高喷、帷幕施工组织设计

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高喷、帷幕施工组织设计

高喷、帷幕灌浆施工组织设计

覆盖层较薄的36#~42#孔地基砾石及全风化花岗岩采用高喷防渗墙(墙体深度小于8m),高喷防渗墙底面以下4m采用帷幕灌浆,覆盖层较厚的28#~35#、43#~47#孔及两岸平台地基砾石及全风化花岗岩层采用高喷防渗墙(墙体深度8~23m),高喷防渗墙下岩石层不再进行帷幕灌浆。

孔距1.7m,进入中风化花岗岩4m

孔距1.0mGB 51249-2017标准下载,成墙厚度不小于80cm

坝址上距月亮岛公铁两用桥12km,上距长沙港口主枢纽霞凝中心港区下游端沙河子11km。坝址属湘江下游河段,地势平缓,河面宽阔,坝址处江心现有一河心洲——蔡家洲,洲长4.5km左右,宽约200~350m,高程约31.0m,将湘江在此分为两汊,便于利用其作为分期导流的纵向围堰。左汊为主航道,河宽约850m,河床高程为15.0~25.0m,右汊河床宽约320m,河床高程22.0~27.0m。

坝址地层覆盖层一般为4.0~22.2m,局部为35.1m,基岩为花岗岩、强度高,工程地质和水文地质条件较好。

第四系全新统桔子洲组(Qj)地层主要分布于左岸河堤附近及河床内。

①淤泥质土:褐色,软塑,局部分布于河床内,厚度一般为0~1.0m。

②粉质粘土:褐黄色,可~硬塑或可塑,主要分布于蔡家洲上及左岸河堤附近,厚度约2.2~8.2m,为冲洪积成因。

③细砂:褐色、褐黄色,松散或稍密,局部分布于河床内,厚度一般为0.0~12.0m,为冲洪积成因。其中分布于河道内细砂含少量泥质,分布于蔡家洲附近细砂含泥较多。

④卵石:褐黄色或褐灰色,含泥质少,砂砾多,以稍密或中密为主,卵石粒径大多为2~4cm,卵石成分以石英岩及硅质岩为主,广泛分布,厚度一般为1.5~6.7m,为冲洪积成因。

第四系更新统白沙井组(Qbs)地层主要分布于河床两岸。

⑤粉质粘土:黄红色,具网纹状结构,硬塑,厚度约为4.2~9.3m,为冲洪积成因。

⑥卵石:褐黄色,以中密为主,含泥质少,砂砾多,卵石粒径大多为2~5cm,卵石成分以石英岩及硅质岩为主,厚度约为0.4~5.0m。

燕山晚期侵入岩(ηγ)

⑦花岗岩:似斑状结构,中、粗粒,斑晶主要为钾长石,其次为斜长石,含量10~15%,基质为中、粗粒花岗结构,由钾长石、斜长石、石英、黑云母和白云母组成。其全风化岩,厚度变化较大,主要分布于拟建坝轴线附近,厚度一般为4.1~24.6m,局部夹强风化硬块;其强风化岩,深灰白色,石英颗粒约0.5~1cm大小,岩石呈胶结砾砂状,岩质软硬不均,难捏散,但易击碎,坝区分布较广泛,厚度一般为1.5~29.0m。中风化岩,浅灰、灰白色,岩质坚硬,坝区内岩石大多完整或较完整,坝区广泛分布,厚度变化较大;微风化岩,岩质坚硬,岩石完整,岩芯呈长柱状,厚度大。

中、微风化花岗岩透水性微弱,透水率q<1(Lu)(微透水)占64%,其中中风化花岗岩透水率介于:q=0.20~5.56(Lu),属弱~微透水层。微风化岩透水率介于:q=0.30~0.50(Lu),属微透水层。全、强风化花岗岩属弱~中等透水层。

