帷幕灌浆铣孔施工方案

帷幕灌浆铣孔施工综合技术方案一、施工总体部署（一）施工分区规划根据工程地质勘察数据，将整个防渗区域划分为三个施工段，每段长度控制在50-80米。左岸坝段（0+000-0+150）布置2台套施工设备，右岸坝段（0+150-0+300）布置3台套设备，河床段（0+300-0+450）作为重点区域配置4台套设备，形成梯次推进格局。各施工段设置独立的材料堆放区和制浆站，采用Φ48mm钢管搭设防雨棚，确保雨季施工不受影响。（二）施工流程规划实行"三序渐进、分段加密"的施工原则，先施工Ⅰ序孔（孔距3.0m），再施工Ⅱ序孔（孔距1.5m），最后施工Ⅲ序孔（孔距0.75m）。单孔施工遵循"测量定位→钻机就位→孔口管埋设→分段钻进→孔内冲洗→压水试验→分段灌浆→封孔处理"的标准流程，各工序间设置24小时质量验收节点。二、施工准备工作（一）技术准备组织技术人员进行图纸会审，重点复核帷幕轴线坐标、孔深设计值及地质剖面。编制《帷幕灌浆铣孔施工技术交底手册》，明确各岗位操作规程。在施工前3天完成现场测量控制网布设，采用全站仪按二级导线精度建立平面控制网，水准仪按三等水准精度建立高程控制网，设置永久性控制点6个，每50米设置加密控制点。（二）材料准备水泥：选用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，进场时需提供出厂合格证和3天强度报告，每200吨进行一次抽样复试，主要检测细度（80μm筛余量≤5%）、初凝时间（≥45min）和安定性指标。粘土：取自指定料场，需进行颗粒分析（粘粒含量≥30%）、液塑限试验（液限≥35%，塑性指数≥17），有机质含量≤3%。水玻璃：模数控制在2.4-3.0之间，波美度38-43Be'，作为速凝剂使用时掺量通过试验确定。（三）设备准备钻进设备：配置XY-2型地质钻机9台，配套Φ75mm金刚石钻头（单只钻进寿命≥50m）、Φ56mm硬质合金钻头（用于基岩段钻进），每台钻机配备2套钻杆（长度3m/根）。灌浆设备：选用3SNS型中压注浆泵（工作压力0-10MPa，排量0-80L/min）9台，配备高压胶管（工作压力≥15MPa）、孔口封闭器（耐压≥8MPa）等附件。制浆设备：设置集中制浆站3处，每处配备TTGZ-400型高速搅拌机（搅拌转速≥1500r/min）2台、J-900型储浆桶（容量1000L）1台，采用自动上料系统实现水泥、粘土的精确配比。三、关键施工工艺（一）测量布孔使用全站仪按设计坐标放样孔位，用红漆标记中心点，孔位偏差不得超过10cm。对每个孔位进行编号（如Z-Ⅰ-01表示左岸Ⅰ序第1孔），并绘制孔位布置图。钻进前采用测斜仪对钻机立轴进行校正，确保开孔垂直度偏差≤0.5°/100m。（二）孔口管埋设在开孔位置采用Φ110mm钻头钻进2.5m深孔，下入Φ108mm×5mm无缝钢管作为孔口管，管外用M20膨胀水泥砂浆回填，养护72小时后进行压水试验，试验压力0.5MPa，恒压30分钟无渗漏为合格。孔口管顶部安装压力表和控制阀，便于后续压力控制。（三）分段钻进工艺覆盖层段（0-5m）：采用合金钻头正循环钻进，钻进参数控制为：转速150-200r/min，钻压10-15kN，泵量200-250L/min，每0.5m测量一次孔斜。基岩段（5m以下）：换用金刚石钻头，采用绳索取芯钻进工艺，段长划分：接触段2m，以下各段5m。钻进过程中详细记录岩性变化、裂隙发育情况及孔内异常（如漏水、塌孔）。终孔后进行孔斜测量，孔深≤30m时允许偏差≤0.25m，孔深＞30m时允许偏差≤0.5m。（四）孔内冲洗与压水试验钻孔冲洗：采用高压水脉动冲洗法，冲洗压力为灌浆压力的80%（且≤1MPa），流量≥300L/min。从孔底向上分段冲洗，直至回水澄清后延续10分钟，孔底沉渣厚度≤20cm。压水试验：采用单点法进行，试验压力按孔深确定：孔深＜10m时0.3MPa，10-30m时0.5MPa，＞30m时1.0MPa。每5分钟记录一次流量，连续三次读数稳定后结束，计算透水率q（Lu）值。（五）分段灌浆工艺浆液配制：纯水泥浆：水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级，搅拌时间≥3分钟。水泥粘土浆：水泥与粘土配比1:3，水灰比2:1，需通过胶体率试验（≥90%）和粘度试验（漏斗粘度18-25s）。灌浆方式：采用自上而下分段纯压式灌浆，接触段和孔口段灌浆压力按P=P0+MD计算（P0=0.3MPa，M=0.03MPa/m，D为孔段埋深）。灌浆过程中当注入率下降50%时，及时提升浆液浓度。结束标准：在设计压力下，注入率≤1L/min时，延续灌注90分钟；若注入率持续＞1L/min，采用间歇灌浆法（间歇时间30-60分钟），总灌注时间不少于4小时。