帷幕灌漿工程施工技術方案

2021-03-04 09:47:24 字數 4919 閱讀 8187

當遇到特殊地段(如斷層)或鑽孔相對較深孔斜難以控制時,將採用duz-d型多點照相測斜儀進行測量。

duz-d型多點照相測斜儀是引進美國eastman公司的先進技術,具有精度高、適應性強、抗干擾性和防震性好、操作簡便、**記錄清晰、易讀和可連續操作等一系列優點,特別是對較深鑽孔的測斜,其效能明顯優於其它測斜儀器。曾先後在長江三峽水利樞紐工程、黃河小浪底水利樞紐工程和河北大黑汀水庫灌漿工程等專案中應用。

duz-d型多點照相測斜儀的精度為:方位角≤±0.5°,頂角≤0.2°。

鑽孔時,根據設計要求,對孔內各種情況,如換層、破碎、掉塊、斷層、洞穴、漏水湧水等進行詳細的記錄,以作為分析鑽孔情況的依據。

鑽孔穿過鬆軟岩層,或遇有坍孔掉塊時,應先進行灌漿處理,然後再繼續鑽進,如發現集中漏水,應立即停鑽,查明漏水部位、原因,做出相應的處理後再繼續鑽進。

鑽進結束等待灌漿或灌漿結束等待鑽進時,孔口均進行堵蓋,進行妥善的保護。

②先導孔、檢查孔、排水孔和觀測孔的鑽孔

(a)帷幕灌漿先導孔的孔位應與帷幕灌漿一序孔相結合,鑽孔孔徑為75mm,孔間距為30m。灌漿檢查孔的孔位應按監理人的指示確定,鑽孔孔徑為110mm。隨機排水孔的孔位應按施工圖紙規定或監理人的指示確定。

觀測孔的孔位應符合施工圖紙要求。

(b)先導孔、灌漿檢查孔的孔底偏差要求與灌漿孔相同,其它各類鑽孔的孔底偏差應不大於1/40孔深或符合施工圖紙規定。

(c)排水孔的位置偏差應不大於10cm,孔的傾斜度偏差應不大於1%,孔深誤差不大於孔深的2%。

(d)除監理工程師批准外,在排水孔周邊30m範圍內(或監理工程師指示範圍內)的灌漿孔尚未灌漿之前不得鑽進排水孔。

(e)排水孔鑽進過程中,如遇有斷層破碎帶、軟弱岩體或溶洞等特殊情況,及時通知監理人,並按監理工程師的指示進行處理。若鑽進中排水孔道堵塞,則應按監理工程師的指示重鑽。

(3)鑽孔取芯

①對檢查孔、帷幕灌漿先導孔,進行鑽取巖芯,按取芯次序統一編號,填牌裝箱,並繪製鑽孔柱狀圖和進行岩芯描述。

②芯樣的最大長度應限制在3m以內,一旦發現芯樣卡鑽或被磨損,應立即取出。對於1m或大於1m的鑽進迴圈,若芯樣獲得率小於80%,則下一次應減少迴圈深度50%,以後依次減少50%,直至50cm為止。如果芯樣的**率很低,應更換鑽孔機具或改進鑽進方法。

③在鑽孔過程中,對鑽孔沖洗水、鑽孔壓力、芯樣長度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素進行監測和記錄。

④製作專用岩芯盒對岩芯進行存放,並對岩芯用巖芯卡片進行標記,放於指定地點妥善儲存。

(4)鑽孔沖洗

鑽孔後,將沖洗管插入孔內,並用堵塞器將孔口堵住,用壓力水沖洗。沖洗工作分兩步進行,即鑽孔沖洗和岩層裂隙沖洗。鑽孔沖洗在鑽孔結束以後,將鑽具下到孔底,,從鑽桿通入壓力水進行,沖洗時,流量要大,使孔內回水的流速足以將殘留在孔底的巖粉、鐵沫衝出孔外,沖洗一直要進行到回水變清,孔內殘存的沉積物厚度不超過10~20厘公尺時結束。

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。灌漿孔(段)裂隙沖洗後,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。

(5)壓水試驗

①每段灌漿孔鑽孔結束後均採用大水量進行鑽孔沖洗,如沖洗效果不理想時,將根據情況選擇壓力水沖洗或風水聯合沖洗。風水聯合沖洗時採用水壓力為灌漿壓力的80%,該值大於1.0mpa時,採用1.

