某水电站引水隧洞固结灌浆试验

**水电站引水隧洞、调压井、压力管道及厂区土建与金属结构安装工程灌浆试验大纲PAGE中国**水电站项目部**水电站引水隧洞生产性固结灌浆试验大纲（B14-T-2010-005）批准：年月日审核：年月日编写：年月日中国水利水电第**工程局有限公司**项目部目录HYPERLINK\l"_Toc258761205"1概述1HYPERLINK\l"_Toc258761206"1.1工程概况1HYPERLINK\l"_Toc258761207"1.2试验目的1HYPERLINK\l"_Toc258761208"1.3试验区范围1HYPERLINK\l"_Toc258761209"1.3试验编制依据1HYPERLINK\l"_Toc258761210"2施工总布置2HYPERLINK\l"_Toc258761211"2.1风、水、电供应及排污2HYPERLINK\l"_Toc258761212"2.2灌浆系统3HYPERLINK\l"_Toc258761213"3、灌浆材料及灌浆设备：43.1灌浆材料选择43.2灌浆设备选择5HYPERLINK\l"_Toc258761216"4、回填灌浆施工：54.1施工程序及施工工艺流程54.2回填灌浆施工64.2回填灌浆检查标准7HYPERLINK\l"_Toc258761220"5、固结灌浆试验施工：8HYPERLINK\l"_Toc258761221"5.1施工程序及施工工艺流程8HYPERLINK\l"_Toc258761222"5.2固结灌浆试验施工方法9HYPERLINK\l"_Toc258761223"5.3固结灌浆质量检查11HYPERLINK\l"_Toc258761224"6、特殊情况的处理：12HYPERLINK\l"_Toc258761225"7施工资源配置13HYPERLINK\l"_Toc258761226"7.1施工主要设备配置13HYPERLINK\l"_Toc258761227"7.2劳力组合13HYPERLINK\l"_Toc258761228"8施工质量、安全保证措施14HYPERLINK\l"_Toc258761229"8.1施工质量保证措施14HYPERLINK\l"_Toc258761230"8.2施工安全保证措施14HYPERLINK\l"_Toc258761231"8.3文明施工施工措施15HYPERLINK\l"_Toc258761232"9施工进度计划15中国**水电站项目部 -PAGE15-1概述1.1工程概况某引水隧洞全长1898m，基本为Ⅳ类围岩和Ⅴ类围岩，岩石主要为砂质、泥质和炭质板岩，围岩以软质岩和中硬岩为主。隧洞垂直埋深60m～320m。岩石层走向与洞轴线夹角大于60°，岩石倾角50°～68°。引水隧洞开挖为马蹄型,混凝土衬砌后过流断面为φ6m的圆型。1.2试验目的根据招标文件要求，在现场灌浆作业开始前，依照监理工程师的指示，先进行固结灌浆试验，灌浆试验为引水隧洞生产性固结灌浆试验。其试验目的是：为了验证和优化设计灌浆参数及灌浆效果；推荐合理的施工程序，施工工艺及与之匹配的灌浆材料；测试隧洞围岩灌浆相应透水率；确定岩石破碎带、断层等的可灌性及灌浆工艺和灌浆材料配比；观测在灌浆作用下基岩的变形情况；提交有关的灌浆施工技术参数；检测现场灌浆机械设备性能等。1.3试验区范围引水洞固结灌浆试验在Ⅴ类围岩段中选取，根据混凝土目前浇筑情况及监理工程师指示，选取引水隧洞S17+347.788～S17+371.788段固结灌浆作为灌浆试验段，在固结灌浆试验施工前先进行相应部位回填灌浆，即引水隧洞S17+323.788～S17+371.788段回填灌浆。其中固结灌浆8排，共48个孔，合计192m；16排回填灌浆孔，共40个孔。