帷幕灌浆施工专项方案 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
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第一章工程概述
第一节概述
由我单位承建的深圳市松子坑水库（二期）工程第二标段，本次施工主要是对1#主坝坝基进行帷幕灌浆处理， 1号坝K0++、1号坝KO+275～1#坝KO+、1#坝～K0+。处的强风化部位采用帷幕灌浆，帷幕灌浆采用单排灌浆，孔距2m；，1#；1#坝K0+～1#坝K0+，下部为强风化岩，采用帷幕灌浆，灌浆深度按坝高1倍控制。
第二节编制依据
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DLT 5148-2001；
深圳市松子坑水库（二期）扩建工程第二标段招标文件及设计施工图纸；
深圳市松子坑水库（二期）扩建工程第二标段地质勘察资料；
第二章施工平面布置
为搞好施工，我标将制订科学、合理的施工方法，切合实际，真正服从于施工，对施工具有指导性。
1、施工总平面布置原则
(1)根据临时设施的布置需要,充分利用坝内平地。各钻孔、灌浆机械设备均合理布置在坝脚施工区。
(2)施工布置既要有利于生产，易于施工管理，又要方便施工人员生活。
(3)满足施工要求的前提下，尽量不占过少占临时用地。
2、具体布置方案
(1)临时施工道路：修筑临时道路作为运输材料、设备进场、人员进出的施工道路。
(2)为满足施工要求，在坝内建水泥棚及器材仓库，便于材料和设备器材贮存
堆放及施工值班，水泥棚存量在40吨。
(3)灌浆技术部与施工人员生活住于项目部生活区。
(4)工地施工用水直接从水库中抽取，生活用水与当地居民共同饮用。施工用电从业主指定的变压器搭接电源，灌浆技术部管理人员配置手机联系，以更好地服
务于工程。
第三章施工准
备
帷幕灌浆：序孔作为先导孔，进行注水试验，所有参数最终通过灌浆试验确定。检查孔的钻孔与取芯及压水试验一律遵循 DL/T5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的标准。
施工前修通进场道路。
清除工作面障碍物，所使用机具全部
图1-2 基础抬动观测装置示意图
运至施工现场，所使用库存原材料试验合格，帷幕灌浆、固结灌浆后续项目检验设备完好到位。
第四章施工条件
1、钻孔灌浆工作应在其帷幕垫层混凝土达到设计强度的70%后方可进行。
2、在刚完成灌浆或正在灌浆部位的30m范围内，不得进行爆破作业。如必须进行爆破作业，应采取减震和防震措施，并应征得设计、监理部门同意。
3、帷幕灌浆开始前，应按照设计指定的部位进行灌浆试验，应编制灌浆试验大纲并报送监理人，然后按监理人批准的方案进行实施。
4、灌浆过程中应安设抬动监测装置，其结构型式见图1-2。灌浆过程中应经常观测和记录，严禁抬动值超过设计规定。
第五章材料、设备及人员安排
1、灌浆材料
（1）应根据施工图纸，选用灌浆用的水泥品种。水泥强度等级不应低于。
(2）帷幕灌浆的水泥细度要求通过80μm 方孔筛，其筛余量不大于5%或采用细水泥或超细水泥等特种水泥。
（3）灌浆用水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥不应使用。
（4）灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求，拌浆水温度不得高于40℃。
(5) 掺合料
在水泥浆液中掺入砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料时，各种掺合料质量
应符合SL62-94 第2.1.6 条规定，其掺入量应通过试验确定后方
(6) 外加剂
在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及其他外加剂时，各种外加剂的
质量应符合SL62－94 第2.1.7 条规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定后方可掺加。所有熔于水的外加剂应以水熔液状态加入。