砂卵石层属中等透水层。

2、施工程序和施工进度安排

(1)同一施工部位基础防渗按先高压旋喷灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。

(2)坝基帷幕灌浆在盖板混凝土形成后,在盖板混凝土内钻孔灌浆。

(3)同一区域高压旋喷灌浆在碎石桩施工完成后进行。

2.2坝基高压喷射防渗墙施工进度安排

根据目前施工进度,坝基高压喷射灌浆计划在2010年11月1日~2010年11月30日施工37#~42#坝段;2010年11月10日~2010年12月9日施工43#~47#高喷防渗墙;2010年11月20日~2010年12月29日施工28#~36#高喷防渗墙;2010年11月10日~2010年12月9日施工右岸平台副坝高喷防渗墙;2010年11月30日~2010年12月29日施工左岸平台副坝高喷防渗墙。

2.3坝基帷幕灌浆施工进度安排

帷幕灌浆施工在相应坝段高喷灌浆以及混凝土盖板浇筑完成后进行,36#~42#坝基防渗帷幕计划在2010年11月25日至2010年12月28日施工,工期60天。

3.1施工用风、水、电

本工程采用21m3的移动式空压机供风,空压机根据需要按靠近作业面的原则布置,每台空压机接一套φ80mm的专用风管至施工作业面,供1~2台钻机同时用风。

坝基高喷灌浆、帷幕灌浆施工采用专用管线自总布置形成的管路引至各施工部位。

(3)施工用电:采用专用线路自总布置提供的最近接线点接至各施工部位。

制浆系统包括高喷灌浆制浆系统、帷幕灌浆制浆系统。

高喷灌浆时,在每台高喷设备附近布置高喷制浆站;鉴于帷幕灌浆工程量少,帷幕灌浆和坝体混凝土浇筑不干扰,为露天施工,工期较长,帷幕灌浆采用移动式灌浆站进行供浆。

3.2.1高压灌浆制浆站

每台套钻喷设备施工范围内设制浆站,坝基高喷施工时,布置在轴线上游侧,各制浆站面积50m2,采用轻型钢结构,制浆站内设水泥仓库和灰台,水泥堆放平台采用脚手架管搭制,距地面约1.0m,上铺脚手板,制浆站四周设排水沟,以排除制浆过程中产生的废水废浆。

3.2.2移动式灌浆站

帷幕灌浆施工时,在灌浆部位附近设移动式灌浆站,每个灌浆站设1台ZJ800高速搅拌机、1台2×200L双层搅拌桶和1台BW100/100型灌浆泵。灌浆站内搭设水泥、掺合料和外加剂仓库,地面架空防潮,采用轻型钢结构,面积40m2,旁边设水泥仓库。

采用高速搅拌机搅制普通浆液,搅拌时间不少于30s。浆液在使用前均过滤,普通浆液自制备至用完的时间小于4h。浆液温度保持在5~40℃。每次拌制的浆液进行检测,检测内容主要包括浆液比重、温度和粘度,分别采用比重秤、温度计、马氏漏斗,每间隔一定时间进行检测,以杜绝使用不合格浆液。

灌浆站分别设一个约2m3废浆沉淀池,并设排水排污沟,废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后,采用专用汽车把固相物弃至监理人指定的地点,废水经过排污系统排至监理人指定的地点。

高压喷射灌浆施工时,在钻孔完成拔套管时,需提供护壁泥浆,在制浆站旁设泥浆制浆站,内设膨润土仓库,面积15m2,布置1台2m3的泥浆制浆机、1台污水泵和1个2m3的蓄浆池。

各部位基础处理工程施工时,布置好相适应的废水、废渣处理设施,采取相应的处理措施,组建专门队伍进行废水、废渣处理工作。

3.3.1高喷灌浆工程废水废浆处理

高喷灌浆施工时,在一侧设排污沟,并在每个灌浆机组范围内设一个4m3的集渣坑,废水废浆经沉淀处理后,废水采用排污泵排放至指定地方,废渣运至指定地点处理。

3.3.2帷幕灌浆工程废水废浆处理

帷幕灌浆施工时,在轴线上游侧设排污沟和集水井,下游设袋装土挡墙,防止废水、废浆流至下游混凝土仓面,废水、废浆和岩粉通过轴线上游侧排污沟引至集水井,经沉淀后,采用排污泵排至监理人指定部位,施工过程中,及时派专人清理排污沟和集水井,岩芯等固相废弃物及时派专人进行清理,保证施工作业面清洁,废渣清理后运至指定堆渣场。

