大坝灌浆技术交底

'9 作业指导书一、固结灌浆施工程序及工艺⑴基岩固结灌浆程序抬动观测孔钻孔→抬动设备安装,物探孔分段钻孔、压水→单孔及跨孔声波测试、孔内数字成像→一序排I序孔自上而下分段钻灌、封孔→一序排II序孔自上而下分段钻灌、封孔→二序排Ⅲ序孔钻灌、封孔→二序排Ⅳ序孔封孔→扫孔→4d后检查孔自上而下分段压水试验→14d后物探孔、检查孔单孔及跨孔声波测试、孔内数字成像→28d后作部分弹模测试→封孔。⑵固结灌浆施工程序见下图。二、主要施工方法及措施⑴钻孔①固结灌浆孔、抬动变形观测孔采用CM-351液压钻机、YG-80型工程钻机及YQ100B型潜孔钻机，钻孔直径为φ76mm。②固结灌浆物探测试孔、质量检查孔钻孔采用XY-2B型回转钻机，金刚石钻头钻进，钻孔直径为φ9 91mm，物探测试孔取芯获得率不小于80%，质量检查孔取芯获得率不小于90%。芯样进行统一编号，填牌装箱，绘制钻孔柱状图，每箱岩芯拍两张彩色照片。对监理人指示要求保存的岩芯，施工单位按指定的地点存放，防止散失和采集岩芯进行地质描述。③物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封孔。④钻孔的开孔孔位与设计位置的偏差应符合设计要求，灌浆孔的排距与设计排距的偏差要求不得大于10cm，同一排内灌浆孔的孔距，为了避免打坏冷却水管及观测设施，可以作不大于50cm的调整。⑤在钻孔过程中，应进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜。固结孔的孔底偏差不得大于1/40孔深，方位角偏差不大于2.5度，钻孔前采用地质罗盘进行孔向定位。⑵孔内阻塞①固结灌浆孔采用气囊式阻塞器封闭灌浆段。②阻塞位置：有盖重灌浆孔第一段阻塞在基岩面以上砼内0.5m。若阻塞不住时上移（不得下移），直至能阻塞封闭灌段时止；射浆管距段底不超过50cm；第二段及以下各段均应阻塞在上段段底以上50cm，若阻塞不住时，上移（不得下移）阻塞器直至能封闭灌段止。并保证射浆管距段底不超过50cm。⑶钻孔裂隙冲洗①有压单孔脉动裂隙冲洗：首先用高压水连续冲洗5min~10min，在浆孔口压力在极短时间内突然降低到零，形成反向冲脉冲洗，当回水由混变清后再升到原来的冲洗压力，持续5min~10min后，再次突然降到零；如此一升一降，一压一放，反复冲洗，直至回清水洁净后，再延续10min~20min有压单孔冲洗。②冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa，则采用1MPa，但必须满足混泥土抬动值。③裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束，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得超过20cm。④当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。⑤灌浆孔段裂隙冲洗完成后，该孔段应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间超过24h应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。⑷压水试验①选灌浆孔总孔数的5%布设物探孔，并作“单点法”压水试验，检查孔亦作“9 单点法”压水试验，Ⅰ、Ⅱ序孔均进行简易压水，Ⅲ、Ⅳ序孔由于在接触段施工完成后再采用“自下而上”进行施工，因此第一段及终孔段全部进行简易压水，其余段不作压水。②压水压力：灌前孔段压水压力见表4。③稳定标准：在稳定的设计压力下，每5min测读一次压入流量Q，当连续四次读数中Qmax-Qmin＜10%Q最终或Qmax-Qmin＜1L/Min时，结束压水试验，以Q最终作为基岩透水率的计算值。简易压水：在稳定的设计压力下，压水20min，每5min测读一次压入流量Q，以Q最终作为基岩透水率的计算值。⑸灌浆①段长划分：灌浆段长均按2m、6m、6m、6m进行划分，详见表1。有盖重灌浆分段与灌浆压力表表1孔序段次1234及以下段长(m)2666I序孔压力(MPa)0.40.60.81.0II序孔压力(MPa)0.50.70.91.2Ⅲ序孔压力(MPa)0.60.81.01.2IV序孔压力(MPa)0.70.91.21.5②灌浆方法aI序排：I、II序孔采用自上而下分段孔内卡塞灌浆法；坝基地质缺陷槽部位的固结灌浆采用自上而下分段孔内卡塞灌浆法施工。bII序排：采用自下而上分段灌浆法(岩体地质情况较好的区域)。c检查孔在压水及物探检测完成后，自下而上分段灌浆；灌后物探测试孔在物探测试检测完成后，自下而上分段灌浆。③灌浆采用三缸活塞式3SNS或SGB6-10灌浆泵灌浆,三参数自动记录仪记录。压力表安装在回浆管口处。④在保证正常供浆的前提下，固结灌浆孔可采用并联灌浆，每组并联孔数不宜超过3个。⑤灌浆压力：a有盖重灌浆压力见表4。b灌浆压力与注入率的关系灌浆初始注入率限制小于30L/min，灌浆注入率与灌浆压力关系见表2。