2、钻灌设备
（1）钻孔设备
各类灌浆孔、检查孔均采用SGZ-I型回转式钻机;
钻孔冲洗和压水试验采用SGB6-10型高压泥浆泵进行。
（2）灌浆设备
制浆采用ZJ-400型高速搅拌机；输浆采用BW-200型中压泥浆泵；灌浆采用SGB6-10型高压泥浆泵。
（3）记录设备
灌浆过程中采用GJY-Array III型三参数灌浆自动记录
仪记录，准确地控制灌浆过
程中的灌压、流量及浆液比
重。
3、浆液供应
根据现场条件和灌浆施
工进度，在施工现场布置
一个集中制浆站，拌制水泥浆液供洞内灌浆施工。地质钻机SGZ-I型2台，制浆站内各设ZJ -400型高速搅拌机2台，J-900 型储浆搅拌机2台，B W 型灌浆泵1台。制浆站用Φ4 8 mm架管搭设，上铺5 c m 厚的木板，四周围彩条布，顶部盖石棉瓦。
（1）制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，水泥、粘土等固相材料采用重量称量法。
（2）制浆
采用ZJ-400型高速搅拌机（1450r/min）集中拌制水灰比为:1(重量比)的纯水泥浆液。
纯水泥浆搅拌时间：使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，应不少于30s，浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间控制在4h以内。
纯粘土浆搅拌时间:通过现场试验后予以确定;
总之，各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并做好记录。
（3）输浆
制浆站采用BW-200型中压泥浆泵通过二趟循环输浆管路输送至各工作面。
各施工面用浆从循环供浆管路就近接用，根据供浆浓度，在2×200L立式配浆搅拌机上搅拌桶内调制成所需水灰比浆液进行灌注。
4、施工管理领导小组及人员安排
（1）成立1号坝地基处理施工管理领导小组：
组长:史庆德（项目经理）
副组长:于兴文（项目副经理）张东方（技术负责人）
组员:李士光（质量负责人）、李祥（安全负责人）、蔡振中（现场施工
员）、测量组（纪茂进）、刘林锁（电工组长）、番良生（杂工班长）
施工管理小组
（2人，计12人，详见如下：
人员安排表
第六章、施工进度计划、投入机械设备计划
该段工程的帷幕灌浆工作于2011年7月1日开工，2011年7月18日结束。
1、机械投入计划
帷幕灌浆施工机械设备表
2、进度计划、设备计划
进度计划、投入设备计划表
第七章 施工方法
帷幕灌浆分三序孔进行，先进行Ⅰ序孔的施工，再进行Ⅱ序孔的施工，最后进行Ⅲ序孔的施工。帷幕灌浆方法根据灌浆规范及设计指定的方法进行施工。
本次灌浆采用自上而下分段灌注的施工工序如下：
自上而下帷幕灌浆施工程序：放样布孔→孔段钻孔→孔段冲洗→简易压水试验→孔段灌浆→待凝→下一孔段钻孔（从复各道工序至设计孔深）→封孔→质量检查
第一节 施工测量放样
严格按设计图纸要求进行施工测量放样，帷幕灌浆为一排，孔间距，分三序孔进行施工。严格按照设计图纸进行施工测量施工放样，采用经纬仪测出帷幕灌浆轴线，再采用钢卷尺在该轴线上丈量孔距，对钻孔进行统一编号，并在孔位中心钉入木桩，固定孔位；再采用水准仪测出各灌浆孔的孔口高程。详见孔位布置图。
帷幕灌浆轴线
Ⅰ序孔
2000
2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
帷幕灌浆孔序布置图 单位：mm
第二节 钻孔灌浆工艺流程
Ⅱ序孔
Ⅲ序孔
第三节钻孔、冲洗和压水试验
1、钻孔
以部分Ⅰ序孔为先导孔，先进行先导孔施工，边灌边试验，取得成功经验后，指导Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔的施工。在开孔前通过用吊铅球的方法校正立轴，使其保持铅直，钻机安装做到正、平、稳固。开孔孔直径为Φ110 mm。钻进土层段为了保证钻孔的垂直度，采用套管跟进，在钻至距基岩石面尚有时，下入Φ110mm 套管，并强击套管至基岩面。基岩层采用XY-100型岩芯钻机Φ75mm金刚石钻头旋转钻进，保证孔壁光滑，止浆效果好。
