钻孔、灌浆和排水孔施工控制要点

钻孔、灌浆和排水孔施工控制要点1施工准备控制要点1.1灌浆材料控制（1）灌浆水泥：按施工图纸、文件及监理人指示选用，优先采用42.5级普通硅酸盐水泥；地下水中硫酸根离子含量超标且对混凝土有腐蚀性的洞段，选用中抗硫酸盐水泥。严禁使用受潮结块、出厂期超过三个月的水泥，施工过程中对水泥的强度、细度、凝结时间进行抽样检查。（2）灌浆用水：符合拌制水工混凝土用水要求，满足JGJ63《混凝土拌合用水标准》第3.1.1条规定，拌浆水温度不高于40℃。（3）掺合料：经监理人批准后掺入砂、粘性土、粉煤灰、水玻璃等，质量符合SL/T62《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定，掺入量通过试验确定，试验成果报送监理人。（4）外加剂：经监理人批准后掺入速凝剂、减水剂、稳定剂等，质量符合SL/T62规范规定，最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果报送监理人；可溶于水的外加剂以水溶液状态加入。1.2制浆控制（1）制浆材料必须称量，称量误差小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法。（2）纯水泥浆液搅拌：普通搅拌机搅拌时间不少于3min，高速搅拌机不少于30s；浆液使用前过筛，从制备至用完时间小于4h。（3）细水泥浆液和稳定浆液搅拌：加入减水剂并采用高速搅拌机（转速大于1200r/min），搅拌时间通过试验确定；从制备至用完时间不超过2h。（4）集中制浆站：拌制水灰比0.5：1的纯水泥浆，输浆流速控制在1.4～2.0m/s；各灌浆点根据来浆密度，按需求浓改稀后使用；浆液温度保持在5～40℃，超出范围视为废浆处理。（5）制浆站及输浆管路布置：隧洞口适宜位置布置集中制浆站，每站设高速搅拌机2台、灌浆泵1台；水泥浆通过输浆管泵送至灌浆点，灌浆点配备高速搅拌机和灌浆泵，按需稀释浆液供灌注使用。1.3灌浆施工安排控制（1）隧洞混凝土衬砌段灌浆，严格按“先回填灌浆后固结灌浆”的顺序进行。（2）回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行，固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行。1.4主要设备控制（1）钻孔设备：不使用内燃机驱动设备，采用带除尘装置或防扬尘措施的气动钻孔设备，隧洞及封闭区域使用时设置消音器；根据地质条件和钻孔要求选用钻机、钻头，固结灌浆孔和排水孔采用金刚石或硬质合金钻头，有取芯要求的监测孔采用手持式取芯机及对应钻头，严禁使用碾砂钻头；冲洗和压水试验设备的水泵工作压力与要求匹配，保证供水量充足、压力稳定，配备足够的流量计、压力表等备用品。（2）灌浆设备：灌浆泵性能与浆液类型、浓度适应，容许工作压力大于最大灌浆压力的1.5倍，灌注纯水泥浆采用多缸柱塞式灌浆泵；配置高速、低速浆液搅拌机，转速和拌和能力与浆液类型、灌浆泵排浆量匹配，使用前现场试运行；灌浆管路能承受1.5倍最大灌浆压力，灌浆泵、孔口及进浆管路均安装压力表，压力表使用前率定，使用中定期检查，压力表与管路间设隔浆装置；灌浆塞与灌浆方法、压力、地质条件适应，具有良好膨胀性和耐压性，便于安装和卸除；所有设备、仪器保持正常工作状态，配备足够备用设备，电力驱动设备接地良好并确认安全后方可使用。（3）设备选用：按设计要求选用对应设备，回填灌浆、固结灌浆、超前灌浆采用YN27钻机（超前灌浆用MK-5钻机）、BW-250灌浆泵、ZJ400高速搅拌机，排水孔采用YN27钻机。2灌浆施工控制要点2.1回填灌浆控制（1）施工顺序：分两序孔施工，先Ⅰ序孔后Ⅱ序孔；孔排距、灌浆压力和浆液水灰比按施工图纸或监理人指示执行；洞内设置可移动灌浆台架，钻孔和灌浆作业在台架上进行。（2）钻孔：衬砌混凝土达到70%及以上设计强度后尽快钻孔；利用混凝土衬砌时预埋的灌浆管，手持钻机钻孔，孔深伸入岩石10cm，钻孔时测记混凝土厚度和空腔尺寸。（3）灌浆区划分：按灌浆段落分序进行，区段长度不大于3个衬砌段，主要结合衬砌混凝土分块浇筑长度划分，分序加密方案报送监理人审批。（4）灌浆操作：Ⅰ序孔灌注水灰比0.6：1的水泥浆，Ⅱ序孔灌注0.5：1的水泥浆，Ⅱ序孔必须包含顶孔；灌浆压力控制在0.3～0.5MPa，Ⅰ序孔取低值，Ⅱ序孔取高值；空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%；自较低一端向较高一端推进，低处孔灌浆时高处孔排气、排水，高处孔排出浓浆后，堵塞低处孔改从高处孔灌浆，依次推进至结束；遇围岩塌陷、溶洞、超挖较大等情况，制定特殊灌浆措施并报送监理人审批。