吉安縣江口水庫除險加固工程
帷幕灌漿專案
竣工報告
2009 年 11 月 20 日
目錄一、吉安縣江口水庫除險加固工程帷幕灌漿施工簡介
二、施工程式與施工方法
三、質量控制措施
四、帷幕灌漿的成果分析
五、結論
六、附錄
附錄1、帷幕灌漿工程量統計
附錄2、帷幕灌漿頻率統計表
福利、帷幕灌漿單位注入量頻率曲線及累計頻率曲線圖
附錄4、帷幕灌漿剖面圖
附錄5、帷幕灌漿檢查孔柱狀圖
一、 吉安縣江口水庫除險加固工程帷幕灌漿施工簡介
1、 設計情況:帷幕灌漿分三個次序施工,先施工i序孔,再施工ii序孔,最後施工iii序孔,孔距為2公尺。
2、 施工日期:從2023年6月5日開工至2023年10月15日完工。
3、 完成工程量:共完成帷幕灌漿基岩鑽孔1769.15公尺,灌漿段792.68公尺,檢查孔5個公132.57公尺
二、 施工程式與施工方法
1、 施工程式
帷幕灌漿施工分序加密的原則進行,分三序孔施工:同一排相鄰兩個次序孔之間,在岩石中鑽孔灌漿的間隔高差不小於20cm。其工藝流程如圖。
帷幕灌漿施工工藝流程圖
2、 施工方法
1) 鑽孔
包括先導孔、灌漿孔、質量檢查孔,其施工先後順序為:先導孔———i序孔———ii序孔———iii序孔———質量檢查孔。
先導孔深入應深入帷幕設計底線以下,並測定穩定地下水位,帷幕孔終孔段基岩透水率應滿足設計要求,否則應自動回深,當加深兩段後仍達不到設計要求時,應按監理單位的指示進行處理。
(1) 鑽進方法:採用xy—100、bw—150、hgy—200型鑽機,人造金剛石鑽進。
(2) 取芯:先導孔、質量檢查孔均取巖芯,在取芯鑽進中選擇合適的鑽進引數,並將取出的巖芯裝箱編號、素描、繪製孔狀柱面圖。
(3) 孔斜測量:帷幕灌漿孔均應進行孔斜測量,帷幕灌漿孔按照灌漿分段斜側,並作好測量成果記錄。當孔斜超過要求時,及時採取糾偏等補救措施,當處理無效時,根據監理單位的指示重新布置鑽孔。
2) 灌漿試驗
選擇有代表性的地段進行帷幕灌漿試驗,通過試驗修正孔距、灌漿壓力、水灰比等施工引數,灌漿試驗施工方法與帷幕灌漿相同,灌漿試驗結束後將試驗成果報送監理批准後實施。
3)孔壁沖洗
鑽孔結束或一段結束後及時用鑽進的清水進行孔壁沖洗,直到孔口返清水或返水中有較少沉渣為止。
4) 裂隙沖洗
各灌漿段在灌前均作裂隙沖洗,單孔採用壓力水脈動沖洗,每一迴圈時間10min,即5min有壓5min無壓沖洗,直到回水澄清後10min為止至,且總的沖洗時間要求單孔不少於30min,對特殊地層的沖洗(斷層裂隙帶等)達不到上述結束標準,按監理指示執行。
5) 壓水試驗
帷幕灌漿孔採用簡易壓水法進行壓水試驗,壓水試驗壓力同裂隙沖洗壓力。
(1) 壓水試驗吸水量的穩定標準:將壓力調到規定數值並保持穩定後,沒5min(或10min)測讀一次壓入流量。每5min測讀一次壓入流量,以最終值計算總體透水率q值。
當試驗成果符合下列標準之一時,試驗工作即可結束,以最終流量讀數作為計算流量。
a 當流量大於5l/min,連續四次讀數,其最大值與最小值之差小於最終值的10%。
b 當流量小於5l/min連續四次讀數,其最大值與最小值之差小於最終值的20%。
c 連續四次讀數,流量均小於0.5l/min。
6) 製漿
(1)灌漿材料:灌漿採用的水泥標號為32.5級,水泥細度要求通過80um方孔篩,其篩餘量不大於5%,水泥不得受潮結塊,出廠日期不得超過3個月,品質滿足gb175-92標準要求。
(2)漿液配製:製漿採用高速攪拌機,選用適宜的水灰比進入低速攪拌筒,用灌漿幫浦經輸漿管送至灌漿鑽孔。
7)灌漿
(1)灌漿方法:採用孔內分段阻塞、孔內迴圈、自上而下灌漿法。灌漿分三序施工。
(2)灌漿分段及壓力:帷幕灌漿第一段一般為2m,第二段為3m,其以下各段一般為5m,地質缺陷部位適當縮短段長或加長段長,最大不得超過8m。
(3)孔口管安裝:先導孔、孔口封閉灌漿孔孔口管採用75mm鋼管,絲口連線,一般深入基岩2m;分段阻塞灌漿孔孔口管也採用75mm鋼管,深入砼0.5m,並考慮灌漿結束後**。
(4)灌漿管路安裝:孔口採用鋼絲編制膠管,安裝耐腐蝕高壓灌漿閥門、流量計、壓力表等。孔口封閉灌漿孔,孔內採用75mm鑽桿作進漿管,分段阻塞灌漿孔,並控制其下端距孔段底部下於0.