钻孔位置偏差控制在10cm之内，钻孔力求铅直，孔斜率控制在1%之内。检查孔的位置按监理工程师的指示确定，孔底偏差要求与灌浆孔相同。帷幕灌浆钻孔最大允许偏差如下表。
帷幕孔最大允许偏差值
2、钻孔取芯和芯样试验
（1）灌浆先导孔、检查孔以及监理工程师指示的其它钻孔的芯样按取芯次序统一编号，填牌装箱或拍照留档，并编制钻孔柱状图和进行岩芯描述。
（2）在钻孔过程中，对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录，并对芯样进行定点保存，防止散失和混装。
3、钻孔冲洗
帷幕灌浆孔的裂隙冲洗按规范要求或设计要求的方法进行操作。钻孔完毕后，采用BW-150灌浆泵洗孔，清洗时水量开至最大挡进行孔内冲洗，直至回水澄清后10min为止，且总的时间要求单孔不少于30min。对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。冲洗顺序是先冲洗钻孔，再
冲洗岩层裂缝。冲洗压力采用同孔段80%的灌浆压力，若压力超过1Mpa，则采用1Mpa，以免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形。
4、压水试验
（1）压水试验在裂缝冲洗后进行。压水试验段长一般为5m~6m，但不大于10m，与灌浆段长度基本一致。压水试验前，观测孔内的稳定水位。压水试验根据监理工程的指示采用“简易压水”及“单点法”进行压水试验。
（2）简易压水试验在裂缝冲洗后或结合裂缝冲洗进行。压水压力为同段灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用1Mpa；压水每5min测读一次压水流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%或最大值与最小值之差小于1L/min时，取最终的流量值作为计算流量，其成果按《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25-92附录A以透水率表示，由相关计算公式（q=Q/pL）计算出透水率。单点法压水试验按SL62-92附录A执行。
（3）帷幕灌浆的先导孔采用自上而下分段卡塞进行压水试验，并按施工图纸要求采用单点法；其它各次序孔的灌浆段，进行简易压水试验；检查孔采用单点法压水试验。
第四节灌浆压力
灌浆压力：按照施工图纸及技术要求进行施工，据岩石深度采用~的灌浆压力。
灌浆在短时间内达到设计压力，接触段和注入率大的孔段采用分段升压的方法，如开始时由于吸浆量大等原因，不能立即达到设计压力，则在保证正常操作的条件下，尽快达到设计压力。
第五节幕灌浆施工顺序
所有帷幕灌浆孔严格进行分序，先进行Ⅰ序孔灌浆，再对Ⅱ序孔进行灌浆，最后进行Ⅲ序孔的施工，所有灌浆孔均采取分序加密的原则。
第六节帷幕灌浆
1、灌浆方式
为了减少灌浆段内出现的浆液沉淀现象，确保灌浆质量，采用双管循环式灌浆方式施灌。浆液一部分进入岩隙，另一部分由回浆管返回拌浆桶，如此反复进行，让裂隙得到充分灌注，直至达到设计压力。灌浆过程中，对每一灌段都严格按照规程、规范的要求进行施工，真正做到发现问题及时解决，不留后患，以确保工程质量。
2、灌浆方法
灌浆方法根据设计要求采用自上而下分段灌注的方法。
采用自上而下分段灌浆法，灌浆塞塞在已灌段段底以上处，以防漏灌。孔口无涌水的孔段，灌浆结束后可不待凝，但在断层，破碎带等地层条件复杂地区则待凝，待凝时间根据地质条件和工程要求确定。
3、灌浆段长
一般为5-6m，特殊情况下适当延长，但不得大于10m。灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法，大于6m时，根据设计要求采用分段灌浆方法。
4、制浆及输浆
结合本工程特点，采用集中制浆。制浆材料采用重量称量法，称量误差小于5%。采用上下桶式的高速制浆机，浆液搅拌均匀，水泥浆液的搅拌时间不少于
3min。浆液从制备至用完，不超过4h，如超过4h，则废弃。浆液输送采用能承受
压力的胶管进行输送，接头处连接牢固。输浆原则是避免水泥浆在输送管道中沉积，输浆完毕后立即对输送管道进行冲洗，以备下次使用。
5、灌注
