巖土工程師輔導：水電灌漿施工組織設計(2)

　　5.施工順序及施工工藝

　　5.1施工順序

　　進場、施工前各項準備 → 臨時設施 → 洞內(nèi)清碴 → 錨桿 → 蓋重混凝土澆筑 → 沿線溶洞、溶隙、斷層等滲漏通道封堵及物探孔回填 → 150mm回填孔造孔及回填細石混凝土(或砂漿、碎石)→帷幕灌漿孔造孔及灌漿(預埋?76mm孔口管)→ 檢查孔 → 清理施工現(xiàn)場 → 出場。

　　1.施工準備：對主要設備的維修、保養(yǎng)及運行，檢查輔助設備及生產(chǎn)工具的配備是否齊備，以保證施工的順利進行。

　　2.測量放線：根據(jù)設計坐標確定孔位并報監(jiān)理復核、確認。

　　3.造孔：風動沖擊鉆或電鉆造孔，孔徑不小于25mm.

　　4.安裝錨桿：達到孔深 并清孔后，插入22mm螺紋鋼，長1.2m，外露0.35m，澆灌水泥砂漿。

　　5.2.2蓋重混凝土澆筑施工工藝

　　工藝流程為：施工準備 → 洞內(nèi)底板清淤 → 支模 → 混凝土拌制 → 蓋重混凝土澆筑 → 養(yǎng)護。

　　2.混凝土拌制：混凝土設計標號為C15，拌制前必須對所用的當?shù)厣笆?、水泥和外加劑送科研部門進行配合比試驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)設計合理的混凝土配合比，經(jīng)實驗室檢驗合格和監(jiān)理工程師認可后方可進行生產(chǎn)。水泥、砂、石等原材料要有實驗室檢驗合格證明?；炷涟柚茣r必須按配比對原材料進行嚴格計量，堅持過磅稱重并保證砼攪拌時間，攪拌時投料順序必須按粗骨料、細骨料、水泥、外加劑(我公司建議在水泥漿中加入貴州龍里高峽外加劑有限公司生產(chǎn)的NF-500高效減水劑)的順序依次投料，原材料投量偏差不能超過規(guī)范所規(guī)定的允許偏差值。混凝土采用機械拌制，攪拌時各種材料要混合均勻，攪拌時間不得少于60秒。生產(chǎn)出來的混凝土必須進行坍落度測試和試塊制作。拌制好的混凝土必須以最快的速度運至現(xiàn)場進行澆注，若因運輸原因或其他原因，不能及時澆注時，需重新拌制方能使用，耽擱時間較長或不合格的砼嚴禁使用。

　　3.蓋重混凝土澆筑：洞內(nèi)底板沖洗干凈，模板支護好后才可澆筑混凝土

　　混凝土澆筑過程中需進行機械震搗，以保證混凝土的密實度。澆筑完畢作好養(yǎng)護工作。

　　5.2.3 物探孔回填150mm回填孔回填細石混凝土(或砂漿、碎石、模袋砂漿)

　　工藝流程為：施工準備 →測量放線 → 鉆孔(孔徑?150mm) → 混凝土拌制 → 回填細石混凝土→ 待凝，繼續(xù)以上步驟，直至終孔。

　　1.施工準備：對主要設備的維修、保養(yǎng)及運行，檢查輔助設備及生產(chǎn)工具的配備是否齊備，以保證施工的順利進行。

　　2.測量放線： 根據(jù)設計坐標確定孔位并報監(jiān)理復核、確認。

　　3.鉆孔(孔徑?150mm)：鉆孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機和金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，將鉆機對準孔位，開孔孔位與設計孔位的偏差不大于10cm，然后將鉆機底座找平并安裝牢固，須保證施工過程中不松動。鉆進過程中須對鉆壓、鉆速、轉(zhuǎn)速、沖洗液流量進行嚴格控制。鉆孔鉆至溶洞時，應詳細記錄溶洞位置、是充填或空洞、脫空尺寸、洞內(nèi)是否有水等。鉆孔深度與設計孔深誤差不大于20cm.