0mpa,風壓力為灌漿壓力的50%,該值大於0.5mpa時,採用0.5mpa;裂隙沖洗採用水壓力為灌漿壓力的80%,該值大於1.

0mpa時,採用1.0mpa;結束標準為孔口回水澄清後10min,單孔不少於30min,串通孔不少於2h,孔內殘存的沉積物厚度不大於20cm結束。

灌漿孔(段)裂隙沖洗後,該孔(段)要立即連續進行灌漿作業,因故中斷時間間隔超過24h,則要求在灌漿前重新進行裂隙沖洗。

②當岩石裂隙有充填物時,採用高、低壓脈衝式沖洗。對地質條件複雜的地區,在鑽孔沖洗過程中先高壓沖洗,沖洗壓力為灌漿壓力的80%或大至100%,連續沖洗5~10min,將孔口壓力在極短時間內突然降至零,形成反向脈衝流,將裂隙中的泥質碎屑帶出,當回水變清時,再公升高到原來的沖洗壓力,持續幾分鐘後,再次降至零,反覆沖洗,直至回水潔淨後,持續10~20min為止。

③灌漿孔均進行簡易壓水試驗,簡易壓水試驗可結合裂隙沖洗進行。簡易壓水試驗方法為:壓力為灌漿壓力的80%,該值大於1.

0mpa時,採用1.0mpa,壓水20min,每5min測讀一次流量,取最後的流量值作為計算流量,其成果以透水率表示。

④檢查孔均進行五點法壓水試驗。帷幕灌漿完成後14天進行檢查孔施工。

⑤壓入流量穩定標準:在穩定壓力下,每3~5min測讀一次壓入流量,連續四次讀數中最大值與最小值之差小於最終值的10%,或最大值與最小值之差小於1l/min時,本階段試驗即可結束,取最終值作為計算值。

⑥簡易壓水試驗壓力採用灌漿壓力的80%,最大不超過1mpa,每5min測讀一次壓入流量,連續讀取四次,取最後的流量值作為計算流量。

(6)製漿

①灌漿材料和漿液

用於灌漿的水泥品種,採用大型企業生產的普矽水泥,水泥指標符合國家和行業的先行標準。強度等級不低於42.5#,要求水泥細度通過80μm方孔篩餘量不大於5%。

灌漿用水泥必須符合質量標準,並按批量收集出廠合格證和抽樣檢驗,不合格水泥不得進場。不得使用受潮結塊的水泥。採用細水泥時,應嚴格防潮和縮短存放時間。

灌漿用水應符合拌製水工混凝土用水的要求。檢驗後如水庫水能滿足要求,優先選用。

a、灌漿時一般使用純水泥漿液,如有特殊情況時,根據需要,通過現場灌漿試驗論證可使用特定型別的漿液或級配料。

b、根據灌漿需要,可在水泥漿液中加入外加劑,所有外加劑凡能溶於水的應以水溶液狀態加入。

c、各類漿液摻入摻和料和加入外加劑的種類及摻加量應通過室內漿材試驗和現場灌漿試驗確定。

d、純水泥漿液不進行室內試驗,其它型別漿液應根據工程需要,有選擇地進行效能試驗。

②漿液製備

製漿材料必須稱量,稱量誤差小於5%。水泥等固相材料採用重量稱量法。各類漿液必須攪拌均勻並測定漿液密度。施工中隨時對進場水泥進行計量,嚴格按配合比製漿。

a、採用高速攪拌機製漿,水泥漿液的攪拌時間不少於30s,攪拌轉速大於1200r/min,漿液在使用前過篩,自製備至用完的時間少於4h。

b、拌制細水泥漿液和穩定漿液加入減水劑,採用高速攪拌機時,攪拌時間通過試驗確定。細水泥漿液自製備至用完的時間少於2h。

c、集中製漿站製備水灰比為5:1-0.5:

1的純水泥漿液。輸送漿液流速為1.4-2.