灌浆严格按设计要求进行施工，分三序孔进行灌注。当地质情况复杂时先采取钻勘探孔，记录、分析地层情况，进行简易压水试验并报监理工程师，拿出具体施工方案，经监理工程师批准后实施。灌浆浆液拌制不均或达不到设计水灰比不允许施灌，灌浆浆液由稀到浓。全孔每段采用一次性灌注，当因外界因素和特殊情况影响中断时，采取扩孔再灌浆的补救措施。
钻孔完成后，下入射浆管，胶栓塞在段长顶部，射浆管距离孔底不大于。采用BW-150型灌浆泵，先送入清水，确认管道无堵塞后，制浆站即可输送浆液进行灌注。
6、浆液变换
灌浆浆液的变换，遵循由稀到浓的原则，逐级改变。浆液的水灰比采用灌浆试验或监理工程师批准的水灰比施灌，也可根据施工规范5:1、3:1、2:1、
1:1、:1、:1、：1（重量比）七个比级进行。灌浆稠度初始水灰比采用5:1，如简易压水或无回水则采用3：1或2：1开灌。
灌浆浆液的变换原则：
（1）、当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显着改变时，则改浓一级水灰比灌注；
（2）、当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况越级变浓，但越级变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，立即查明原因，并改回原水灰比进行灌注。
（3）、灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。
7、特殊情况的处理
（1）、中断处理：灌浆工作一般连续进行。若因停水停电或机械故障中断，尽快恢复灌浆，中断时间超过30min，立即设法冲洗钻孔，或必要时进行扫孔，然后再恢复灌浆。恢复灌浆使用最稀配比制浆。
(2)、地面冒浆处理：灌浆过程中，发现地面冒浆时，可根据情况采用嵌缝、表面封堵，加浓浆液、降低压力以及中断间歇等方法加以处理。
(3)、串孔：灌浆过程中与邻孔发生串通时，一般采用下述方法处理：
1)如串浆量不大，在被串孔内采取冲洗措施，使水泥浆不致充填孔内，可继续灌浆；
2)如串浆量大，则与被串孔同时灌浆，并适当降低压力。防止岩层抬动；当不采用同时灌浆方法时，采用灌浆塞封堵被串孔，继续实施对灌浆孔的灌浆。灌浆结束后，立即将被串孔的灌浆塞取出，并扫孔洗净，进行补灌。
3)如被串孔正在钻进，则立即停钻。
(4)特大耗浆：在经过正常变浆、且浆液稠度已达水灰比:1后，如孔段吸浆率仍很大，灌浆难于结束时，一般采用下列措施处理：
1)降低压力，使吸浆率不超过1～2L/min·m 灌注。在此情况下若灌注的干料已达限定数量后吃浆率仍不减小，采用间歇灌浆。
2)浆液中掺速凝剂灌注，速凝剂的掺量根据速凝剂的品种由试验确定。
3)灌注水泥砂浆等。
(5)地面抬动：灌浆过程中发现地面抬动，立即降低压力，然后分析抬动原因，采取防止抬动的措施。
(6)有涌水灌浆段处理：如灌浆孔段有漏水，灌浆前测出涌水压力，其灌浆压力为设计压力+涌水压力。达到结束标准后屏浆30 min，再适当延续一段灌注时间；灌浆结束后，封闭孔口，待凝12h。灌浆后检查如该段涌水仍有漏水，再扫孔复灌。如此重复进行，直至达到正常孔灌浆标准。
第七节接触面灌浆
1、钻孔深入基岩1~2m，作为接触灌浆段。灌浆栓塞在基岩面上左右套管中，灌浆采用低压浓浆充填式灌注的办法。
2、灌浆压力为：；
3、水灰比为1::1；
4、当吸浆量大时，采取浓浆间歇性灌注，或在浆液中加入1-3%水玻璃速凝剂的办法或限量供应的办法处理。
第八节灌浆结束标准和封孔
1、帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时的结束标准：在设计规定的压力下，当吸浆量小大于min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。当长期达不到结束标准时，报监理工程师共同研究处理措施。
2、灌浆孔的封孔
每个帷幕灌浆孔灌浆结束后，会同监理工程师及时进行验收，验收合格后才进行封孔。
帷幕灌浆采用全孔段压力灌浆封孔法，灌浆与正常灌浆要求一样。灌浆结束后，采用:1的水泥浆进行封孔。
第九节 检查孔
