帷幕灌浆施工方案

目 录

一、工程简介........................................................ 1

1.1地质简介..................................................... 1 1.2帷幕灌浆概括................................................. 1 二、施工依据........................................................ 2 三、帷幕灌浆实验段布置.............................................. 2

3.1帷幕灌浆实验概括............................................. 2 3.2帷幕灌浆实验目的............................................. 2 四、帷幕灌浆施工布置................................................ 3

4.1施工设备及人员配置........................................... 3 4.2帷幕施工工艺流程............................................. 4 4.3测量放线..................................................... 4 4.4钻孔施工..................................................... 5 4.5灌浆施工..................................................... 6 五、特殊情况处理.................................................... 9 六、质量检查....................................................... 12 七、进度计划安排................................................... 13 八、质量保证措施................................................... 13

8.1材料、设备控制措施.......................................... 13 8.2施工人员控制措施............................................ 14 九、安全保证措施................................................... 15

9.1.安全目标 ................................................... 15 9.2施工人员安全控制措施........................................ 15 9.3施工机械的安全控制措施...................................... 16 十、文明施工....................................................... 17 十一、工程资料的记录与整理......................................... 18

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南郑县云河水利水电枢纽工程帷幕灌浆施工方案

一、工程简介

1.1地质简介

云河坝址为一峡谷河段，漾家河在坝址区自上（游）而下（游）由南向北流至坝线附近后呈45°折转后由南东向西北流，左岸山坡稍微凸向河谷，坡面比较平整，右冲沟发育，自然山坡坡度一般约55°，坝线附近875m高程以下坡面为直立或倒坡，该高程以上坡度39～43°。

坝址断层比较发育，按走向分有四组：近SN～NW向；NW向；NE和EW向，除EW向为张性正断层，其余均为压扭性逆断层，其中规模较大、延伸较远、贯穿坝址区的断层有F15、F10、F104、F101四条。

1.2帷幕灌浆概况

大坝帷幕灌浆施工分别为主帷幕灌浆、副帷幕灌浆及坝基排水孔，其中主帷幕孔为114个，最大深度67.69m，最小深度6m；副帷幕孔60个，最大深度38.33m，最小深度7.77m；排水孔53个最大深度25.3m，最小深度8.3m。

施工采用施工平台和斜坡施工架相结合，钻机固定在架子上，大坝帷幕灌浆分主、副两排帷幕，前排为副帷幕，后排为主帷幕，副帷幕孔倾向上游8°主帷幕为铅直向，前后排距为1m，同排孔距为2m，坝基排水孔孔径110mm，向下游倾斜10°。按照工艺要求，采用分序加密的原则，先灌下游排，后灌注上游排，双排孔分为2序，单排孔分为3序，在帷幕的先灌排或主帷幕孔中布置出先导孔，其先导孔在一序孔中选取，其间距为16m，共15个（Z1、Z9、Z17、Z25、Z33、Z41、Z49、Z57、Z65、Z73、Z81、Z89、Z97、Z105、Z113），先导孔采用自上而下分段灌浆法，帷幕灌浆采用自上而下或自下而上分段卡塞灌浆法进行帷幕灌浆。

帷幕灌浆方向为平行坝轴线位于（坝下0-000.5—坝下0-003.5），主帷幕（坝0-051.7—坝0+174.1）；副帷幕（坝0-050.7—坝0+067.2）；排水孔（坝0+029.04—坝0+134.0）。

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二、施工依据

1、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012； 2、《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003； 3、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88； 4、《硅酸盐水泥、变通硅酸盐水泥》GB175-2007 3、《南郑县云河水利水电枢纽工程大坝帷幕灌浆图》； 4、《南郑县云河水利水电大坝帷幕灌浆参数》； 5、《南郑县云河水利水电枢纽工程施工组织设计》；

三、帷幕灌浆实验段布置

3.1帷幕灌浆实验概括

为了确定合理的帷幕灌浆布置形式及合适的灌浆材料和浆液配合比等，为大坝固结灌浆施工提供可靠的施工参数，在大坝帷幕灌浆施工之前选取具有代表性的地段进行帷幕灌浆试验。帷幕灌浆实验段分两段进行，第一段位置为左坝排水廊道内主、副帷幕交界，实验孔号为Z61、F60、Z60、F59；第二段为排水廊道水平段先导孔附近，实验孔号为Z64、Z65。

待帷幕灌浆试验孔完成14天后进行帷幕检查孔施工，检查采用单点法压水试验。

3.2帷幕灌浆实验目的

通过帷幕灌浆试验，研究确定浆液灌入岩体裂隙、孔隙的可灌性，以及其与岩类、水灰比、灌浆压力、钻孔压水之间相互关系等。同时通过研究坝基岩体的渗透特性和岩体的可灌性、灌后岩体防渗性的提高程度等，为研究采用帷幕灌浆施工参数提供依据。本次帷幕灌浆试验的目的为：

（1）确定合理的帷幕灌浆施工方法、灌浆压力及较优浆液配合比； （2）为岩石帷幕灌浆设计提供可靠的依据，验证帷幕灌浆布置合理性； （3）提出遇大耗浆孔段的处理措施和其他特殊情况的处理措施；