　　4. 細石混凝土(砂漿)拌制：細石混凝土設計標號為C15(砂漿標號C15)，拌制前必須對所用的當?shù)厣笆?、水泥和外加劑送科研部門進行配合比試驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)設計合理的混凝土配合比，經(jīng)實驗室檢驗合格和監(jiān)理工程師認可后方可進行生產(chǎn)。細石混凝土坍落度要求大于14cm，細石粒徑不大于40mm.水泥、砂、石等原材料要有實驗室檢驗合格證明。細石混凝土拌制時必須對原材料進行嚴格計量，堅持過磅稱重，保證混凝土攪拌時間，攪拌時投料順序必須按粗骨料、細骨料、水泥、外加劑(我公司建議在水泥漿中加入貴州龍里高峽外加劑有限公司生產(chǎn)的NF-500高效減水劑)的順序依次投料，原材料投量偏差不能超過規(guī)范所規(guī)定的允許偏差值。細石混凝土采用機械拌制，攪拌時各種材料要混合均勻，攪拌時間不得少于60秒。生產(chǎn)出來的混凝土必須進行坍落度測試和試塊制作。拌制好的細石混凝土必須以最快的速度運至現(xiàn)場進行澆注，若因運輸原因或其他原因，不能及時澆注時，需重新拌制方能使用，耽擱時間較長或不合格的混凝土嚴禁使用。

　　回填砂漿時，砂漿坍落度要求大于14cm，拌制過程及要求同上。

　　回填碎石時，碎石最大粒徑不大于80mm.使用模袋技術，其砂漿坍落度要求大于14cm，拌制過程及要求同上。

　　5.回填細石混凝土(砂漿)：

　　鉆進過程中遇到巖溶通道時，即停止鉆進，從孔口對該溶洞、溶隙、斷層進行混凝土回填。首先進行導管安裝，導管在安裝前需在鉆溶洞、溶隙、斷層前分段拼裝好，并要仔細檢查，對產(chǎn)生變形和漏水的導管不能使用，內(nèi)壁和接頭要沖洗干凈，接頭處密封要完好有效，導管入孔后要居中，沉放穩(wěn)定，導管底口距孔底高度要能放混凝土，一般控制在50cm左右，對放入孔內(nèi)的導管作好測量，準確記錄總長度和每節(jié)導管的長度和排列順序，導管直徑采用Ф127mm，導管的長度控制在2～3m左右，導管頂端安裝Ф60mm直徑左右的漏斗，便于混凝土的投入。

　　細石混凝土灌注過程中要盡量保持導管埋藏在混凝土中，不要將導管提出混凝土面，導管埋藏深度不低于2m，最大不超過4m，導管要勤提勤拆，每次提管最多不得超過2m.灌注時導管隨細石混凝土面高度上升而提升、拆卸，一直到溢出地面為止。

　　使用模袋技術回填砂漿，其方法可現(xiàn)場確定;此技術是我公司獨有的一項成熟的施工技術，并在洪家渡、索風營、構皮灘等水電站的巖溶堵漏施工中取得了較好的施工效果。

　　6.如果是在水下回填混凝土，為保證回填質(zhì)量，建議將細石混凝土改為水下混凝土配方，其拌制、回填的過程及要求與細石混凝土基本相同。

　　7.待凝：混凝土澆筑溢出地面后，即停止?jié)仓?，待?4-48小時，然后繼續(xù)鉆進，遇到溶洞、溶隙、斷層時繼續(xù)以上步驟，直至終孔。

　　5.2.4帷幕灌漿孔造孔及灌漿(76mm孔口管)

　　工藝流程為：施工準備 → 測量放線 → 安裝孔口管(76mm)→ 鉆進(孔徑≥56mm) → 洗孔、裂隙沖洗(部份孔灌前簡易壓水) → 灌漿 → 封孔 → 檢查孔。

