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1、開平市挪雙坑水庫除險加固工程帷幕灌漿、劈裂灌漿施工方案一、概述灌漿范圍為大壩0+0100+106段，總長96m。本次加固內容：土壩右壩頭壩體進行劈裂灌漿和壩基進行帷幕灌漿處理。先對壩基進行帷幕灌漿，待帷幕灌漿施工完畢后再對壩體進行劈裂灌漿，灌漿孔雙排布置，孔距3米，排拒1.5m，分列壩軸線兩側；帷幕灌漿總進尺1010.6m，劈裂灌漿總進尺1013.8m。劈裂灌漿采用粘土漿，單位孔深干料灌入量1t/m。劈裂灌漿采用孔底注漿，全孔灌漿法。帷幕灌漿采用灌注純水泥漿，小裂隙的巖層可采用低級膨潤土水泥漿，膨潤土與水泥的摻入量為11，帷幕灌漿防滲處理標準按透水率q8Lu考慮。帷幕灌漿采用灌漿栓塞封閉套管法2、，由上至下進行灌漿。在灌漿前后，沿壩軸線方向分別布置2個檢查孔，每隔5.0m一段進行注水試驗，灌漿后的滲透系數值應小于6.110-4cm/s，如發現較大的滲漏部位應進行補灌處理。二、施工依據、原則、程序本工程灌漿方案根據開平市挪雙坑水庫除險加固工程施工招標文件、設計圖紙、以及下列規范、規程和標準編制：1) 水工混凝土結構設計規范DL/T5057；2) 水工混凝土施工規范DL/T5144；3) 水工建筑物水泥灌漿施工技術規范DL/T5148；4) 水利水電工程鉆孔壓水試驗規程SL251、SL31；5) 水利水電建設工程驗收規程DL/T5123；6) 建筑工程質量檢驗評定標準GBJ301；7) 建3、筑工程施工質量驗收統一標準GB50300；8) 相關國家、部頒發的其它規范和標準。三、壩基帷幕灌漿1、 灌漿材料灌漿主要材料包括水泥、水、摻和料及外加劑等，每批采購的水泥、摻和料、外加劑等材料，均應符合有關的材料質量標準，并附有生產廠家的質量證明書。入庫前按規定進行檢驗驗收，及時把檢驗成果報送監理人。（1）水泥 應根據施工圖紙或監理人指示，選用灌漿用的水泥品種。用于回填灌漿的水泥強度等級不應低于42.5；用于帷幕灌漿和固結灌漿水泥強度等級不應低于PO.42.5；用于接縫灌漿的水泥強度等級不應低于42.5。帷幕灌漿和接縫灌漿的水泥細度要求通過80m方孔篩，其篩余量不大于5%。灌漿用的水泥必須符合4、規定的質量標準，不得使用受潮結塊的水泥，水泥不應存放過久，出廠期超過三個月的水泥不應使用。（2）水 灌漿用水符合JGJ63-89的規定，拌漿的水溫低于40。（3）摻合料 水泥漿液中摻入的砂、粘性土、粉煤灰等符合DL/T5148中有關條文的規定，其摻量通過室內試驗和現場灌漿試驗確定，試驗配比成果報監理人同意后方可使用。（4）外加劑 水泥漿液中摻入的速凝劑、減水劑、穩定劑等符合DL/T5148中有關條文的規定，其摻量通過室內試驗和現場灌漿試驗確定，所有能溶于水的外加劑均以水溶液狀態加入，試驗配比成果報監理人同意后方可使用。2、鉆孔及制漿2.1鉆孔 (1) 鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等應5、按施工圖紙要求和監理人指示執行。(2) 灌漿孔的開孔孔位應符合施工圖紙要求，因故變更孔位應征得監理人同意，并記錄實際孔位。固結灌漿孔的開孔孔位與設計位置的偏差不得大于20cm。帷幕灌漿孔的開孔孔位與設計位置的偏差不得大于10cm。(3) 鉆機安裝應平整穩固，鉆孔前應按監理人指示埋設孔口管，鉆孔方向應按施工圖紙要求確定，鉆孔時必須保證孔向準確。(4) 灌漿孔的施鉆應按灌漿程序，分序分段進行。(5) 垂直或頂角小于5的帷幕灌漿孔，其孔底偏差值不得大于下表規定的數值：帷幕孔孔底偏差值孔深（m）2030405060最大允許偏差值（m）0.250.50.51.151.5對于頂角大于5和深度大于60m的帷6、幕灌漿孔，其孔斜應根據施工圖紙要求或監理人的指示執行。 (6) 所有帷幕灌漿孔均應全孔測斜，承包人應采取可靠的防斜措施，如發現鉆孔偏斜超過規定時，應及時糾偏，或采取其它經監理人批準的補救措施。糾偏無效時，應按監理人的批示報廢原孔，重新鉆孔。(7) 在鉆孔過程中，應對鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映巖石或混凝土特性的因素進行監測和記錄。(8) 鉆孔結束，會同監理人進行檢查驗收，檢查合格，并經監理人簽認后，方進行下一步操作。2.2 鉆孔沖洗和壓水試驗(1) 鉆孔沖洗a.在灌漿前，對所有灌漿孔（段）進行裂隙沖洗和壓水試驗。根據監理人指示采用風水聯合沖洗或用導管通入大流量水流，從孔底向孔7、外沖洗的方法進行沖洗；裂隙沖洗方法應根據不同的地質條件，通過現場灌漿試驗確定。b.沖洗壓力：沖洗水壓采用80%的灌漿壓力，壓力超過1MPa時，則采用1MPa；沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5MPa，則采用0.5MPa。c.裂隙沖洗應沖至回水澄清后10min結束，且總的時間要求，單孔不少于30min，串通孔不少于2h。對回水達不到澄清要求的孔段，應繼續進行沖洗，孔內殘存的沉積物厚度不得超過20cm。d.在斷層、大裂隙等地質條件較復雜的區域，其帷幕灌漿孔的裂隙沖洗應按監理人指示或通過現場試驗確定的方法進行。e.當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。f.灌漿孔8、（段）裂隙沖洗后，該孔（段）應立即連續進行灌漿作業，因故中斷時間間隔超過24h者，應在灌漿前重新進行裂隙沖洗。(2) 壓水試驗a.壓水試驗應在裂隙沖洗后進行，可根據監理人指示，采用“簡易壓水”、“單點法”及“五點法”進行壓水試驗。b.簡易壓水試驗應在裂隙沖洗后或結合裂隙沖洗進行。壓力為灌漿壓力的80%，該值若大于1MPa時，采用1MPa；壓水20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率表示。五點法和單點法壓水試驗按DL/T5148執行。c.對帷幕灌漿，無論采用自上而下分段灌漿法，或自下而上分段灌漿法，先導孔應自上而下分段卡塞進行壓水試驗，并按施工圖紙要求采9、用五點法或單點法。其它各次序孔的各灌漿段，可進行簡易壓水試驗。檢查孔應采用五點法壓水試驗。d.基巖固結灌漿的檢查孔應DL/T5148的規定進行壓水試驗，檢查孔的數量應不少于灌漿總孔數的5%。2.3 制漿(1) 制漿材料必須稱量，稱量誤差應小于5%，水泥等固相材料應采用重量稱量法。(2) 各類漿液必須攪拌均勻，測定漿液密度和粘滯度等參數，并做好記錄。(3) 純水泥漿液的攪拌時間：使用普通攪拌機時，應不少于3min；使用高速攪拌機時，應不少于30s。漿液在使用前應過篩，從開始制備至用完的時間宜小于4h。(4) 拌制細水泥漿液和穩定漿液，應加入減水劑和采用高速攪拌機，高速攪拌機攪拌轉速應大于120010、r/min（r為轉動一周），攪拌時間應通過試驗確定。細水泥漿液的攪拌，從制備至用完的時間宜小于2h。(5) 集中制漿a.集中制漿站宜制備水灰比為0.5:1的純水泥漿液，輸送漿液流速應為1.4m/s2.0m/s，各灌漿地點應測定來漿密度，并根據各灌漿點的不同需要調制使用。b.漿液溫度應保持在540，低于或超過此標準的應視為廢漿。2.4 灌漿壓力和灌漿方法(1) 灌漿壓力應按施工圖紙或監理人指示確定，灌漿壓力應盡快達到設計值，接觸段和注入率大的孔段應分段升壓。(2) 灌漿應按分序加密的原則進行。由兩排孔組成的帷幕，應先進行下游排孔的灌漿，然后進行上游排孔的灌漿，每排應按分序、分段施工。