其孔位布置及断面型式见附图：引水隧洞生产性灌浆试验固结灌浆孔位布置图和回填灌浆孔位布置图。1.3试验编制依据（1）《引水隧洞S17+227.788～S17+395.418段结构体型及灌浆布置图》，图号：BJ189S-H3-4-3-1；（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL/T5148-2001）；（3）《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）；（4）《**水电站引水隧洞调压井、压力管道及厂区土建与金属结构安装工程招/投标文件》；（5）其它相关设计图纸及文件；2施工总布置2.1风、水、电供应及排污1、供风供风主要用于回填灌浆钻孔及固结灌浆钻孔施工，采用可移动打气泵供风或施工支洞洞口压风机站供风（洞内水、电布置详见布置图）；2、供水施工用水采用施工支洞洞口水池集中供水，用2寸钢管引至灌浆施工工作面或洞内已有供水管供水。3、供电施工用电采用施工支洞口10KV供电系统或洞口VOLVO发电机组供电，从该部位630KVA变压器低压端引至施工工作面。4、排水施工期间的污水主要来自钻孔和灌浆施工废水。施工废水，利用施工支洞洞口修建的污水沉淀池，经过沉淀达标后排放。2.2灌浆系统1、制浆系统布置：集中制浆站制备水灰比为0.5：1的纯水泥浆液，输送至灌浆工作面，输送浆液流速为1.4～2.0m/s。灌浆工作面根据灌浆需要调整浆液配比后进行使用。2、制浆集中制浆站采用高速搅拌机进行制浆，高速搅拌机转速1400r/min，浆液的搅拌时间应大于3min。浆液在使用前进行过滤，从开始制备至用完时间不大于4小时。3、钻孔、灌浆施工平台灌浆试验施工平台采用1.5钢管搭设移动平台、表面铺设5cm木板进行钻孔、灌浆施工。施工平台搭设见下图：3、灌浆材料及灌浆设备：3.1灌浆材料选择水泥：生产性固结灌浆试验采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。水泥应保持新鲜，不结块，水泥出库前需对水泥质量作出鉴定，不得使用不合格水泥。为了防止中断灌注工作，水泥应有足够的储备；水：施工用水为水池集中供水，其水质应符合拌制混凝土用水的标准，制浆用水的温度不得高于40℃；砂子：砂子采用质地坚硬的机制砂或天然砂，粒径不应大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，SO3含量宜小于1%，含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；速凝剂：速凝剂主选水玻璃，其模数宜为2.4～3.0，浓度宜为（30～40）波美度。其他外加剂：若灌浆需要，经监理工程师批准可在水泥浆液中添加其他外加剂。各种外加剂的质量应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001第5.1.7条及《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999第4章规定。3.2灌浆设备选择浆液搅拌机：搅拌机的转速和能力与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量适应并能保证均匀连续地拌制浆液。灌浆泵：主要采用SGB6-10型灌浆泵，灌浆泵的最大工作压力10MPa，且有足够排量和稳定的工作性能，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%。自动记录仪：灌浆记录仪选用**科学院生产的GJY-Ⅵ型记录仪,仪器出厂前已通过计量检定中心严格检验，进场前向监理工程师提供检定合格证书等。