9 灌浆压力与注入率的关系表2注入率(L/MIN)≈3030～2020～10＜10灌浆压力(MPa)0.25P0.5P0.75PP⑥水灰比及变浆标准a各分区使用浆液种类及水灰比(见表3)灌浆分区使用浆液种类及水灰比表3施工部位Ⅰ、Ⅱ序排q＞100Luq≤100LuB1、B2、B3区0.6:1普硅水泥浆液2:1、1:1、0.8:1、0.6:1普硅水泥浆液D1、D2、D3区水灰比小于等于0.8:1普通水泥浆液掺加高效减水剂，水泥浆液马什漏斗粘度控制在30s左右，保证浆液的可灌性。高效减水剂掺量按监理批复的室内浆液试验报告进行控制。b变浆标准当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少，或吸浆量不变，压力均匀升高时，不得改变水灰比。当某一级水灰比的浆液单孔注入量达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和吸浆量均无明显改变时，应变浓一级水灰比。当吸浆量大于30L/min时，根据情况可越级变浓。灌浆前、浆液变换时、灌浆结束时均应测量浆液密度，在灌浆过程中，应每隔15～30min测记一次进、回浆比重并记录。⑦灌浆结束标准a在最大设计压力下，当单孔吸浆量不大于1.0L/min，群孔不大于1.5L/min时，继续灌注30min可结束灌浆。b灌浆过程中若发现回浓，应改用新浆且采用回浓前的水灰比进行灌注，若再回浓，延灌30min后即可结束灌浆。其回浓情况反映在灌浆综合成果表中，并报告设计、监理。c有涌水的固灌孔、有灌浆中断的固灌孔、地质缺陷的固灌孔等，其终孔段灌浆结束后，采用终孔段的灌浆压力进行全孔复灌至正常结束。⑧封孔9 a采用自上而下分段灌浆及综合灌浆方法时采用“分段灌浆封孔法”，分段长度：7m～9m，封孔时间30min。b采用自下而上分段灌浆方法时采用“全孔封孔法”，封孔时间1.0h。c抬动孔、物探测试孔、灌后检查孔等进行灌浆与封孔，其封孔采用分段灌浆封孔法。d封孔浆液采用0.5:1水灰比的普硅水泥浆液。⑨特殊情况处理a灌浆过程中如地表发生冒（漏）浆现象时，如冒浆量较小，不作专门处理，按正常灌浆方式灌注至结束标准；如冒浆量较大，采用低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等灌注方法处理，并根据情况采取嵌缝、地表封堵待方法处理。b当钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，立即停钻，向质检及监理反映，及时查明原因，并采用缩短段长进行灌浆的方法处理。c钻灌过程中，如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围，若串浆孔具备灌浆条件时，采用一孔一泵同时进行灌浆，否则，堵塞串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，钻孔或灌浆。d对孔口有涌水的孔段，灌前应测计涌水压力和涌水量，根据涌水情况，选用缩短段长，提高灌浆压力、进行纯压式灌浆、屏浆、闭浆及待凝等措施。e灌浆工作应连续进行，当因故中断时，应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率比中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后，注入较中断前减少较多，且在短时间内停止吸浆，则采取扫孔重灌的措施处理或根据监理人的意见处理。f对遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段，应暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的地下洞井、岸坡、结构分缝、冷却水管等进行彻底检查，如有串通，采取措施后再恢复灌浆，灌浆时采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时返回适量速凝剂，该段处理后应待凝24h，再重新扫孔、补灌。其灌浆资料应及早报送监理、设计，以便根据灌浆情况及该部位的地质条件，分析、研究是否需进行补充钻灌处理。三、固结灌浆质量检查⑴采用压水试验、测量岩体波速、孔内数字成像和静弹性模量，并结合对灌浆孔钻孔、检查孔取芯和灌浆资料成果等进行综合评定。⑵单点压水检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，检查结束后进行灌浆和封孔。9 ⑶有盖重灌浆压水试验在灌浆结束4d后进行；岩体波速在灌浆结束14d后进行；静弹性模量检查在该部位灌浆结束28d后进行。⑷固结灌浆质量的压水试验检查标准：根据设计图纸灌浆分区进行评定，坝锺、坝趾灌浆区透水率q≤3Lu，其它灌浆区透水率q≤5Lu。压水试验孔段合格率为85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，则灌浆质量可认为合格。