(1)根据施工图纸或监理人指示选用水泥,用于高压喷射灌浆和帷幕灌浆水泥强度等级不低于32.5,高压喷射浆液应采用普通硅酸盐水泥拌制,一般采用普通硅酸盐水泥。高喷灌浆需提高强度时,采用42.5水泥或在32.5硅酸盐水泥中外掺高效扩散剂。

(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%;施工过程中,根据灌浆实际情况,按监理人指示采用细水泥或超细水泥等特种水泥。

(3)灌浆用的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。

(1)灌浆用水应符合中国标准JGJ63—2006的规定,拌浆水的温度应低于40℃,高于5℃。

(2)应有足够贮水和供水能力,以保证在钻孔、冲洗或灌浆作业中能连续供水。

(3)高压泵用水须纯净,无泥沙及其它杂质。

(1)根据实际灌浆情况经监理人批准,可在水泥浆液中掺入粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料,其掺入量应通过试验确定,试验成果应报送监理人。

1)粘性土:塑性指数不宜小于14,粒径小于0.005mm的粘粒含量不低于25%,含砂量不大于5%,有机物含量不大于3%。

2)粉煤灰:精选Ⅱ级及Ⅱ级以上粉煤灰,烧失量不大于8%,SO3含量不大于3%,当其掺入水泥浆后,应具有能起胶结反应和本身能硬化的性质,其细度应与水泥细度相同。

3)水玻璃:模数为2.4~3.0,浓度为30~45波美度。

4)钻孔护壁用粘土的含砂量不得超过5%。

(2)高喷灌浆时,为减缓水泥浆液沉淀速度,在硅酸盐水泥中添加3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。膨润土的细度为200目。

(1)根据灌浆需要,经监理人批准,承包人可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量应符合中国标准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,试验成果应报送监理人。所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。外加剂种类如下:

2)减水剂:苇浆废液、铬木素、磷酸钠、焦磷酸钠等。

在进场后,正式高喷前,选择具有代表性的地段进行现场试验,试验为10孔,间距1.0m,以确定在各种钻孔方法、高喷参数的条件下,施工效率和高喷的效果,试验完成后,经监理人核准并优选出高喷灌浆参数。

5.2施工方法和工艺流程

高压水泵提供高压水,通过高压水管输送至喷杆内,自直径为1.70mm~1.9mm的喷嘴中喷出,形成高压射流切割破坏地层,使用空压机提供压缩气从气嘴中喷出,在外圈保护射流,减少射流能量损失,同时使用高压泥浆泵输入水泥浆使水泥浆与地层搅拌混合、充填与置换,形成水泥土混合体。高压浆喷射的同时,由高喷台车动力头带动喷管旋转提升形成防渗体,相邻各孔的防渗体相互连接形成防渗墙。

旋转速度(r/min)

回浆密度(g/cm3)

1)对施工场地进行平整,对低洼和表部松散部位回填、夯实和加固,以满足施工机械行走的需要。

2)测量放样:根据设计桩位布置及现场控制点,由技术人员现场放出具体孔位并明确标识,孔位中心偏差不大于5cm。

3)水、电、气及制浆系统等布置于施工前完成。

1)孔位布置:沿高喷灌浆轴线每10m布置一个先导孔,并视情况进行调整,轴线起点、端点各布置一孔。

2)钻孔直径:开孔孔径φ130mm,终孔孔径φ110mm。

3)孔深:进入基岩顶板以下5.0m,由地质监理进行鉴定确认后终孔。

1)调整钻机呈水平状态,稳固后方可开孔。开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm。

2)采用跟管钻进直接到设计孔深,起钻后注入护壁泥浆,用拔管机拔出套管并保护好孔口,防止异物掉入孔内,钻孔分Ⅰ、Ⅱ两个次序进行。

3)钻孔完成后进行孔斜和孔深测量,由质检人员进行工序验收,检测孔深达到设计要求、孔底偏斜率≤1.5%以后方可终孔,并经监理人验收签证,否则进行纠偏或加深,钻孔终孔验收合格后,对孔口妥善保护。