灌浆塞：灌浆塞选用具有良好的膨胀性和耐压性能，并易于安装、拆卸。灌浆管路：灌浆管路选用可承受1.5MPa最大灌浆压力的中压管。4、回填灌浆施工：4.1施工程序及施工工艺流程1、施工程序回填灌浆试验施工总程序如下框图：施工准备→衬砌混凝土达到70%设计强度后→钻孔→验收→回填灌浆（先Ⅰ序再Ⅱ序）→质量检查→单元验收。每道灌浆工序经检查合格方可实施下一道工序,灌浆孔钻孔应统一编号。2、施工工艺流程回填灌浆施工工艺流程见工艺流程框图。回填灌浆施工工艺流程框图（造孔）（灌浆）计量此孔（段）结束计量此孔（段）结束转入下一孔（段）控制阀压力表、自动记录仪不耗浆达到设计结束标准达到设计压力布孔预埋灌浆管造孔验孔、测试脱空厚度水泥水其它搅拌过滤送浆灌浆4.2回填填灌浆施工工1、回填灌浆孔位位布置回填灌浆分为两两个次序施施工，梅花形布布置，灌浆浆孔排距为为3.0m，孔深入入岩0.1m，其中Ⅰ序两个孔孔，布置在在顶拱60°范围，Ⅱ序排为三三个孔，布布置在顶拱拱120°范围。2、钻孔回填灌浆孔采用用YG28手风钻造造孔，灌浆浆孔孔径为为φ42mm，孔深深深入基岩110㎝以上上，并测记记混凝土厚厚度和空腔腔尺寸。同一灌区内的ⅠⅠ次序孔可可全部钻出出后，再进进行灌浆，待Ⅰ次序孔灌浆结束后，再进行Ⅱ次序孔。也可单孔分序钻进和灌浆。3、灌浆（1）一般灌浆要求求同一灌区内的回回填灌浆孔孔，由隧洞洞较低的一一端开始向向较高一端端推移，推推移灌浆的的具体做法法：将较低低端的第一一个孔作进进浆孔，临临近孔或高高处孔作为为排水、排排气用，待待临近孔或或高处孔排排出最稠一一级浆液后后，立即被被灌孔关闭闭，将高处处串浆孔改改变为进浆浆孔，依次次内推，直直至全序孔孔灌浆达到到结束标准准后结束。同一灌区内回填填灌浆先进进行Ⅰ次序孔，Ⅰ次序孔串串浆不必重重灌，等孔孔内排出最最浓一级的的浆液时可可封堵。Ⅰ序孔灌浆浆结束24小时后进进行Ⅱ序孔，Ⅱ序孔串浆浆封堵后必必须扫孔重重灌。（2）灌浆压力及灌灌浆水灰比比设计灌浆压力00.3~0.4MMpa，开灌水水灰比为0.5：1或0.6：1的水泥浆浆。空隙大大的部位灌灌注水泥砂砂浆，水泥泥砂浆配比比为0.8：1：1（水：灰灰：砂）。（3）结束标准在规定的压力下下，灌浆孔孔停止吸浆浆，继续灌灌注10mmin即可可结束，但但Ⅰ序孔往往往耗浆量较较大，为了了减少已灌灌入的浆体体受到扰动动而影响其其结石强度度，一般主主灌浆孔选选择空腔较较大的孔，若若串浆距离离超过300m，应更更换主灌孔孔，对已利利用过的孔孔视为达到到结束标准准。（4）封孔回填灌浆结束后后，排除孔孔内污物，采采用干硬性性水泥砂浆浆将全孔封封填密实，孔孔口抹平，露露出衬砌混混凝土表面面的埋管割割除。4.2回填填灌浆检查查标准1、检查孔布置要要求回填灌浆质量检检查在该部部位灌浆结结束7天后进行行。灌浆结结束后，按按要求将灌灌浆记录和和有关资料料提交监理理工程师，以以确定检查查孔位，检检查孔布置置在空腔较较大、串浆浆孔集中及及灌浆情况况异常的部部位。在压压力隧洞每每10m～15m宜布置1个检查孔孔，无压隧隧洞的检查查孔可适当当减少。2、检查标准采用钻孔注浆法法进行回填填灌浆质量量检查，向向孔内注入入水灰比2：1的浆液，在在规定压力力下，初始始10miin内注入量量不超过10L，即为合合格，否则则，按监理理指示或批批准的措施施进行处理理。3、检查孔封孔检查孔钻孔注浆浆结束后，用用水泥砂浆浆将钻孔封封填密实，并并将孔口压压抹平整。5、固结灌浆试验验施工：5.1施工工程序及施施工工艺流流程1、施工程序（1）固结灌浆试验验施工总程程序如下框框图：施工准备→灌浆试验验部位回填填灌浆→回填检检查→固结灌浆浆→固结压水水检查→单元验收收。（2）固结灌浆分解解程序：钻钻孔→冲洗→验收→裂隙冲洗→简易压水水试验（选选取总孔数数的5%）→灌浆→灌浆孔封封孔→检查孔压压水试验（固固结灌浆结结束后3天进行质质量检查）。