若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进行处理。⑸坝基声波标准：对于Ⅱ、Ⅲ类岩体，灌后检查孔岩体的单孔声波波速值大于4000m/s，对于Ⅳ类岩体（泥浆类），灌后检查孔岩体的单孔声波波速值大于3500m/s。坝基挤压带、溶蚀条带经过固结灌浆后单孔声波波速应大于3500m/s。所有检查孔单孔声波波速值无2000m/s以下的波速测点。对于灌区D4区，灌后岩体检查孔的灌区单孔声波波速平均值应大于4000m/s,跨孔声波波速平均值应大于3750m/s，检查孔灌区单孔和跨孔声波波速值大于3250m/s的测点比例应大于85%，检查孔单孔声波波速值小于2000m/s的测点比例应小于5%。对于灌区B2和D1区，灌后岩体检查孔的灌区单孔声波波速平均值应大于3750m/s,跨孔声波波速平均值应大于3500m/s，检查孔灌区单孔和跨孔声波波速值大于3250m/s的测点比例应大于85%，检查孔单孔声波波速值小于2000m/s的测点比例应小于5%。单孔声波波速合格测点数量不得低于85%，小于设计标准85%的测点不得超过3%，且不得集中。四、溶蚀地层固结灌浆施工⑴主要施工方法及施工措施①灌浆段长：接触段为2m、第2段及以下各段5～6m；视地质情况可适当缩短段长，解决孔内的积砂及塌孔问题，或按监理人指示分段。②限流：由于地层强度低，灌浆过程中升压过快极易产生击穿外漏，在灌浆时控制浆液流量，适当延长灌浆时间。施工中一般流量为15～20L/min。③间歇灌浆及掺加外加剂：对于上部岩体的孔段，在压力的情况下，都会产生外漏及无回浆的现象，在此情况下一般采用掺加水玻璃作速凝剂，并按灌入干灰量控制灌浆时间，然后待凝扫孔复灌。④当发现裂隙通道很大时，视情况可以改灌水泥砂浆、粉煤灰水泥浆或水泥黏土浆等，达到设计灌浆压力而后改灌普通水泥浆，直至达到规定的结束条件。9 ⑵特殊情况处理①冒浆：灌浆过程中如地表或混凝土接缝发生冒（漏）浆现象时，根据冒（漏）浆量的大小，可采用下述方法处理：如冒浆量较小，可不作专门处理，按正常灌浆方式灌注至达灌浆结束标准；如冒浆量较大，一般可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时采取嵌缝、地表封堵方法处理。②串通：钻灌过程中如发现灌浆孔相互串通时，查明串通量和串通孔数、范围，研究采用多孔同时灌浆法灌注，但孔数不宜超过2孔，以防止产生抬动。③涌水：对孔口有涌水的孔段，灌前测计涌水压力和涌水量，根据涌水和压力情况，可按相应变浓浆液浓度和增加压力等措施综合处理。一般的处理方法为，对发生涌水孔（段）灌浆压力计入涌水压力，灌浆结束后屏浆，屏浆后再闭浆待凝48小时，扫孔后直至该段无涌水后再向下施工，如终孔段发现涌水，则该孔需加深处理，直至穿过涌水层。④大漏量：如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的地下洞穴、陡直立坡、结构分缝等进行彻底检查，如有串通，采取措施处理后再恢复灌浆，灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时亦可掺加适量速凝剂灌注，该段经处理后应待凝24h，再重新扫孔、复灌。其灌浆资料及早报送监理、设计单位，以便根据灌浆情况及该部位的地质条件，分析、研究是否需进行补充钻灌处理。⑤不良地质地段处理措施：a在灌浆孔灌浆过程中遇到溶蚀洞穴、断层、破碎带等不良地质地段需进一步探明其分布范围及充填物种类和密实情况等，主要探明的方法有：连通试验，用带指示剂的液体作简易压水试验、物探测试、孔内摄像等，再根据不同的情况，采取不同的措施处理。b处理的原则和程序是：先堵塞大的溶蚀洞穴、裂隙，然后进行密实封闭。主要采用以下方法进行处理：对大的溶蚀通道、断层破碎带地段，根据了解的情况，采取增设封闭孔，即在灌浆范围外一定距离的溶蚀通道、断层、破碎带地段上先钻设封闭灌浆孔，采用低压、浓浆等方法进行封闭性灌浆，然后，再按正常方法进行灌浆孔的灌浆。9 对溶蚀洞穴及破碎带等大漏量段灌浆，一般采用低压、限流、间歇灌浆等方法处理，即先逐级降低灌浆压力，观察吸浆率的变化直至吸浆率降至10L/min以下，如压力降为0Mpa，吸浆率仍然很大，则采用限流法，控制吸浆率在5～10L/min，保持管路通畅即可，持续灌注，必要时待凝、间歇，以减小浆液在大漏量通道处的流速，促使浆液尽快沉积、凝固，堵塞外漏通道，达到正常灌浆的目的。对溶蚀洞穴及破碎带等大漏量段灌浆，也可采用较低的压力灌注较浓的混合浆液，如水泥砂浆、水泥化学浆等，待吸浆率有显著减少时，再改灌常规浆液，逐级提高压力直至达到设计标准。再视情况布置加密灌浆孔、采用提高0.5～1Mpa压力灌浆，以期达到灌浆的设计压力标准。特大漏量段灌浆，经监理人批准可以在灌浆浆液中掺加一些早强外加剂或掺合材料，如在水泥浆中加水玻璃，或掺砂量较高的水泥砂浆等；加入外加剂时，可采用孔内混合的双液灌浆法，在溶蚀洞穴大漏量部位混合浆液。待大的洞隙灌满后，再灌注常规的浆液。9'