1)高喷台车就位:使用液压步履装置使高喷台车的井口装置对准孔口,然后升降液压支腿调平台车,并进行试喷检查,各管路及机械正常,各参数均达到要求后方可下入喷管。

2)喷具入孔:卷扬机起吊喷具(导流器、喷管、喷头及浆气胶管)通过井口对准孔位中心,将喷管及喷头放入孔内直至孔底,当孔深超15m,需分数次入孔,接头密封处要特别检查,防止漏浆。

4)喷射提升:先开动泥浆泵供浆,然后开动高压水泵喷射,再开动空压机供气,静喷约30s,检查各参数均符合设计要求后按拟定的参数开始旋转提升,在离设计墙顶高程1.0m时放慢提升速度,到达设计墙顶后静喷30s。

5)孔口回填:喷射灌浆结束后,关闭高压水及气,继续往孔内送水泥浆液,直至孔口浆液下降不明显时,结束供浆。

6)机具清洗:每喷射完一孔后,用清水冲洗机具及喷管喷头,以免管路堵塞。

7)成墙施工:高喷灌浆作业分两序施工,单孔喷射作业连续进行,相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业时间间隔为12~72h。施工时根据现场施工情况调整同序孔的施工次序。如施工间隔时间过长,采取提高喷射压力,降低提升速度等措施处理,确保Ⅰ、Ⅱ序墙体的可靠搭接。

5.3.2特殊情况处理

在喷射过程中,因故中断,中断时间超过30分钟,准确记录中断位置,复喷时,将喷管下入中断处以下50cm复喷搭接;如喷管下不到位,扫孔直至搭接部位以下至少50cm。

(2)若地层中空隙较大,孔口返浆浓度偏低,减慢提升速度或进行静喷,直至正常为止。孔口没有返浆,则采用从孔口注泥浆、在浆液中加入适量的速凝剂,减少浆液流失。事后进行可控性灌浆补强。

(3)若冒浆过大,采取提高喷射压力,加快提升速度,但应经现场监理人批准,同时对冒出地面的浆液对已灌孔进行回填利用。

(4)钻孔遇孤石和块石地层,详细记录,在高喷灌浆前,采取膏浆预充填,高喷时降低提升速度和静喷等措施,以保证灌浆质量。

高喷墙体质量检查一般在成墙14天后采用开挖检查或钻孔方法检查,并采用监理人指定的其它检查方法以及对监理人指定的项目进行检查。检查部位由监理人现场确定。

(1)开挖检查:每处槽坑长3~5m、深2.5~4.0m,采用人工开挖,对开挖揭露情况作描述并拍照。

(2)钻孔方法检查:自上而下分段进行,每回次不大于1.5m。钻至设计深度后,进行压水试验对高喷质量评价。对钻取芯样按要求整理、编号、装箱保存,进行芯样描述并作芯样柱状图。

(3)在每个检查孔、开挖检查部位取试样,做室内抗压强度、渗透系数、破坏比降试验检测。其中一半的试件做单轴抗压强度检测。

(4)钻孔及检查坑在检测结束后按监理人要求及时回填密实。

(5)防渗工程完工后,将施工记录、各项检查监测资料和施工报告报监理人,申请验收,对于验收中提出的问题,按监理人批准的方法处理直至通过验收。

6.1.1试验内容及目的

(1)帷幕灌浆正式施工前进行试验,包括浆液试验和现场帷幕灌浆试验。

1)分析比较不同灌浆方法的灌浆效果,选定合适的灌浆方法。

2)选择合适的灌浆压力及合理的升压办法。

3)得出不同施工方法的施工工效,为合理组织帷幕灌浆施工提供依据。

由设计、监理和承包人根据实际情况选择,试区的地质条件和帷幕线地质情况类似并具有代表性。

按监理人指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验:

①浆液配制程序及拌制时间;

②浆液密度或比重测定;

③浆液流动性或流变参数;

⑤浆液的凝结时间,包括初凝和终凝时间;

⑥浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性;

⑦监理人指示的其它试验内容。

帷幕灌浆试验需浇筑混凝土盖板1m厚,以保证灌浆效果。

灌浆采用自下而上分段灌浆方法,分段长度为第一段2m,第二段3m,以下各段为5m。其他方法参照有关规定和国家规范有关规定执行。

6.1.5试验资料和成果

现场灌浆试验完毕,及时整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料,并将试验的详细记录和试验分析成果报送监理人。通过试验取得可靠的灌浆技术参数及施工经验,为全面展开灌浆工作打下良好的基础。

(1)钻孔编号、孔深、孔斜严格按施工图纸要求和监理人指示或技术条款进行。钻孔应按灌浆分序的原则施工。

按照设计施工图纸或监理人指定的位置进行布孔,灌浆孔钻孔位置与设计位置的偏差不大于10cm。如有特殊原因需调整孔位时,报经监理人批准后实施,并记录实际孔位。

1)钻孔时钻机固定平稳并用罗盘量测钻机立轴角度,使之符合设计孔向。

各类钻孔孔径按施工图要求,暂拟定为如下孔径:帷幕灌浆高喷防渗墙内钻孔孔径为Φ76mm,以下各段孔径为Φ56mm。质量检查孔和抬动观测孔孔径为Φ76mm;先导孔防渗墙内钻孔孔径为φ91mm,以下各段为76mm。

当孔内出现塌孔、掉块、卡钻或集中漏水而难以继续钻进时,可先进行灌浆处理,然后再行钻孔;当钻进出现掉钻时,不论是否已钻至规定的段长孔深位置,均停止钻进,先查明原因,再按照要求进行处理。

钻孔施工中,每作业班组应对本班工作情况,如钻进情况、材料消耗情况、出勤情况、孔内特殊情况(如钻孔漏水、涌水、塌孔、掉块、回水颜色等)等详细记录在钻孔记录报表内。

钻孔结束待灌或灌浆结束待钻孔,孔口均加木塞妥善保护,以防其他杂物掉入或污水流入孔内。

1)质量检查孔及监理人指定的其他取芯孔均须进行钻孔取芯。

2)芯样长度限制在3.0m以内,取芯率要求不小于80%,若芯样获得率小于80%,则下一回次减少循环深度50%,以后依次减少50%,直至芯样获得率大于80%或回次进尺降至50cm为止。

为保证岩芯获得率,拟采用双管钻具进行钻孔取芯,并尽可能缩短回次进尺,每回次进尺最大不超过岩芯内管的长度。

3)钻孔岩芯按要求进行装箱、编录、拍照、保存和取样进行试验,绘制钻孔柱状图,对监理人要求永久保存的岩芯,及时送至指定的岩芯库保存。

6.3钻孔冲洗及压水试验

(1)灌浆孔均进行冲洗。根据监理人指示采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗;裂隙冲洗方法应根据不同的地质条件,通过现场灌浆试验确定。

(2)冲洗压力:冲洗水压采用80%的灌浆压力,压力超过1MPa时,采用1MPa;冲洗风压采用50%灌浆压力,压力超过0.5MPa,采用0.5MPa。

(3)裂隙冲洗应冲至回水澄清后10分钟结束,且总的时间要求,单孔不少于30分钟,串通孔不少于2小时。对回水达不到澄清要求的孔段,应继续进行冲洗,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)裂隙冲洗后,该孔(段)应立即连续进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24小时者,应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