5mm。
(5)漿液水灰比及變換標準
a 按灌漿試驗確定的或監理批准的水灰比施灌,灌漿漿液由稀到濃逐級變換。
b 灌漿過程中,如灌漿壓力保持不變,注入率持續減少,或當注入率不變而壓力持續公升高時不得改變漿液水灰比。
c 當某一級漿液的注入量達到300l以上或灌漿時間達1h以上,而灌漿壓力和注入率均無明顯改變時,應改濃一級水灰比灌注。
(7)灌漿結束標準
在設計壓力下,當注入率小於0.4l/min時,繼續灌注60min,或不大於1l/min時,繼續灌注90min,灌注即可結束。
(8)灌漿孔封孔
a 帷幕灌漿全孔灌漿結束,經監理工程師驗收合格後方可進行封孔。
b 帷幕灌漿封孔採用「分段壓力灌漿封孔法」
c 封孔灌漿壓力採用該灌漿孔的最大灌漿壓力。封孔必須使用新鮮的普通水泥漿液,水灰比採用0.5:1的濃漿。
d 以進行「分段壓力灌漿封孔法」的灌漿孔,待孔內水泥漿液凝固後,清除孔內汙水,浮漿,若灌漿孔上部空餘孔段大於3m時,採用「機械壓漿封孔法」進行封孔;小於3m時可使用水泥砂漿封填密實。
9)特殊情況處理
(1)灌漿過程中,漿液壓力或注入量突然改變較大時,因立即查明原因,採取措施處理。
(2)灌漿過程中,當發現回漿失水變濃(回濃乙個比級)時,應換用相同水灰比的新漿液進行灌注,若效果不明顯,延續灌注30min可停止灌漿。
(3)灌漿過程中,若發現串漿、漏漿時,根據具體情況可採用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌注等方法處理。
(4)鑽漿過程中發現串通時,應查明串通部位和串通量,與其他灌漿孔串通,應在串通部位上方0.5—1m處將串通孔阻塞注,灌漿孔灌漿結束並延續24h後,在進行串通孔的掃孔、沖洗、鑽進及灌漿。
(5)對孔口有湧水的孔段,灌漿前應側記湧水壓和湧水量,根據湧水情況,可按下述方法處理:
a 相應提高灌漿壓力,一般按設計灌漿壓力+湧水壓力作為實際灌漿壓力的控制;
b 灌漿結束後應採取屏漿措施,屏漿時間不少於1h;
c 閉漿待凝,灌漿管路系統拆除後應將孔內注滿漿液,孔口封閉待凝,閉漿待凝時間視湧水壓力和注入量決定,一般湧水小於0.1mpa或單耗小於20kg/m時,待凝24h,湧水大於0.1mpa或單耗大於20kg/m時,待凝48h;
d 湧水孔段經上述a-c條處理後,應重新掃孔至該孔孔底,觀測湧水情況。如無湧水,可直接進行下段鑽灌,如仍有湧水,應兩次側記湧水流量、湧水壓力,並進行復灌。復灌採用水泥摻加水玻璃漿或調高水泥漿比值灌注,漿液膠凝時間按不小於30min控制,其慘量需通過試驗確定。
e 有湧水的孔段計算基岩透水率時應計入湧水壓力。終孔段有湧水的灌漿孔是否需要加深,根據地質條件和基岩透水率確定,其標準同帷幕終孔標準。
f 灌漿工作應連續進行,如因故中斷應盡早恢復灌漿,恢復灌漿時,使用開灌水灰比的漿液灌漿,如注入率與中斷前相近可改用中斷前水灰比的漿液灌注。如恢復灌漿後,注入率較中斷前減少很多,且在短時間內停止吸漿,應報告監理等有關單位,作為事故孔處理。