(3) 灌漿11、孔的基巖段長小于6m時，可采用全孔一次灌漿法；大于6m時，按監理人指示選用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。(4) 帷幕灌漿段長度采用5m6m，特殊情況下可適當縮減或加長，但不得大于10m。(5) 進行帷幕灌漿時，壩體混凝土和基巖的接觸段應先行單獨灌漿并應待凝，接觸段在巖石中的長度不得大于2m。(6) 采用自上而下分段灌漿法時，灌漿塞應塞在已灌段段底以上0.5m處，以防漏灌；孔口無涌水的孔段，灌漿結束后可不待凝。但在斷層、破碎帶等地質條件復雜地區則宜待凝，待凝時間應根據地質條件和工程要求確定。(7) 采用自下而上分段灌漿法時，灌漿段的長度因故超過10m，對該段12、宜采取補救措施。(8) 為防止巖石面或混凝土面抬動，固結灌漿原則上一泵灌一孔，當相互串漿時，采用群孔并聯灌注，但并聯孔數不宜多于3個，并應控制灌漿壓力。(9) 固結灌漿接觸段灌漿壓力：序孔P0=0.2+0.025(h-3)MPa序孔P0=0.3+0.025(h-3)MPa式中：h為混凝土厚度接觸段以下各段壓力：P+P0+0.05H式中：H為阻塞器栓塞以上的基巖段長(m)2.5 漿液水灰比和變漿標準(1) 應按灌漿試驗確定的或監理人批準的水灰比施灌，灌漿漿液應由稀到濃逐級變換。當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時，不得改變水灰比。(2) 當某一比級漿液注入13、量已達300L以上，或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，應換濃一級水灰比漿液灌注；當注入率大于30L/min時，根據施工具體情況，可越級變濃。2.6 灌漿結束標準(1) 帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時，在規定壓力下，當注入率不大于0.4L/min時，繼續灌注60min，或不大于1 L/min時，繼續灌注90min，灌漿即可結束。采用自下而上分段灌漿法時，繼續灌注時間相應減少為30min和60min，灌漿即可結束。 (2) 當長期達不到結束標準時，報請監理人共同研究處理措施。2.7 灌漿孔封孔(1) 每個帷幕灌漿孔全孔灌漿結束后，會同監理人及時進行驗收，驗收合格的灌漿孔才能進14、行封孔。(2) 帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時，灌漿孔封孔應采用“分段壓力灌漿封孔法”；采用自下而上分段灌漿時，應采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。2.8 特殊情況處理(1) 灌漿過程中，發現冒漿、漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。(2) 帷幕灌漿過程中發生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應一泵灌一孔。否則應將串漿孔用塞塞往，待灌漿孔灌漿結束后，串漿孔再行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進和灌漿。(3) 若因故中斷，可按照下述原則進行處理：a. 應及早恢復灌漿。否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，15、則應進行掃孔，而后恢復灌漿。b. 恢復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應逐級加濃繼續灌注。c. 恢復灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時間內停止吸漿，應采取補救措施。