（4）每道灌浆工序序经检查合合格方可实实施下一道道工序,灌浆孔钻钻孔按照设设计图纸统统一编号。（详详见附图）2、施工工艺流程程固结灌浆施工工工艺流程见见工艺流程程框图固结灌浆施工工工艺流程框框图其它水水泥布孔其它水水泥布孔预埋灌浆管搅拌预埋灌浆管搅拌控制阀过滤控制阀过滤造孔送浆造孔送浆压力表、自动记录仪按需要调整浆液压力表、自动记录仪按需要调整浆液洗孔及压水灌浆压力被灌孔（段）灌浆洗孔及压水灌浆压力被灌孔（段）灌浆达到设计压力每分钟耗量≤设计标准达到设计压力每分钟耗量≤设计标准达到设计结束标准达到设计结束标准此孔（段）结束此孔（段）结束转入下一孔（段）转入下一孔（段）5.2固结结灌浆试验验施工方法法1、灌浆孔位布置置固结灌浆分区段段并按照环环间分序、环环内加密的的原则进行行施工，固固结灌浆孔孔孔排距为为3.0m，梅花型型布置，孔孔深入岩4.0m，每排布布置6个孔。2、钻孔施工固结灌浆在相应应部位回填填灌浆结束束7天后进行行，钻孔一一律进行统统一编号，钻钻孔机具采采用YG28手风钻造造孔，孔径径为φ42mm。钻孔时若遇结构构缝可适当当偏移，使使其与结构构缝距离在在50cm以上，若若遇岩层、岩岩性变化、发发现孔内卡卡钻、遇钢钢筋、回水水变色、失失水、涌水水等情况，需需做好记录录并报告监监理工程师师。3、冲洗每一灌浆孔钻孔孔结束后进进行钻孔冲冲洗，待孔孔口回水澄澄清时即可可结束。灌灌浆前采用用压力水对对孔壁进行行冲洗，直直至回水澄澄清后为止止，冲洗压压力为该孔孔段最大灌灌浆压力的的80%,若该值大大于1Mpa，则采用1Mpa。若遇地质复杂地地段，根据据监理工程程师指示确确定是否进进行冲洗。4、压水试验固结灌浆在灌前前选择总孔孔数5%的孔进行行压水试验验，压水试试验采用单单点法，压压水孔布置置在断层、裂裂隙较发育育的位置，并并具有代表表性，便于于灌浆前、灌灌后资料对对比，利于于指导灌浆浆工作。压水可结合裂隙隙冲洗进行行。压水压压力为灌浆浆压力的80%，该值若若大于1Mpa时，则采采用1Mpa。压水20miin，每5min测读一次次压入流量量，取最后后的流量值值作为计算算流量，其其成果仍以以透水率表表示。计算算公式为：：q=Q/PL式中：q——透透水率（Lu）；QQ——压入流量量（L/miin）；PP——作用于试试段内的全全压力（Mpa）；LL——试段长度度（m）。5、灌浆施工（1）固结一般要求求灌浆宜采用单孔孔灌浆的方方法，但在在注入量较较小的地段段，同一环环上的灌浆浆孔可以并并联灌浆，并并联灌浆的的孔数不宜宜多余3个，且保保持孔位对对称。（2）灌浆压力灌浆采用纯压式式灌浆方法法进行灌浆浆。灌浆压力力根据设计计图纸初拟拟为1.0MMpa。实际灌灌浆压力应应根据现场场灌浆试验验及设计、监监理指示确确定，并严严格按照施施工图纸及及设计要求求执行。（2）灌浆水灰比固结灌浆浆液水水灰比初拟拟采用2:1、1:1、0.8::1、0.6::1（或0.5::1）四个比比级进行，开开灌水灰比比为2：1。下浆量量大的部位位灌注水泥泥砂浆，水水泥砂浆配配比（质量量比）为水水：灰：砂砂=0.8：1：1。具体配配比根据现现场灌浆试试验及设计计、监理指指示确定。灌浆过程中，浆浆液变换原原则以下列列为准：a当灌浆压力保持持不变吸浆浆量均匀减减少时，或或当吸浆量量不变而压压力均匀升升高时不得得改变水灰灰比。b当某一级水灰比比灌入量达达300L以上或灌灌注时间已已达30miin而灌浆压压力和吸浆浆量均无改改变或改变变不显著时时，应改注注浓一级。c当吸浆量大于330L/mmin时，根据据施工具体体情况可越越级变浓。（4）结束标准在规定压力下，当当单孔注入入率不大于于1L/MMin,群孔注入入率不大于于0.8LL/Minn时，继续续灌注30miin后，该段段灌浆即可可结束。