洞的灌浆施工，1#-6#施工支洞各布置一套灌浆设备，共6套（每套灌浆设备包括1台ZJ-400高速搅拌机，J-900储浆搅 拌机1台，BW-200灌浆泵1台）。制浆站内设临时性水泥仓库。制浆站用 50mm架管搭设，上铺5cm厚的木板，四 周围架设彩条布，顶部盖石棉瓦。15.3.2 风、水、电系统风、水、电由工地供风、供水、供电系统供应，施工时就近取用。洞内施工时， 沿洞壁架设风、水、电等线路。15.3.3 排水、排污厂房基础灌浆时，在厂区四周

7、设排水沟和临时集水井，将废水、废浆集中进行排 放；在洞内进行灌浆施工时，废水、废浆通过自流流入洞内的集水井由污水泵进行排 放，并安排专人进行废渣和废岩心的清理。15.4 施工程序引水隧洞灌浆施工程序：回填灌浆-固结灌浆-接触灌浆； 厂房灌浆施工程序：为便于固结灌浆和考虑到固结灌浆的压盖需要，主副厂房、安装场在底板混凝土施工时，事先预埋好灌浆管，同时与底板钢筋错开，待厂区底板 混凝土浇筑完毕后流水进行主副厂房、安装场的基础固结灌浆工程的施工。15.5 浆液材料15.5.1 水泥回填灌浆采用P.0.32.5水泥，固结灌浆和帷幕灌浆采用 42.5水泥，接触灌浆采 用P.O.52.5水泥。帷幕灌浆、接

8、缝灌浆及接触灌浆的水泥细度要求通过80卩m方孔筛，其筛其量不大于5%。灌浆用水泥符合规定的质量标准，不使用受潮结块和超过出厂期三个月的水泥。15.5.2 水灌浆用水符合混凝土拌和用水要求。15.5.3 掺合料和外加剂经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合要求的掺合料和外加剂，所有能溶 于水的外加剂以水溶液状态加入。掺合料和外加剂用量通过现场灌浆试验确定。15.6 浆液制备、输送15.6.1 浆液制备采用集中制浆站统一制备水灰比为 0.5:1 的纯水泥浆液，搅拌机采用 ZJ-400 高 速搅拌机。制浆用的各种固相材料采用重量法称量，称量误差控制在小于5%范围内。浆液搅拌均匀，搅拌时间不少于 3

9、0S。集中制浆站在制浆过程中，使用NJ-1型泥浆比重计每30min测定一次浆液密度， 各灌浆站每9min测定一次浆液密度，并作详实记录。输浆压力控制在0.5I.OMpa,浆液流速控制在1.42.0m/s。浆液温度保持在 540r，超出此范围时采取相应的防寒或保暖措施。4h。各灌浆点根据各灌浆点的不同需要调制不同比级的浆液使用。浆液在使用前进 行过筛处理，并控制浆液从制备至用完的时间不大于拌制细水泥浆液和稳定浆液时，加入减水剂，并控制浆液从制备至用完的时间 不大于 2h。15.6.2 输浆集中制浆站制的浓浆，采用小型运浆车运输，BW-200灌浆泵通过输浆循环管路输送至各工作面。各施工面用浆从供浆

10、循环管路就近接用。根据供浆的浓度在JJS-2型2X 200L立式配浆搅拌机内调制所需要的灌注浆液水灰比。15.7 灌浆试验15.7.1 试验目的寻求本工程地质条件下的灌浆的工艺流程、施工方法、设计参数（如孔距、排 距、布孔分序、灌浆压力、水灰比、岩体最大允许变形值） ，以及其它灌浆材料的使用 和掺量与浆液的相关性能指标和质量控制标准等。探索固结灌浆合理的施工工艺措施，如混凝土和基岩钻孔选择的机型（气动钻或回转钻或两者的混用 ） 、钻灌设备搭配组合形式及工效等，为全面展开钻孔和灌浆作业 提前做好施工准备。经灌浆处理后，基础岩体的整体性、均匀性、强度、变形和抗渗性能的提高程 度。15.7.2 试验