(4) 孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應測記涌水壓力和涌水量，根據涌水情況，可用：a.提高灌漿壓力；b.濃漿結束；c.屏漿；d.閉漿；e.加速凝劑等等措施處理。(5) 若遇到溶洞，應報業主、設代、監理有關部門，采取相應的措施處理。2.9 帷幕灌漿質量檢查 (1) 帷幕灌漿質量檢查應以分析檢查孔壓水試驗成果為主，結合鉆孔、取16、巖芯資料、灌漿記錄和測試成果等評定其質量。(2) 按監理人指示布置檢查孔，其鉆孔位置應選在：a.帷幕中心線上；b.巖石破碎、斷層、大孔隙等地質條件復雜的部位；c.注入量大的孔段附近；e.鉆孔偏斜過大的部位；f.灌漿情況不正常以及分析認為帷幕灌漿質量有問題的部位。(3) 帷幕灌漿檢查孔的數量應為灌漿孔總數的10%，一個壩段或一個單元工程內至少應布置一個檢查孔。(4) 帷幕灌漿檢查孔壓水試驗應在該部位灌漿結束14天后進行。在灌漿結束后7天或監理人指示的時間內，將有關資料提交監理人，以便擬定檢查孔位置。(5) 帷幕灌漿檢查孔芯樣的最大長度應限制在3m以內，一旦發現芯樣卡鉆或被磨損，應立即取出。除監理17、人另有指示，對于1m或大于1m的鉆進循環，若芯樣獲得率小于80%，則下一次應減少循環深度50%，以后依次減少50%，直至50cm為止。如果芯樣的回收率很低，應更換鉆孔機具或改進鉆進方法。(6) 帷幕灌漿的封孔質量應逐孔進行檢查。(7) 帷幕灌漿壓水試驗合格標準：壩體混凝土與基巖接觸段及其下一段的合格率應為100%；再以下各段的合格率應為90%以上；不合格段的透水率值不超過設計規定值的100%，且不集中，則灌漿質量可認為合格。否則，應按監理人的指示或批準的措施進行處理。四、壩體劈裂灌漿1、施工程序壩體劈裂灌漿施工程序為：施工準備造孔制漿灌漿封孔2、施工方法及技術措施 施工準備a. 材料準備：土壩18、壩體劈裂灌漿材料以粘土料為主，施工中如有特殊要求，還應準備適量其他材料，如：有加速漿液凝固和提高后期強度要求時，可摻入適量水泥，水泥摻入量由試驗確定；為提高泥漿的流動性，可摻入少量的水玻璃；為提高泥漿的穩定性和后期強度可摻入適量澎潤土等。劈裂灌漿漿液物理力學性能指標如表4-1所示：4-1 劈裂灌漿漿液物理力學性能指標表項 目密 度（g/cm3）粘度（s）膠體率穩定性（g/cm3）失 水 量（cm3/30min）指 標1.31.6207070%0.10.51030b. 設備機具準備：現場還應備有灌漿的關鍵設備及易損機具，如：灌漿機（泥漿泵）、灌漿自動記錄儀、注漿管及輸漿管等應有備用。c. 灌漿試19、驗：正式施工前，在有代表性的壩段選取試驗點，按灌漿設計進行布孔、造孔、制漿及灌漿。試驗結束后，詳細分析資料、總結經驗，修改參數，完善和熟練灌漿工藝，為全面施工做好準備。 測量放樣：灌漿施工前，由專業測量人員根據設計圖紙精確測放出鉆孔孔位。并同時做好觀測記錄和成果表，報監理工程師審批。 造孔：鉆孔孔徑6070mm，預埋50mm灌漿管。造孔方法及所選用機械設備同高噴造孔。 制漿：采用專用機械制漿。制漿用土料應先在泥漿池內浸泡數小時，泥漿攪拌桶攪拌成漿，通過過濾篩清除大顆粒和雜物，灌漿前在通過35孔/cm2的過濾篩。 灌漿：灌漿采用孔底注漿、全孔灌注的方法。灌漿開始時，先用稀漿，經過35min后再加大泥漿稠度。如孔口壓力下降和注漿管出現負壓，應再加大漿液稠度，漿液的容重應按技術要求控制。施工中，采用“少灌多復”的方法先對第序孔輪灌，待第序孔灌漿結束后，再進行第序孔灌注，兩次灌漿時間間隔不應小于5天。 封孔：當漿液升至孔口，經連續復灌3次不再吃漿時，即可終止灌漿。終止灌漿后，可將漿管拔出，注滿容重大于1.5t/m3的稠漿，直至漿面升至壩頂不再下降為止。