　　1.施工準備：對主要設備的維修、保養(yǎng)及運行，檢查輔助設備及生產(chǎn)工具的配備是否齊備，以保證施工的順利進行。

　　2.測量放線： 根據(jù)設計坐標確定孔位并報監(jiān)理復核、確認。

　　3.安裝孔口管(76mm)：為加快施工進度允許孔口管段分序灌漿后，同時鑲注孔口管?？卓诠艿蔫傋?，開孔孔徑為91mm，鉆至基巖面以下1.5m，待灌漿結(jié)束后，置入一根Φ76mm的鋼管，鋼管應高出孔口5～10cm，并且有絲扣。用灌漿的方法向孔內(nèi)壓入0.5：1的水泥漿，待孔口管外壁與孔壁之間返出同一濃度水泥漿后，導正孔口管，待凝三天后，方可鉆灌第二段。

　　4.鉆孔(孔徑開孔91mm終孔56mm)：

　　1)鉆孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機和金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，將鉆機對準孔位，開孔孔位與設計孔位的偏差不大于10cm，然后將鉆機底座找平并安裝牢固，須保證施工過程中不松動。鉆進過程中須對鉆壓、鉆速、轉(zhuǎn)速、沖洗液流量進行嚴格控制。鉆孔應按設計圖紙注明編號和孔序，并作好鉆孔記錄，遇到巖層和巖性變化、孔內(nèi)涌水、漏水、斷層、洞穴、塌孔、掉塊等異常情況應詳細記錄，并及時報告監(jiān)理工程師和設計代表分析鉆孔和巖體情況，作出決定后方可進行處理或鉆進。鉆孔深度與設計孔深誤差不大于20cm.

　　2)每鉆灌段應進行一次孔斜和方位角測量，尤其注意上部20m范圍內(nèi)的偏斜和方位角的控制，如發(fā)現(xiàn)孔斜超過要求時應及時糾正，其最大允許偏差按下表執(zhí)行：

　　3)鉆孔時要分序、分段進行。鉆孔次序應與灌漿次序相一致，同次序孔可同時施工，下一次序孔與上次序孔之間，在基巖中鉆孔灌漿的間隔高差大于15m后下一次序孔方可開始鉆孔。

　　段長誤差不大于30cm，遇有斷層、地質(zhì)不良地段，段長不宜超過3.0m.鉆孔穿過軟弱破碎巖體發(fā)現(xiàn)塌孔和集中漏水，應作為一段先進行灌漿。待凝24h后再鉆進。當最后一段段長介于5~10m之間時，一般小于7m時作一段灌注，大于7m時應分兩段灌注。

　　4)鉆孔結(jié)束待灌或灌完待鉆進時孔口均應妥善保護。

　　5.洗孔、裂隙沖洗(灌前簡易壓水)：

　　1)帷幕灌漿孔孔壁和裂隙均需進行沖洗，待孔口回清水為止，孔內(nèi)巖屑殘留厚度不大于20cm.沖洗壓力為灌漿壓力的80%，若該值大于1.0MPa時，采用1.0MPa.

　　2)帷幕灌漿孔灌漿前均需作簡易壓水試驗。

　　3)簡易壓水試驗壓力值為該孔段最大壓力值的80%，但最大值為1.0MPa.壓水時間20min，每5min測讀一次壓入流量，吸水率按規(guī)范DL/T 5148-2001計算。簡易壓水可結(jié)合裂隙沖洗同時進行。

　　4) 對巖溶、斷層、大型破碎帶等地質(zhì)復雜地段的帷幕灌漿孔段裂隙沖洗通過現(xiàn)場試驗確定。

　　1)制漿：采用集中制漿，用高壓灌漿泵通過11/2′鐵管道將制好的漿液送至施工現(xiàn)場。

　　高速制漿機拌和時間不得小于30s，混合漿液從制備至用完的時間不超過2h.制漿站輸出漿液水灰比為0.5：1，漿液應用比重計校核，其加料誤差應小于5%，制漿站、中轉(zhuǎn)站應每30min測定一次漿液比重。