（5）封孔固结灌浆结束后后，固结灌灌浆封孔采采用机械封封孔,压力采用用该孔段最最大灌浆压压力，水灰灰比采用0.5：1的比级，在在设计规定定压力下，停停止吸浆持持续灌浆10minn，该孔封封孔即可结结束。最后后采用人工工封孔，应应排除孔内内的积水和和污物，采采用砂浆进进行人工封封孔,孔口抹平平、光滑并并与砼表面面齐平。5.3固结结灌浆质量量检查（1）固结灌浆质量量检查在该该部位灌浆浆结束3~7天后进行行，检查孔孔可采用压压水试验的的方法进行行，压水试试验采用单单点法压水水。（2）检查孔数量不不少于灌浆浆孔总数的的5%，其孔位位确定由监监理工程师师、施工单单位共同商商定。（3）检查孔压水的的压力为灌灌浆压力的的80%，若该值值大于1Mpa，则采用1Mpa。（4）压水稳定标准准：在稳定定的压力下下，每5min测读一次次压入流量量。连续四四次读数中中最大值与与最小值之之差小于最最终值的10%，或最大大值与最小小值之差小小于1L/mmin时，本阶阶段试验即即可结束，取取最终值作作为计算值值，计算公公式如下：：q=Q/PL式中：q——透透水率（Lu）；QQ——压入流量量（L/miin）；PP——作用于试试段内的全全压力（Mpa）；LL——试段长度度（m）。（5）检查孔压水合合格标准：：在设计规规定压力下下，透水率率不超过5Lu即为合格格。6、特殊情况的处处理：（1）灌浆工作必须须连续进行行，若因故故中断应按按下列原则则进行处理理：a尽可能缩短中断断时间，及及早恢复灌灌浆。b中断时间超过330minn，应立即即设法冲洗洗，若冲洗洗无效则应应孔复灌。c恢复灌浆时，开开始应使用用开灌比级级的浆液灌灌注，如吸吸浆量与中中断前相近近，可采用用中断前比比级浆液继继续灌注，如如吸浆量较较中断前减减少较多，则则浆液应逐逐渐加浓。e恢复灌浆后，如如吸浆量较较中断前减减少很多，在在极短时间间内停止吸吸浆，应采采取补救措措施。（2）对于注浆量大大的孔段，灌浆时已使用最大浓度浆液灌注，吸浆量仍然很大，可采用低压慢灌、间歇灌浆或加砂和速凝剂等方法。砂浆水灰比（质量比）一般为0.8：1：1，最大加砂量不超过水泥重量的2倍，耗灰量较大的灌段，灌后必须进行待凝，待凝时间一般为12h。（3）灌浆结束时，有有漏浆或往往上返浆的的灌浆孔应应闭浆待凝凝。（4）在灌浆过程中中如压力突突增或浆量量突减，应应查明原因因进行处理理；如遇漏漏浆或串浆浆，必须进进行封堵，如如封堵不住住，采取间间歇灌浆法法处理。（5）在开挖时已存存在有地下下水的灌浆浆部位，在在混凝土浇浇筑过程中中预埋排水水管，在灌灌浆过程中中，待排水水管排出适适宜浓度浆浆液时，采采用木塞等等方法将排排水管封堵堵，待灌浆浆结束并达达到一定强强度时，采采用水泥砂砂浆封堵。（6）在施工过程中中若遇塌方方、溶洞、超超挖较大地地段，在混混凝土浇筑筑前预埋灌灌浆管、排排气管，预预埋管埋设设在最高处处，管口（出出浆口）加加工成斜口口，另一端端（进浆口口）加工丝丝牙，以便便灌浆。灌灌浆结束后后采用水泥泥砂浆进行行封堵。7施工资源配置7.1施工主要要设备配置置灌浆试验主要设设备配置见见下表：序号设备名称型号数量产地备注1手风钻YG282把重庆钻孔用2灌浆泵SGB6-1001台杭州灌浆用3打气泵7.5m32台4双层搅拌缸JJS-2B1台宜昌5自动记录仪GJY-Ⅵ1套武汉6砂浆泵CSC100//151台四川7高速搅拌缸1440r/mmin1台自制7.2劳力组合合劳力组合见下表表：职务人数职责队长1人全面主持灌浆队队工作副队长1人辅助队长工作，工工地值班技术主管1人负责技术工作及及质保证技术员2人工地值班，资料料整理，质质量安全管管理施工人员12人钻孔，灌浆检修人员1人钻孔、灌浆设备备修理及材材料加工电工1人负责电器的安装装