（5）特殊情况处理：①空腔较大或塌方段，预埋不少于2根灌浆管；②灌浆时发现漏浆，采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液、降低压力、间歇灌浆等方法处理，处理方法报监理人审批或按其指示执行；③灌浆因故中止，重新扫孔后复灌，直至达到结束条件。（6）结束标准：规定压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注10min即可结束。（7）封孔及管口处理：灌浆孔和检查孔灌浆结束后，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹平整。（8）质量检查：灌浆结束7天后进行，采用“钻孔灌浆法”，检查孔数量为灌浆孔总数的5%，孔位由监理人现场确定；规定压力下，向检查孔注入2：1水泥浆，初始10min内注入量不超过10L即为合格；检查孔灌浆结束后，排除积水和污物，用水泥砂浆封埋密实、孔口压抹平整。2.2固结灌浆控制（1）施工时机：混凝土强度超过规定的28天最小抗压强度值，且周围20m内的回填灌浆完成7天后，方可开始固结灌浆。（2）钻孔：采用钻机在预埋管中钻进，作业在可移动灌浆台架上完成；钻孔过程中进行孔斜测量，孔底偏差不大于1/40孔深，偏斜超标时及时纠正，纠偏无效按监理人指示处理；钻孔结束后灌浆前，妥善保护孔口，防止异物坠入。（3）钻孔冲洗：钻孔结束后灌浆前进行冲洗，按监理人指示采用风水联合冲洗或导管通入大流量水流，裂隙冲洗方法通过现场试验确定；冲洗水压采用80%的灌浆压力，且不大于1MPa，冲洗时间不大于15min或至回水清净为止。（4）压水试验：岩石裂隙冲洗结束后进行，按监理工程师指示采用简易压水试验（单点法或五点法）；在各序孔中选择5%的灌浆孔进行，压力为灌浆压力的80%（不大于1MPa），压水20min，每5min测读一次流量，取最后流量值计算，成果以透水率表示。（5）灌浆操作：采用纯压式灌浆法，按“环间分序”原则分两序施工（先Ⅰ序孔后Ⅱ序孔），地质条件不良地段经监理人批准可采用三序灌浆；采用单孔灌浆，注入量较小的洞段，同一环内同序孔可并联灌浆（孔数不超过3个，孔位对称），全孔一次灌浆；浆液浓度从水灰比3：1到0.5：1渐浓控制，灌浆压力0.3～2MPa；固结灌浆与排水孔结合，固结灌浆完成后对排水孔扫孔。（6）水灰比及浆液变化：①按灌浆试验或监理人批准的水灰比施工，浆液配比由稀到浓逐级变换；②监测浆液比重，判断配比准确性和浆液浓淡程度；③灌浆压力不变、注入率持续减少，或注入率不变、压力持续升高时，不改变浆液浓度；④某一级浆液注入量达300L以上或灌注时间达30min，压力和注入量无明显改变时，换浓一级浆液；⑤注入率大于30L/min时，可根据实际情况越级变浓；⑥改变浆液后若压力突增或吸浆量突减，立即查明原因并处理。（7）特殊情况处理：①有地下水的固结孔，灌浆前测定地下水压力，适当增加灌浆压力（需报监理人批准）；②钻孔中发现回水颜色、地层变化或断层、破碎带、地下涌水等异常，及时上报监理人，联合相关单位商定处理办法；③灌浆过程中专人看守压力表，关注被灌地段变化；④灌浆连续进行，因故中断尽早恢复，中断超过30min时进行冲洗，冲洗无效则扫孔重灌，重灌从初始水灰比开始；⑤出现冒浆、串浆等情况，按SL/T62规范规定处理，详细记录并将处理措施、结果通知监理人；⑥有地下水涌出的灌浆孔，结束后屏浆不少于1h，再采用机械封孔法灌注，结束后关闭孔口闸阀，待凝4～8h至合格。（8）结束标准：规定压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min即可结束。（9）封孔：与排水孔结合，固结灌浆完成后对排水孔扫孔。（10）质量检查：①以压水试验透水率、检查孔取芯分析为主，灌前灌后岩体弹性波速提高率为辅；②压水试验在灌浆结束3天后进行，检查孔数量不少于灌浆孔总数的5%，采用单点法，合格标准为单元工程内检查孔各段合格率达85%以上，不合格孔段透水率不超过设计值的150%且分布不集中；③检查孔及芯样检查，浆液结石填饱满密实为合格，否则按监理人批准措施处理；④弹性波测试在灌浆结束28天进行，采用单孔声波法对比灌前灌后波速，波速提高20%为合格，孔位布置、仪器选择等按监理人指示执行。3排水孔施工控制要点3.1施工准备控制（1）绘制排水孔孔位布置平面图（洞内排水孔绘制孔位展示图），对所有作业孔编号。（2）编写作业指导书，开展技术交底，确保施工人员熟悉施工参数、技术要求、施工顺序及操作规程、规范。（3）布置风、水、电系统，检查其满足施工要求后方可投入使用。（4）准备施工材料，完成材料验收、检验并上报监理人，合格材料方可使用。（5）搭设施工平台或施工台车，满足钻孔作业需求。（6）搭设安全防护栏、挂设安全网，做好安全防护措施。（7）调试施工机械，确保设备性能良好、运行稳定。3.2钻孔施工控制（1）测放孔位，精确调整钻孔角度和方向，确保符合设计要求。（2）钻孔作业：采用钻机钻孔，钻孔过程中关注回水颜色、钻进压力、钻进速度变化，发现异常孔段做好记录，观测钻孔穿过的断层、破碎带的宽度