　　輸漿站的輸漿壓力應控制在0.5～1.0MPa，流速應控制在1.4～2.0m/s，以避免漿液沉淀或凝結(jié)。

　　灌漿用水應符合拌制混凝土用水的要求。含有油類有機物及雜質(zhì)的水，不得用于灌漿。

　　當工作面日平均氣溫低于5℃或日最低溫度低于-3℃時，應做好機房、灌漿泵及灌漿管路的防寒保暖工作，漿液溫度不得低于5℃。

　　炎熱季節(jié)施工時，機房應采取防熱降溫措施，暴露在陽光下的灌漿管路采取防曬措施，攪拌桶內(nèi)漿液溫度不得高于30℃。

　　為提高水泥漿的流動性、擴散性和質(zhì)量，我公司建議在水泥漿中加入貴州龍里高峽外加劑有限公司生產(chǎn)的NF-500高效減水劑，推薦用量為水泥量的0.15-0.6%，是否使用和具體配比由監(jiān)理、設計決定。

　　2)灌漿設備及安裝：灌漿用的風、水、電系統(tǒng)應有專用管路，以確保灌漿工作順利進行，灌漿管路應能承受1.5倍的最大灌漿壓力。

　　制、輸、灌各系統(tǒng)間應有可靠的通訊聯(lián)絡措施，以確保供漿和灌漿質(zhì)量。

　　灌漿泵性能應與漿液類型、濃度相適應，容許工作壓力應大于最大灌漿壓力的1.5倍，并有足夠的排漿量和穩(wěn)定性能，其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20%，否則應改用備用泵施工。

　　壓力表的最大量程宜為最大灌漿壓力的2.0~2.5倍。

　　進入灌漿孔的漿液和孔內(nèi)返回拌和筒的漿液必須經(jīng)過過濾。

　　灌漿時射漿管距被灌孔段孔底不大于0.5m.

　　3)灌漿順序：設計為單排孔，排內(nèi)又分為二序，先施工I序，后II序。

　　4)灌漿方法和方式：灌漿采用“孔口封閉，自上而下，分段灌漿，不待凝”方法，灌漿方式為循環(huán)式。

　　5)灌漿材料：漿用水泥采用普通硅酸鹽P.O42.5水泥。水泥細度要求通過80μm方孔孔篩的篩余量不大于5%.灌漿用水泥應保持新鮮，受潮結(jié)塊?超過保質(zhì)期的水泥不得使用，水泥應分期分批進行品質(zhì)鑒定，嚴禁將不合格的材料灌進孔內(nèi)。

　　灌漿用砂應為質(zhì)地堅硬清潔的天然砂或人工砂，不得含泥團和有機物，粒徑不大于2.5mm，細度模數(shù)不大于2.0. 6)漿液的水灰比及變漿標準：漿液水灰比采用1：1、0.5：1兩個比級，開灌水灰比為1：1.當壓水試驗不起壓時，可直接采用0.5：1水灰比開灌;當吸水量大且壓水試驗起壓時，仍按1：1水灰比開灌。

　　變漿標準：當灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻減小時，或當吸漿量保持不變，壓力持續(xù)上升時，灌漿應持續(xù)進行，不得改變水灰比;當某一級水灰比的吸漿量已達300L以上或灌漿時間已達30min，而灌漿壓力及注入率均無明改變時，漿液可加濃一級;變漿后如壓力突增或注入率突減時，應立即查明原因，進行處理，并報告監(jiān)理工程師;當注入率大于30L/min時，可根據(jù)具體情況越級變濃。

　　7)灌漿壓力：

　　8)灌漿結(jié)束標準：在設計壓力下，注入率小于1L/min，延續(xù)灌注90min即可結(jié)束該段灌漿。

　　9)帷幕灌漿孔達設計孔深時，將孔內(nèi)污物沖洗干凈，并測量孔斜、孔深、方位角，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，進行最后一段灌漿，灌漿結(jié)束后即可封孔。

　　串漿時的處理：灌漿過程中發(fā)現(xiàn)串漿時，宜采用下述方法處理：

　　1)如被串孔正在鉆進，應立即停鉆。

　　2)串漿量不大于1L/min時，可在被串孔內(nèi)通入水流。

　　3)串漿量較大，盡可能與被串孔同時灌注。但應注意控制灌漿壓力，防止巖體抬動。當無條件同時灌注時，應封堵被串孔。對灌漿孔繼續(xù)灌注，直至灌漿結(jié)束。立即掃開被串孔，洗凈后進行灌注。