0m/s。各灌漿地點測定來漿密度,調製使用。漿液的溫度保持在5~400c,低於或超過此標準的視為廢漿。

(7)灌漿

本工程帷幕灌漿採用孔口封閉自上而下分段灌漿,即每鑽進一段,進行一段的灌漿,再進行下一段的鑽灌,灌漿段接觸段長度為3公尺,以下分段為每段長為5公尺,如遇特殊情況可適當縮短或加長,如果地質條件較好,岩層比較完整,段長可適當放寬,但不宜超過10公尺。

灌漿採用lt141高壓水泥漿幫浦,可以保證其容許工作壓力大於最大灌漿壓力的1.5倍,並且有足夠的排漿量和穩定的工作效能。配備jjs-2a立式雙層攪拌桶,和gms2001(j31-d)灌漿資料採集與監控系統配套使用。

孔口封堵採用膠球,可以保證在灌漿過程中,灌漿管可在孔口封閉器中心部位靈活地轉動和公升降且不漏漿,射漿管下放至距離孔底0.5公尺,並在進漿口、出漿口和注漿幫浦處安裝經過律定的壓力表,以便於讀記灌漿的壓力,並安裝灌漿自動記錄器對灌漿過程的引數進行記錄。

灌漿壓力通過灌漿試驗來確定,而後在灌漿施工過程中調整確定,為保證接觸段灌漿質量,接觸段進行單獨灌漿,接觸段的灌漿壓力不宜過大,避免大量的漿液進入覆蓋層,該段的灌漿壓力及灌漿量同過試驗確定,並且不應套用規範中壓力變換及終孔標準。下面的各段壓力逐步遞增,當灌漿壓力達到設計壓力後的各段都以設計壓力進行灌漿。灌漿壓力應盡快達到設計壓力,但當注入率大時應分級公升壓。

灌漿時漿液的濃度應由稀到濃,逐級變換,帷幕灌漿的漿液水灰比有以下七個比級:5:1、3:

1、2:1、1:1、0.

8:1、0.6:

1、0.5:1,開灌水灰比採用5:

1。灌注細水泥漿液,可採用2:1、1:

1、0.6:1或1:

1、0.8:1、0.

6:1三個比級。灌注穩定漿液、混合漿液、膏狀漿液,比級宜少,其配比和變換方法通過室內漿材試驗和現場灌漿試驗確定。

灌漿的漿液按以下規定變換:

當灌漿壓力保持不變,注入率持續減少時,或當注入率不變而壓力持續公升高時,不得改變水灰比。

當某一比級漿液的注入量已達300l以上或灌注時間已達1小時,而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時,應改濃一級。當注入率大於30l/min時,可根據具體情況越級變濃。

灌漿過程中,灌漿壓力或注入率突然改變較大時,立即查明原因,採取相應措施進行處理。

灌漿的結束標準應同時滿足以下條件:

①在設計壓力下,注入率不大於1l/min時,延續灌注時間不少於90min。

②灌漿全過程中,在設計壓力下的灌漿時間不少於120 min。

灌漿結束後,不必待凝繼續進行下一段的鑽灌。

當全孔灌漿結束後進行封孔,封孔採用「置換和壓力灌漿封孔法」,即:當最下面一段灌漿結束後,利用原灌漿管灌入水灰比為0.5:

1的濃漿,將孔中余漿全部頂出,直至孔口返出濃漿為止,而後提公升灌漿管,在提公升過程中嚴禁用水沖洗灌漿管,嚴防地面廢漿和汙水流入孔內,同時不斷地向孔內補入0.5:1的濃漿(或待灌漿管全部提出後再向孔內補入0.

5:1的濃漿),最後在孔口進行純壓式封孔灌漿1h,仍用0.5:

1的濃漿,壓力為灌漿最大壓力,封孔灌漿結束後,閉漿24h。

灌漿過程當中為防止注漿管被水泥漿凝住,必須時常活動注漿管,若注漿管活動有阻礙,立即放開回漿管閥門,加大幫浦入量,加速漿液流動,以沖洗孔內欲將注漿管凝住的水泥漿,必要時還可將漿液變稀,待注漿管能夠活動後,再恢復原先灌漿狀態繼續灌注。

封孔方法:岩石中封孔採用「分段壓力灌漿封孔法」,或岩石孔要用0.5:

1的水泥漿或1:2的水泥砂漿(水灰比0.5:

1),用鋼管放至距孔底0.5公尺處注入砂漿,徐徐上提,並且讓灌漿管下端經常保持埋在沙漿中,定量結束,可在最後一段結束後利用注漿管進行封孔。壩體部分的封孔,在漿液初凝後(一般為12小時)進行封孔,封孔時用直徑4厘公尺的粘土球分層回填,利用自製的孔內夯用鑽機搗實。

(8)特殊情況處理

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