(1)压水试验在钻孔裂隙冲洗结束后灌浆开始前进行。

(2)取芯检查孔和灌浆试验孔均需进行压水试验,除非监理人另有规定。

(4)帷幕灌浆压水试验应分段进行,其吸水量的稳定标准:将压力调到规定数值并保持稳定后,每10分钟测读一次压入流量,当流量大于5L/分时,连续四次读数,其最大值和最小值之差小于最终10%;或当流量小于5L/分时,连续四次读数,其最大值与最小值之差应小于最终值的20%;或连续四次读数,流量均小于0.5L/分,则最终读数即应为计算流量。

(6)对帷幕灌浆,无论采用自上而下分段灌浆法,或自下而上分段灌浆法,先导孔应自上而下分段卡塞进行压水试验,并按施工图纸要求采用五点法或单点法,先导孔的数量应不少于灌浆总孔数的10%。其它各次序孔的各灌浆段,可进行简易压水试验。检查孔应采用五点法进行压水试验。

(1)帷幕灌浆以一个灌浆单元为一个施工单位按分序加密的原则进行。施工次序:Ⅰ序孔钻孔、灌浆→Ⅱ序孔钻孔、灌浆→Ⅲ序孔钻孔、灌浆→检查孔钻孔、压水试验。先导孔的灌浆施工按Ⅰ序孔对待。

(2)高喷防渗墙、混凝土盖板与基岩接触段先行单独灌浆并待凝24h后,再进行下一段的钻灌作业,高喷防渗墙与基岩接触段灌浆是重点,需严格控制各项灌浆标准,出现问题妥善处理,确保灌浆质量。

(4)孔内阻塞法灌浆塞塞在待灌段顶部,接触段灌浆塞阻塞在基岩面以上20~50cm的混凝土内进行灌注,射浆管距孔底距离不超过50cm。

(5)采用自下而上分段灌浆法和孔口封闭法进行灌浆时,同一排相邻的两个次序孔之间、以及后序排的第一次孔与其相邻部位前序排的最后次序孔之间,在岩石钻孔灌浆的高差不得小于15m。

(6)一般情况下每段灌浆结束后不待凝,但在断层、破碎带、失水地段等地质条件复杂地区则待凝,其待凝时间根据地质条件和工程要求、浆液试验结果等由监理人确定。

6.4.2灌浆段长和灌浆压力

(1)灌浆采用分段施工。段长划分按设计规定执行。一般接触段为2.0m,第二段为3.0m,第三段及以下各段为5.0m,遇特殊情况时,根据监理人的指示可适当缩短或加长灌浆段长;采用孔内阻塞自下而上分段灌浆法,灌浆段长一般为5m,遇特殊情况时,根据监理人指示可适当缩短或加长灌浆段长,但加长后最大段长不得大于10m。

1)灌浆压力按施工图或监理人指示执行,灌浆时应尽快达到设计值,接触段和注入率大的孔段应采用分级升压方式逐级升压至设计压力。一般情况下控制灌浆注入率在30L/min以下。

2)采用循环式灌浆时,灌浆压力以安装在回浆管路上的灌浆压力表的中值控制,采用纯压式灌浆时,压力以安装在孔口进浆管附近的压力表中值为准,资料分析整理时换算成全压力。

3)串通孔(组)或多孔并联灌浆时,分别控制灌浆压力,同时应加强抬动监测,防止混凝土发生抬动破坏。

6.4.2浆液及浆液变换

灌浆浆液根据施工图和灌浆试验成果选用,由稀到浓逐级变换。

当灌浆压力保持不变,注入率逐渐减少时,或注入率保持不变灌浆压力持续升高时不得改变水灰比。

当某一级水灰比浆液注入量已达300L以上,或持续灌注时间已达30min,而灌浆压力或注入率均无明显改变时,变浓一级水灰比灌注。

当注入率大于30L/min,根据具体情况越级变浓。

6.4.3灌浆结束标准

(1)采用分段卡塞自上而下灌浆法时,灌浆段应在最大设计压力下,注入率不大于0.4L/min后,继续灌注60min,或注入率不大于1L/min后,继续灌注90min,灌浆即可结束。