11、内容 浆液试验 按监理工程师指示选择材料品种，对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆 液进行下列各项必要的试验：浆液配制程序及搅拌时间、比重、粘度、稳定性、流动 性，凝结时间（初凝和终凝） 、析水率、沉淀速度和结石的容重、强度、弹性模量、透 水性以及监理工程师指示的其它内容。试验结束后，将试验成果报送监理工程师。 现场灌浆试验灌浆作业开工前 14 天，编制详细的试验大纲上报监理工程师审批，灌浆试验的参 数按施工图纸的要求、有关规范及监理工程师指示执行；按选定的方式布置试验孔、 孔深、孔斜、灌段、灌浆压力等试验参数进行试验。现场灌浆试验是工艺性试验，根据现场地质条件，按照监理工程师的指示，选择

12、 地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区。主要做以下二种试验： 灌浆孔布置方式试验：为取得有关灌浆孔正确布置的资料依据，以寻求用较少 灌浆孔来达到预期效果的合理布置方式。 灌浆工艺试验：通过工艺试验，寻求在施工中应当采取的灌浆孔布置方式、灌 浆孔深、灌浆压力、灌浆分段、灌浆材料、浆液稠度、浆液变换等技术参数。15.7.3 灌浆试验施工程序固结灌浆试验的施工程序：物探孔钻孔、压水、灌前测试T抬动观测孔钻孔、观 测装置安装T分序钻灌及分序压水检查T封孔T物探孔扫孔、测试T物探孔封孔T资 料整理、分析、提交报告15.7.4 试验效果评定根据灌浆吸浆规律、压水检查、取芯情况以及物探测试的弹性模量

13、值等数据， 结合施工过程中发生的系列现象进行综合分析，评价效果，从而得出各种施工建议参 数报告监理工程师审批试验结束后，整理、分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等资料， 并连同试验成果及分析报告、报送监理工程师。15.8 回填灌浆回填灌浆在相应部位的衬砌混凝土达到70%强度后进行。回填灌浆按按40m划分为一个灌浆区段，不足40m的按实际长度为一个灌区。自较低的一端开始向较高的一 端推进。同一区段内的同次序孔全部钻出后进行灌浆。回填灌浆分两序施工，先施工 I序孔后施工n序孔。I序孔与n序孔分类编号，交替布置。各次序间隔不得小于48h。其工艺流程为：钻II序孔T钻孔检测-制浆T孔口阻塞灌浆

14、T封寸孑7压检查T圭寸堵检命查孔I序孔T钻孔检测7制浆二孔口阻塞灌浆-封孔测放孔位十灌浆孔分序T钻15.8.1 钻孔回填灌浆孔采用YT28手风钻在预埋管中钻孔，孔位、孔向根据施工图纸确定，钻 孔深入基岩10cm并测计混凝土的厚度与空腔尺寸。15.8.2 灌浆 灌浆前对衬砌混凝土的施工缝和混凝土缺陷等进行全面的检查，对可能漏浆的 部位进行处理。采用纯压式灌浆法，灌浆压力为 0.20.3Mpa,浆液水灰比为：一序孔可灌注 水灰比0.6（或0.5）:1的水泥浆，二序孔可灌注1:1和0.6 （或0.5） :1两个比级的水 泥浆。空隙大的部位灌注水泥砂浆，但掺砂量不应大于水泥重量的200%或回填灌浆的压

15、力和浆液水灰比按监理的指示确定。15.8.3 特殊情况处理回填灌浆因故中断时，及早恢复灌浆，中断时间大于30mi n,则清洗至原孔深后恢 复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则重新就近钻孔进行灌浆。15.8.4 结束标准在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆并继续灌注5min即可结束。灌浆结束后，先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液初凝后才拆除孔口闸阀。15.8.5 封孔所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后，清除孔内污物，采用浓浆将全孔封堵 密实和抹平，割除露出衬砌砼表面的预埋管。15.8.6 质量检查回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束 7天后进行。检查孔布置在脱空较大、串 浆孔集中及灌浆情况异常的部位。检查孔

16、的数量为灌浆总数的5%采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查，向孔内注入水灰比2:1的浆液，在规定压力下，初始10min内注入量不超过10L，即为合格。灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后，采用水泥砂浆将钻孔封堵密实，并浆孔 口压抹平整。15.9 接触灌浆 在钢管外混凝土强度达到要求后，对钢管外壁与混凝土之间进行灌浆，使钢管结构更好地与混凝土和围岩共同工作。其工艺流程为：埋管-通水检查-灌浆-封孔-灌浆质量检查15.9.1 灌浆前准备 浇筑混凝土前，在补强板上抹油，防止补强板混凝土黏结； 埋管的外围混凝土凝固后，进行平洞回填灌浆和围岩固结灌浆前，旋开孔塞， 旋上保护圈，防止钻孔时打坏螺纹。平洞回填灌浆