g 對注入率大、累積灌入量單耗大於100kg/m的孔段,應對灌漿鄰近洞室、結構縫等部位進行巡查,必要時採取示蹤劑查檢。或有外漏,按上述款處理,若無外漏,按設計壓力控制壓力灌注。直至達到灌漿結束標準為止,不得使用灌漿中斷、間歇、待凝等措施。
三、質量控制措施
1、灌漿所用水外加劑等須有廠家質保書、試驗報告,且按規定複核合格;水泥要保持新鮮無結塊,出廠日期不宜超過45天,細度要求通過80um方孔篩,其篩餘量不大於5%的要求。
2、灌漿壓力表、測斜儀等儀器送有檢定資質的單位進行檢定,等檢定合格後方可使用。
3、造孔
所有先導孔、檢查孔、灌漿孔必須按施工圖的規定布孔。孔徑、孔深、排距、孔斜及孔向偏差要符合設計要求。
4、孔壁沖洗和脈動裂隙沖洗工作直接影響灌漿質量,
洗方式和結束標準應符合設計要求。
5、孔口管鑲鑄
嚴格控制孔口管的鉛直度,灌注水泥漿時應保證孔口管與孔壁之間充填密實,並充分待凝後方可進行下一道工序施工,如發現孔口管外測冒水、返漿,重新埋設。
6、灌漿壓力
灌漿時要盡快達到設計壓力,並專人控制灌漿壓力,防止壓力過大產生抬動造成事故或灌漿壓力過小而影響灌漿質量。
7、串孔處理
壓水試驗時要認真檢查有無鄰孔,特別是正在鑽進的孔串通,如果發現串通,其處理方法參見特殊情況處理有關條款。
8、漿液攪拌
必須攪拌均勻,嚴格按照灌漿要求水灰比,對水泥、水進行稱量,並校核漿液比重。漿液自製備至用完時間,普通水泥漿液小於等於4h,漿液溫度保持在5至40度之間,超過規定時間和溫度應與捨棄。
9、灌漿工作必須連續進行,若因故中斷,必須馬上處理。盡早恢復灌漿。
10、各工序控制
漿液各工序必須嚴格遵守有關技術條款,《sl62-94》灌漿規範要求和監理工程師指示,以確保灌漿質量。
11、遇到特殊情況時,及時將情況和處理措施通報監理。
12、施工過程中質量控制參見施工方法相關條款。
13、質量記錄
在施工過程中嚴格按照各項工作的設計圖紙和堆積規範、檔案、技術要求、及監理工程師的指示做好如下各項質量記錄:
1) 各種原材料試驗、檢測記錄。
2) 灌漿漿液試驗記錄。
3) 各工序的作業記錄。
4) 各項中斷、事故處理、特殊情況處理、質量事故處理等記錄。
5) 各項質量檢查記錄
6) 物探測試記錄
7) 鑽孔岩芯描述記錄及取樣試驗成果記錄
8) 監理工程師指示的其他各項記錄
三、 帷幕灌漿的成果分析
1、 單位注入量變化情況的分析
(1)、從各次序單位注入量變化情況來看,單位注入量按i序孔、ii序孔、iii序孔逐級遞減而且相當明顯:
①、單位注入量(0~10kg):i序孔為2.2%、ii序孔為4.4%、iii序孔為18.4%;
②、單位注入量(10~50kg):i序孔為34.8%、ii序孔為55.6%、iii序孔為75.5%;
③單位注入量(50~100kg):i序孔為58.7%、ii序孔為82.2%、iii序孔為93.6%;
(2)、從檢查孔的單位注入量變化情況來看,檢查孔單位注入量比i序孔、ii序孔、iii序孔遞減非常明顯。
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