(2)采用自下而上分段灌浆法时,灌浆段应在最大设计压力下,继续灌注时间减少为30min和60min,灌浆即可结束。

(3)当长期达不到结束标准时,报请监理人共同研究处理措施。

帷幕孔全孔灌浆结束并经监理人单孔验收合格之后,将及时进行封孔,采用“全孔灌浆封孔法”封孔。

采用上述方法封孔,待孔内水泥浆液凝固后,灌浆孔上部空余部分,大于3m时,继续采用导管注浆法进行封孔,小于3m时,采用干硬性水泥砂浆人工封填捣实。

钻孔、压水和灌浆过程中,均由机组记录员对工作本班钻进情况,尤其是孔内异常情况、钻孔冲洗、压水和灌浆全过程进行记录,压水和灌浆过程中采用三参数(压力、流量及水灰比)记录仪进行监控,采用双流量计大循环连接,同时进行人工记录,并与记录仪记录的数据对比,发现有较明显的偏差时,立即查明原因。人工记录确保及时、准确、全面,严禁事后记录和超前记录,为此需要对记录员进行培训,经考核合格方可上岗,施工队过程中随时接受并积极配合质检员和监理人的质量监督。

灌浆过程中发现冒浆、漏浆时,视具体情况采用嵌缝、表面封堵、灌注浓浆、降低压力限流、限量和间歇灌浆等方法处理。

(1)灌浆过程中发生串浆时,如被串浆孔正在钻进,串浆量不大,可继续钻进,否则,立即停止钻进。封闭串浆孔,待灌浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗,而后继续钻进施工。

(2)如与待灌孔串浆时,串浆量不大时,可于灌浆的同时在被串孔内通入水流,使水泥浆不致在孔内沉淀而堵塞钻孔内的岩石裂隙;串浆量较大时,如条件具备可同时灌浆,如不具备同时灌浆的条件,则封闭被串孔,待灌浆孔灌结束之后,立即打开被串孔扫孔冲洗后尽快灌浆。

(3)若两个孔同时灌浆,且两孔段使用的灌浆压力又不相同,出现串浆时,若无法灌结束,封闭使用较低灌浆压力的浅孔,待深孔灌结束后再灌浅孔。

6.7.3大耗浆量孔段(大于1000Kg/m)的处理

当孔段未钻遇空洞及断层破碎带而出现耗浆量较大,难以达到结束标准时,在灌注0.5:1浓浆的前提条件下,可采取如下处理措施:

(1)降低灌浆压力、限流、限量、间歇灌浆;

(2)在浆液中掺加速凝剂灌注混合浆液;

(3)在灌入干料单耗量已达3000Kg/m而无法达到结束标准时,停灌待凝,然后扫孔复灌,直至达到灌浆结束标准为止,或按照监理人指示执行。

(4)在具备条件时灌注膏状浆液。

6.7.4孔段返浆的处理

在岩石裂隙内充填有粘土的孔段进行灌浆时,当降压时极易出现返浆现象,即在降低压力时,灌入孔段内的浆液在充填泥的弹力作用下被挤出孔外,此类孔段在灌浆结束时适当延长屏浆时间,或先采用纯压灌浆结束后闭浆待凝,然后扫孔灌浆直至达到结束标准。

6.7.5孔口有涌水孔段的处理

灌浆前测记涌水压力和涌水量,根据涌水情况,按监理人指示可选用下述方法处理:

(1)缩短段长,对涌水段单独灌浆;

(2)相应提高灌浆压力;

(3)灌浆结束后采取屏浆措施,屏浆时间不少于1h;

(5)闭浆结束后待凝48h;

(6)必要时,在浆液中掺加适量速凝剂。

6.7.6灌浆中断的处理

灌浆过程中若因故中断可采用如下措施进行处理:

(1)尽早恢复灌浆,如估计在30min之内难以恢复灌浆时应进行洗孔,然后扫孔复灌,直至达到结束标准;

(2)恢复灌浆时应使用开灌比级的浆液进行灌注,如注入率与中断前相近,可恢复中断前比级的浆液继续灌注,如注入率较中断前减少较多,则按逐级变浓的原则继续灌注;

(3)如中断时间较长,恢复灌浆时,如注入率较中断前减少较多且在短时间内停止吸浆,采取补救措施进行处理。

6.7.7断层破碎带等地质缺陷段处理

断层破碎带处理一般采取缩短灌浆段长、灌后待凝的方法。如果断层破碎带孔隙率较大且连通性较好,吸浆量特大,可改用浓浆、速凝水泥浆、水泥砂浆进行灌注。如果断层破碎带泥质含量高,可灌性很差,根据具体情况经监理人批准,可采用高压冲洗、高压旋喷灌浆或化学灌浆(如丙烯酸盐等)的方法进行处理。特殊处理结束后,均重复进行常规水泥灌浆。

钻孔穿过软弱破碎岩体发现塌孔、掉钻或集中漏水时,立即停钻,先进行灌浆,达到结束标准待凝后再钻进。

钻孔穿过软弱夹层时可采取“高压水冲洗置换技术”和“下置栓塞进行高压挤密灌注技术”等措施进行处理。

6.7.8回浆返浓处理

灌浆过程中如回浆变浓,即20~30min内回浆比重超过一个比级且注入率在1L/min~2L/min,此时换原比级的新鲜浆液,若不发生回浆变浓或回浆变浓不明显,则正常结束灌浆;若继续发生回浆比重超过一个比级的现象,则判为吸水不吸浆,可换用相同水灰比的新浆灌注,若效果不明显,继续灌注30min,即可结束灌注,也不再进行复灌,但总灌注时间仍要求不小于60min。

(2)帷幕灌浆最终质量检查以检查孔的压水试验成果资料为主,并结合对施工纪录、成果资料、钻孔取芯和检验测试成果的分析进行综合评定。

(3)帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔数的10%,每个单元工程内至少有一个检查孔。

(4)检查孔压水试验在该部位灌浆结束14d后进行,灌浆结束后,及时将有关资料提交监理人,由监理人拟定检查孔位置。检查孔应布置在以下部位:

2)层间层内错动带、岩体破碎、风化严重、裂隙发育等地质条件复杂的部位;

3)末序孔注入量大的孔段附近;

DB3301/T 0291-2019标准下载4)钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经资料分析认为可能存在对帷幕质量有影响的部位。

经检查分析不影响最终质量

施工过程符合要求,封后密实无渗水

(5)帷幕灌浆质量合格标准

帷幕灌浆压水试验透水率不大于5Lu,坝体混凝土和基岩接触段合格率为100%,以下各段的合格率不小于90%,不合格试段的透水率不超过设计规定的100%,且不集中,灌浆质量认为合格。

(6)帷幕灌浆检查孔在压水试验结束后按监理人指示进行灌浆和封孔。

(7)封孔质量检查:先导孔、帷幕灌浆孔灌浆封孔结束后,逐孔检查灌浆孔封孔效果,并根据监理人指示,进行钻孔抽样检查。

根据本钻孔灌浆工程施工特点、工作内容以及施工进度的安排,组织钻孔与灌浆施工人员,施工高峰期共投入帷幕灌浆机组2个,每个机组13人配置,则需钻孔灌浆工26人;高喷灌浆平均每天约108m,考虑高峰强度系数1.2,高峰强度130m/d,根据经验,高喷每台机组每天可施工50~60m,高喷施工配置3个施工机组即可满足要求,每机组15人,需钻灌45人;另外管理人员8人,电工等辅助人员8人,其他普工20人,共计107人。

DZ/T 0338.1-2020标准下载7.2主要施工设备配置计划

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