帷幕灌浆施工工艺及操作规程

帷幕灌浆施工工艺及操作规程一、引言帷幕灌浆作为水利水电、矿山、地下工程等领域控制地下水渗流的核心技术，通过在地基或坝体中形成连续防渗帷幕，有效降低渗透压力、减少渗漏量。其施工工艺的科学性与操作规程的规范性，直接决定防渗体系的可靠性与工程耐久性。本文结合工程实践，系统阐述帷幕灌浆的核心工艺环节与实操规范，为现场施工提供技术支撑。二、施工工艺详解（一）施工准备1.技术准备组织技术团队审核设计图纸，明确孔位布置、灌浆深度、压力参数等核心指标；编制专项施工方案，细化分序加密、浆液变换等工艺逻辑；开展技术交底，确保作业人员掌握地质条件、质量标准及应急处置要点。2.材料准备水泥选用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，细度需满足80μm筛余≤5%；外加剂（如速凝剂、减水剂）的掺量与性能需通过试验验证，严禁使用受潮、结块的材料。3.设备准备配置回转式钻机（适配金刚石或合金钻头）、高速制浆机（搅拌速度≥1200r/min）、柱塞式灌浆泵（压力稳定性≤±5%），并提前完成设备调试，确保钻孔、制浆、灌浆系统联动可靠。4.场地准备搭建稳固的钻孔平台（坡度≤3°），设置排水沟槽与集浆池；对软弱地基进行换填或加固，避免施工过程中平台沉降。（二）钻孔施工1.孔位布置按设计孔距（通常2-4m）、排距（1-2m）呈梅花形或行列式布孔，孔位偏差≤10cm；先导孔需加密（间距为设计的1/2），用于探明地质结构与裂隙发育规律。2.钻进工艺采用“清水钻进”或“稀浆钻进”工艺，开孔孔径≥110mm，终孔孔径≥56mm；孔深偏差≤20cm，垂直度偏差≤1%孔深（采用测斜仪全程监测）。钻进过程中同步记录岩芯采取率、裂隙产状，为灌浆参数调整提供依据。3.孔内处理钻孔结束后，用压力水（压力≤1MPa）或稀浆（水灰比3:1）洗孔，直至回水澄清度≤5%；对塌孔段采用水泥-水玻璃双液浆固壁，待凝24h后复钻。（三）制浆工艺1.浆液配比基础浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1（或0.6:1）五级梯度，根据吸浆量动态调整（吸浆量大时先稀后浓，吸浆量小时直接用浓浆）。外加剂掺量需经试验确定，如速凝剂掺量≤3%（占水泥重量）。2.制浆流程采用“湿法制浆”时，先将水倒入制浆机，再按配比加入水泥，高速搅拌3-5min；干法制浆需先混合水泥与外加剂，再加水搅拌。浆液需过筛（筛孔≤2mm），储存时间≤4h（温度＞25℃时≤2h），并持续搅拌防止沉淀。（四）灌浆施工1.分序加密按Ⅰ序→Ⅱ序→Ⅲ序孔逐步加密，相邻孔序间隔≥24h；Ⅰ序孔吸浆量＞60L/m时，需在其旁侧补孔，确保防渗帷幕连续性。2.灌浆方式浅孔（＜15m）采用“纯压式”，深孔（≥15m）采用“循环式”（回浆管需深入孔内2m以上）；分段灌浆时，段长宜为5-10m，自上而下或自下而上分段（根据地质稳定性选择）。3.压力控制起始压力取设计压力的50%，每10min升压10%，直至工作压力（由地质试验确定，一般为1-5MPa）；升压过程中若吸浆量骤增，需暂停升压并调整浆液浓度。4.结束标准当吸浆量≤0.4L/min且持续30min，或浆液注入量达到设计值的120%时，结束灌浆；复灌间隔≥24h，复灌压力需提高20%-30%。（五）封孔工艺采用“全孔灌浆封孔法”：灌浆结束后，立即用0.5:1浓浆置换孔内余浆，压力保持工作压力的80%，持续15min；或采用“压力灌浆封孔法”，从孔底至孔口分段灌浆，段长≤5m，孔口封闭密实度需通过锤击检测（无空洞声）。三、操作规程要点（一）设备操作规范1.钻机操作开孔时低速轻压（转速≤100r/min，压力≤5kN），待钻具稳定后逐步提速加压；换钻具时需清理丝扣，涂抹黄油防卡钻。2.制浆机操作严格按配比计量材料，搅拌时间≥3min；浆液密度每小时检测1次（采用比重计），偏差＞0.02g/cm³时重新制浆。3.灌浆泵操作灌浆前检查管路密封性，启动时先开泵后开阀，停机时先关阀后停泵；压力波动＞10%时，立即检查孔内裂隙或管路堵塞情况。（二）工序衔接要求1.钻孔与灌浆衔接钻孔结束后8h内必须灌浆，防止孔壁坍塌；相邻孔灌浆间隔≥12h，避免串浆干扰。2.浆液变换控制吸浆量＞30L/min且持续30min时，浆液浓度由稀转浓（梯度差≤1级）；吸浆量＜10L/min时，直接采用最浓浆。（三）记录与验收1.施工记录实时记录孔深、岩性、浆液配比、吸浆量、压力等参数，误差≤5%；灌浆曲线需清晰反映压力-时间-吸浆量关系。2.质量验收灌浆结束7d后，采用压水试验检测透水率（q≤3Lu为合格）；检查孔数量为总孔数的5%-10%，取芯观察结石体连续性（胶结率≥85%）。四、质量控制与安全管理（一）质量控制要点1.原材料检验水泥每200t抽检1次强度、细度；外加剂每50t抽检1次性能，不合格材料严禁入场。2.过程控制钻孔垂直度每5m检测1次，偏差超限时回填重钻；浆液结石率试验每台班进行1次，结石率＜80%时调整配比。（二）安全注意事项1.高空作业平台护栏高度≥1.2m，作业人员系双钩安全带，遇6级以上大风停止高空作业。2.机械安全钻机接地电阻≤4Ω，灌浆泵安全阀压力设定为工作压力的1.5倍；严禁带压拆卸管路。3.环保要求废水经沉淀（pH值6-9）后排放，废渣运至指定填埋场；水泥袋、外加剂包装集中回收。五、常见问题及处置（一）串浆问题现象：相邻孔同时出浆。处置：用木塞堵塞串浆孔，待主孔灌浆结束后，对串浆孔进行复灌；或采用“并联灌浆”，同步控制两孔压力差≤0.5MPa。（二）冒浆问题现象：孔口或裂隙冒浆。处置：采用“嵌缝封堵”（棉纱、麻丝填塞裂隙）、“低压慢灌”（压力降至设计值的50%）、“浓浆限流”（浆液水灰比调至0.6:1），必要时暂停灌浆30min后复灌。（三）压力异常现象：压力骤升（吸浆量骤降）或压力骤降（吸浆量骤增）。处置：压力骤升时，检查管路堵塞或裂隙闭合情况，采用“水冲管路”或“稀浆循环”疏通；压力骤降时，检查孔壁坍塌或裂隙串通，采用“双液浆速凝封堵”或“