　　灌漿中斷的處理：灌漿工程必須連續(xù)進行，若因故中斷，宜按下列原則進行處理，并作記錄。

　　1)盡可能縮短中斷時間，及早恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，再恢復灌漿，如沖洗無效，則應掃孔重灌。

　　2)恢復灌漿后，開始應使用中斷前的水灰比，如吸漿量相似或略有減少，則應逐漸加濃漿液，直至灌漿結(jié)束。如吸漿量較中斷前減少很多，且在很短時間內(nèi)停止吸漿，則認為該灌漿段不合格。施工單位遇此情況時應立即上報監(jiān)理，并對該灌漿段的地質(zhì)和灌漿過程分析后再決定是否繼續(xù)鉆灌下一段，質(zhì)量檢查時該部位應布置檢查孔。

　　特殊孔段的處理：

　　1)在有涌水的孔段灌漿時，當涌水壓力超過0.2MPa時一般采用下列措施：

　　a 灌漿前應測定涌水壓和涌水量。

　　b 盡量縮短灌漿段長。

　　c 灌漿結(jié)束后屏漿時間不小于2h.

　　d 待凝時間不得小于48h.

　　e 必要時可在漿液中摻速凝劑。

　　當涌水壓力小于0.2MPa時可參照上述措施處理。

　　2)大耗灰量孔段當灌漿段注入量達3t時，應采用下列處理措施：低壓、濃漿、限量、限流、間歇灌漿;漿液中摻加速凝劑;灌注其他混合漿液。

　　3)遇巖溶管道孔段：

　　a 充填型巖溶管道采用與大耗灰量孔段處理措施相同;

　　b 空洞型巖溶管道應采用回填混凝土、石碴等處理措施，后進行灌漿;

　　c 有水流型巖溶管道應采用模袋技術回填混凝土或水泥砂漿，后進行灌漿。

　　封孔：

　　1)灌漿孔和檢查孔結(jié)束后，采用“置換和壓力灌漿封孔法”進行封孔，封孔灌漿水灰比為0.5：1，灌漿壓力為該孔最大灌漿壓力。

　　2)勘探孔和回填孔采用孔口封閉全孔一次灌注，水灰比為0.5：1，灌漿壓力為1.5MPa.

　　3)灌漿孔、回填孔、檢查孔封孔后，待孔內(nèi)水泥漿液凝后，灌漿孔上部空余部份應采用導管注漿法或干硬性M15砂漿人工封填搗實。

　　質(zhì)量檢查：

　　1)檢查孔的布置，由設計代表、監(jiān)理工程師根據(jù)灌漿資料、施工情況確定。

　　2)帷幕灌漿的質(zhì)量應以分析壓水試驗成果為主，結(jié)合灌漿資料、鉆孔取芯等綜合評定。

　　3)檢查孔數(shù)量：每一巖溶管道部位，至少布置一個檢查孔。

　　4)灌漿檢查孔的鉆孔與取芯，壓水試驗一律按地質(zhì)勘探標準進行。其孔徑不小于75mm.

　　5)帷幕灌漿檢查孔巖芯采取率應大于90%，并進行地質(zhì)描述，巖芯應妥加保護。

　　6)帷幕灌漿質(zhì)量壓水試驗檢查：壓水試驗采用單點法，壓力為1.0MPa，檢查孔段合格率為混凝土與基巖接觸段及其下一段為100%，其余孔段合格率應在90%以上，其孔段指標不應超過規(guī)定值的200%，且不集中，認為合格。

　　7)經(jīng)檢查合格的檢查孔，當設計需要作為觀測孔使用時，必須妥善保護，其余均需按灌漿孔要求進行灌漿封堵。

　　8)對帷幕灌漿孔、勘探孔、回填孔、檢查孔的封孔質(zhì)量應進行抽樣檢查，其數(shù)量為灌漿孔的5%.檢查方法為對已完成封孔的鉆孔進行鉆孔取芯，要求鉆孔深度6～10m，水泥漿液結(jié)石連續(xù)、密實。

　　9)帷幕灌漿防滲標準：吸水率為q≤5Lu. 6.施工進度計劃進場時間：2005年3月10日前到達施工現(xiàn)場; 施工時間：2005年3月15日――2005年5月15日;工期67天。

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