（六）封孔处理采用"分段压力封孔法"，灌浆结束后先注入0.5:1浓水泥浆，压力为该段灌浆压力的80%，稳压30分钟。然后提钻至孔口以下5m处，用M30水泥砂浆回填，采用导管注浆法从孔底向上连续灌注，直至孔口返浆。终凝后24小时，采用Φ150mm钻头凿除孔口0.5m深度，用C25细石混凝土回填并抹平。四、质量控制措施（一）过程控制要点钻孔质量：每钻进50m进行一次孔斜测量，采用KXP-Ⅱ型测斜仪，测量精度±0.5°。发现孔斜超差时，采用纠斜器进行处理，无效时报废该孔重新钻孔。浆液质量：制浆站设置自动计量系统，水泥、粘土、水的称量误差≤2%。每小时检测一次浆液密度（采用密度计法）和粘度（漏斗粘度计），并记录在《浆液质量检测台账》中。压力控制：在孔口安装耐震压力表（量程为工作压力的1.5-2倍），每台班进行一次校验。灌浆压力波动范围控制在设计值的±10%以内，发现压力骤降时立即停灌检查。（二）质量检验标准压水试验：检查孔数量为总孔数的10%，布设在帷幕中心线，采用单点法压水。合格标准：透水率q≤1Lu（接触段）、q≤3Lu（以下各段），合格率≥90%，不合格孔段透水率不超过设计值的150%。取芯检查：在检查孔中每2m取一次岩芯，芯样采取率≥85%，观察浆液充填情况，要求结石体连续、胶结良好。物探检测：采用地质雷达对帷幕体进行连续性扫描，电磁波反射信号应均匀一致，无明显异常反射。（三）资料管理建立"一孔一档"制度，每个灌浆孔的资料包括：钻孔柱状图、岩芯记录表、冲洗压水试验成果、灌浆综合成果表、浆液变换记录、封孔记录等。所有资料需经监理工程师签字确认，电子文档按《水利工程资料归档规范》要求进行整理归档。五、安全文明施工（一）安全防护措施用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，配电箱设置三级漏电保护（动作电流≤30mA），钻机、灌浆泵等设备外壳可靠接地（接地电阻≤4Ω）。高空作业：2m以上作业设置防护栏杆，使用双钩安全带（定期检测静荷载15kN，持续时间5min无断裂）。机械操作：钻机操作手需持证上岗，钻杆连接时使用专用扳手，严禁用铁锤敲击。灌浆泵运转时，严禁拆卸压力表和管路。（二）环境保护措施废水处理：设置三级沉淀池（总容积50m³），钻孔废水经沉淀后回用（悬浮物≤100mg/L），泥浆水采用板框压滤机处理，干泥运至指定弃渣场。粉尘控制：水泥罐安装袋式除尘器（除尘效率≥99%），制浆站采取封闭措施，搅拌作业时进行喷雾降尘。噪声控制：选用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB），高噪声设备设置隔音棚，夜间施工办理夜间施工许可证。六、施工进度计划（一）进度安排总工期120天，其中：准备阶段：7天（含测量放线、设备安装调试）Ⅰ序孔施工：30天（日均完成30孔）Ⅱ序孔施工：25天（日均完成45孔）Ⅲ序孔施工：20天（日均完成60孔）检查孔施工及验收：18天（二）保障措施资源保障：储备30%的备用设备（钻机2台、灌浆泵2台），材料库存量满足7天连续施工需求。技术保障：成立技术攻关小组，针对岩溶发育段制定"先充填后灌浆"专项方案，准备速凝浆液（水泥:水玻璃=1:0.6）应对突发涌水。进度考核：实行周进度考核制度，完成计划90%以上给予奖励，低于80%进行原因分析并调整资源配置。七、特殊情况处理（一）孔内事故处理塌孔处理：当钻进至松散地层发生塌孔时，立即停钻，下入Φ108mm套管护壁，套管底部深入稳定岩层1.0m，管外用水泥浆固管，养护48小时后继续钻进。掉钻处理：采用公锥、母锥进行打捞，若钻具断裂，先用测孔仪确定位置，再用套铣筒处理。处理时间超过24小时时，应重新钻孔。（二）灌浆异常处理冒浆处理：发现地表冒浆时，立即降低压力（降至原压力的70%），采用浓浆灌注，同时对冒浆点进行表面封堵（采用速凝水泥砂浆）。串浆处理：当相邻孔发生串浆时，若串浆孔已完成钻进，可同时进行灌浆（一泵一孔）；否则用木塞封堵串浆孔，待灌浆孔结束后，对串浆孔进行扫孔冲洗后再灌浆。中断处理：灌浆中断时间＜30分钟时，用原水灰比浆液恢复灌注；中断30-60分钟时，冲洗孔段后用开灌比级浆液灌注；中断＞60分钟时，扫孔至原孔段以下0.5m后重新灌浆。八、验收标准与流程（一）单元工程验收每个施工段完成后进行单元验收，验收内容包括：孔位偏差检查（≤10cm）孔深检查（≥设计值）灌浆压力记录（符合设计要求）浆液变换记录（符合规范要求）封孔质量检查（取样抗压强度≥10MPa）（二）竣工验收工程全部完成后，施工单位提交竣工验收申请，验收委员会按以下流程进行：资