17、和固结灌浆后，堵塞混凝土中的灌 浆孔，不得有渗水进入，然后进行接触灌浆； 接触灌浆前， 采用稍高于灌浆压力的水 （其压力不高于钢管抗外压的安全压力） 挤开补强板与混凝土间的缝隙。15.9.2 灌浆 采用循环灌浆法。单排作一序孔，双排作二序孔。一序孔灌浆时，二序孔作排 气孔兼出浆孔。二序孔灌浆时，留顶上一孔排气及出浆。 在灌浆过程中严格控制进浆压力，并在灌浆孔旁设置变位计，观测钢管变位， 防止管壁失稳。 灌浆自低处孔开始，并在灌浆过程中敲击震动钢衬，待各高处孔分别排出浓浆 后，依次将其孔口阀关闭。同时记录各孔排出的浆量和浓度。 浆液水灰比（重量比）采用（10.45 ）:1。缝隙越大，浆液越浓，二

18、序浆液 较稀。 钢管与混凝土之间的接触灌浆后，旋下保护圈，清除灌浆孔中杂物，旋上孔塞 及防渗石棉，烤干预留焊缝坡口，以补强板作外层垫板，封焊灌浆孔，并磨平过高的 余高及飞溅物等残迹。15.9.3 质量检查灌浆结束 37天后，会同监理人用锤击法进行灌浆质量检查，其脱空范围和程度 满足施工图纸要求。15.10 固结灌浆厂房基岩固结灌浆在有混凝土盖重，并在相应部位混凝土达到50强度后进行；隧洞内固结灌浆在回填灌浆结束 7天后进行。固结灌浆分两序施工，先施工I序孔， 按加密原则施工n序孔，特殊地段如断层附近按m序孔施工。15.10.1 钻孔厂房基础固结灌浆孔采用 XY-2PC地质钻机配CIR冲击器钻孔

19、，隧洞内固结灌浆孔 采用YT28手风钻钻孔。钻进过程中采取措施控制钻孔孔斜，使孔底偏差不大于1/40孔深。80%，若大于15.10.2 钻孔冲洗 采用压力水进行冲洗，直到回水清净为止。冲洗压力为灌浆压力的1Mpa时，采用1Mpa15.10.3 压水试验在裂隙冲洗后进行，采用单点法。试验孔数不少于总孔数的5%。15.10.4 灌浆采用分序加密、孔内循环式灌浆，射浆管距孔底不宜大于0.5m。灌浆段长小于6m时，采用全孔一次灌浆法；大于 6m时，采用循环灌浆法。工作后,对设有抬动观测设备的灌区，须待抬动观测仪器装置完毕，并完成灌浆前测试 方可进行灌浆作业。灌浆压力按0.2I.OMpa,或现场灌浆试验

20、成果确定。为防止岩石面或混凝土面抬动，固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于 3个，并控制灌浆压力。 固结灌浆所用浆液水灰比和变浆标准同帷幕灌浆。15.10.5 结束标准规定压力下，当注入率不大于0.4L/min，群孔灌浆不大于0.8L/min时，继续灌注 30mi n,灌浆即可结束。15.10.6 封孔采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”封孔。15.10.7 质量检查在灌浆结束7天后，采用测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔钻孔、 检查孔取芯、压水试验和灌浆试验成果等进行综合评定。单点压水试验检查孔数不少 于总数的5%,孔段合格率在85%以上

21、，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的 50%,且不集中，可认为合格。15.10.8 技术措施在灌浆时，如果遇到大漏量情况，首先采用限压、限量进行处理，或者灌注稳 定浆液或水泥砂浆，必要时采用间歇灌浆，或按监理工程师指示处理。 如果发生孔段串浆，在条件许可时将其并联灌浆，但并联孔数不宜多于3个；如不具备并灌条件，则可将串浆孔用阻塞器封闭，再进行灌浆。如果发生孔段涌水，则首先测定漏水压力，然后加大压力进行灌浆，灌浆结束 后，闭浆2448h。如果在施工中发现新的断层破碎带和风化深槽等不良地质现象，则作好详细的 施工记录，将详细情况报监理工程师，根据监理工程师的指示组织力量进行加大范围 和加深处理，直到满足设计要求为止。为避免引起混凝土变形，在吸浆量较大的部位灌浆时，采用逐级升压和控制注 入量进行灌注，同时采用观测设备进