帷幕灌浆结束后检查孔的布置按现场监理工程师的指示布置，其钻孔位置选在：帷幕中心线上；岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；注入量大的孔段附近；钻孔偏斜过大的部位。
帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%，一个坝段或一个单元工程内至少布置一个检查孔。检查孔在该部位灌浆结束7至14天后进行。
图1-7孔口封闭灌浆法工艺流程图
基 岩（覆盖层） 4. 自上而下分段钻灌至终孔，封孔灌浆
3. 大漏浆段采用纯压式灌浆 2. 以下孔段采用孔口封闭、孔内循环灌浆
1. 预埋孔口管
1、钻孔偏差
钻孔偏差严格控制在允许范围之内。
2、钻孔取芯和芯样试验
检查孔的芯样按取芯次序统一编号，填牌装箱或拍照留挡，并编制钻孔柱状图和进行岩芯描述。
芯样的最大长度限制在3m以内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，立即取出。对于1m或大于1m的钻进循环，若岩芯样获得率小于80%，则下一次减少循环深度50%，直至50cm为止。若芯样的回收率较低，则更换钻孔工具或改进钻进方法。
在钻孔过程中，对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素进行测量和记录，并对芯样进行进行定点保存，防止散失和混装。
3、灌浆效果的评定和检查
针对设计提出的具体要求，通过以下办法进行：
（1）对坝体与岩石接触面的检查，是否有水泥胶结物，评价接触面的灌浆效果。
（2）大坝基岩段从上而下分段钻孔和卡塞采用单点法进行压水试验，并采取芯样。以检查孔的单位吸水率与对帷幕的要求标准进行对照。
（3）经过资料统计分析，绘制各序孔的单位吸水率和单位耗灰量曲线，根据其随序递减的程度来分析灌浆效果。
（4）帷幕灌浆检查孔压水试验合格标准：检查孔各段压水试验测得的q值须小于设计标准（q＜5Lu）。坝体与基岩石接触段及其下一段的合格率为100%。
第十节灌浆试验
灌浆作业开工前14天，编制详细的试验大纲，报送监理工程师审批。
灌浆试验结束后，对试验成果进行分析，并将试验的详细记录和试验分析成果报送监理工程师。
1、浆液试验
（1）纯水泥浆可不进行室内试验，其他类型浆液根据工程需要，有选择性地进行下列性能试验：
1）浆液配制程序及拌制时间；
2）掺合料的细度和颗分曲线；
3）浆液流动性或流变参数；
4）浆液的沉淀稳定性；
5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；
6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性。
（2）用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量通过浆液试验选择，并将试验成果报送监理工程师。
2、现场灌浆试验
（1）根据工程的建筑物布置和地质条件，选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区。
（2）根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理工程师批示选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。
（3）在每一灌浆试验区，按批准的灌浆试验大纲拟定的施工程序和方法进行灌浆试验检查灌浆的效果，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等试验资料，并将灌浆试验成果报送监理工程师。
（4）不得在帷幕灌浆线上进行灌浆试验。
第十一节排水孔
排水孔主要为浅孔排水孔和深孔排水孔两种。浅孔钻孔直径为φ56，深孔钻孔直径为φ91。φ56孔深小于3m的排水孔采用手持式风钻造孔，φ56孔深大于3m的排水孔采用YG40型导轨式凿岩机造孔，φ91深孔排水孔采用XY-2地质钻机造孔。
为确保钻孔精度达到设计要求，采用地锚方式固定钻机，即在钻机摆放位置的周围，用手持式风钻在排水洞的底板上钻设四个地锚孔，孔径为φ40mm，孔深入混