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四、帷幕灌浆施工布置

由于本次施工工期要求紧，为保证灌浆帷幕施工迅速形成规模，同时为后续项目的施工打开良好的局面，项目部将安排富有经验的管理、技术人员进行管理和控制，在全公司范围内调配施工所需优秀施工班组及其它各项资源，保证施工顺利进行。帷幕灌浆施工管理组织机构如下： 质量 管理部 项 目 经 理 项目常务经理 项目总工 生 产 经 理 安全 监督部 施工 技术部 经营 管理部 材料 供应部 行政 后勤 办公室 机械 设备部 帷幕灌浆施工队 各施工班组 4.1施工设备及人员配置

灌浆人员安排一览表

部门 项目部 班组 钻探组 帷幕灌浆施工队 电焊组 灌浆组 测量组 工种 18 6 1 8 1 职位 组织、管理、技术 成孔作业 电焊工 注浆作业 放线 备注

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机修组 普工组 饮食组 其它 1 5 1 不定 检修及维护 辅助作业 厨师 杂工 灌浆机械安排一览表

序 号 1 名 称 冲击式潜孔钻 空压机 高压灌浆泵 高速搅拌机 规 格 JK-358 LY-13/12 BW-150B NJ-600 数 量 2 1 3 1 备 注 最大钻孔深度358m， 钻孔口径56mm～146mm 风压最大可达1.2MPa 24h制浆量120t， 每盘搅拌时间30s 24h制浆量50t， 每盘搅拌时间3min 2 3 4 5 立式双层搅拌机 灌浆自动记录仪 测斜议 潜水泵 潜水泵 蓄浆桶 JW180 J-21 KXP-1 50m扬程 120m扬程 2m3 2 1 2 2 2 2 6 7 8 9 10 4.2帷幕施工工艺流程

单孔施工程序：施工准备→钻孔定位→固定机具→钻孔至接触段顶板高程→基岩接触段钻进→钻孔冲洗→裂隙冲洗→简易压水→接触段灌浆→接触段待凝→第二段及以下段循环钻灌→钻孔至设计孔深→综合测斜→终孔段灌浆结束→压力灌浆封孔→单孔资料整理提交。

先进行先导孔施工，然后按照先施工Ⅰ序、后Ⅱ序、再Ⅲ的施工顺序。

4.3测量放线

根据各桩段基准点，采用全站仪定出灌浆轴线，50米钢尺量距，在相应桩位置处做出标记，桩位原状进行预埋Ф25插筋，以保证定线后桩位不再变化。

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单向放线完成后，再进行反方向控制校核，直至孔位符合设计要求。桩位定好后，测量孔口高程等施工参数的文字资料和平面图。

4.4钻孔施工

4.4.1钻孔施工控制

钻孔采用潜孔钻机，结合金刚石钻头钻进，帷幕灌浆孔孔径为φ76mm，灌浆段孔径不得小于56mm，帷幕灌浆钻孔为垂直孔，钻孔方向为垂直向下，钻孔时保证孔向准确。副帷幕灌浆孔倾斜向上游方向8°，坝基排水孔孔径为110mm，排水孔倾斜向下游方向10°，所有钻孔分序、孔距、排距、孔深、孔向等必须符合设计图纸要求。

帷幕后的排水孔必须在相应部位的帷幕灌浆完成并检查合格后，方可进行排水孔的钻孔。

钻孔开孔孔位与设计位置的偏差不大于10cm，钻孔时全孔测斜，及时纠偏，超过规定值的重新钻孔。钻孔的终孔深度应符合设计规定。对各项钻孔的实际深度、孔位、孔斜均应有记录。垂直的帷幕灌浆孔孔底的偏差不得大于下表： 孔深 允许偏差 20m 0.25m 30m 0.45m 40m 0.70m 50m 1.0m 4.4.2钻孔孔斜控制

1、在施工过程中为确保满足孔斜的要求，采取以下措施施工：

（1）钻机钻杆对准孔位中心后，用精度2‰的水平尺在两个方向（前后左右）调整立轴处于垂直，钻机立轴偏斜率不大于2‰。

（2）采用地锚螺栓与施工平台连接以固定钻机，防止施工中产生位移。 （3）施工中经常检查钻机的稳固情况、钻机立轴的铅垂度，并结合测斜成果采取加长粗径钻具、适当控制钻进压力等措施防止钻孔偏斜超标。

（4）开孔时采取减压慢转，当钻进一定深度后0.5m采用轻压慢转。在钻进过程中随时校核立轴的角度，随时加以调整。

（5）孔口管的安设要稳固且符合设计孔向。 （6）在钻进时，严格控制孔深偏差。

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2、终孔时测斜检查，测斜采用测斜仪进行测量，顶角大于5°的斜孔，孔底允许偏差值可适当放宽，但方位角的偏差值不应大于5°。孔深大于100m时，孔底允许偏差值应根据工程实际情况确定。深孔钻进时，应重点控制孔深20m以内的偏差。

4.4.3裂隙冲洗及简易压水试验

（1）灌浆孔或灌浆段钻进完成后应使用大水流或压缩空气冲洗钻孔，清除孔内岩粉、屑渣，冲洗后孔底残留物厚度不应大于20cm.

（2）灌浆前应使用压力水进行裂隙冲洗，冲洗压力可为段灌浆压力的80%，并不大于1Mpa，大于1Mpa时采用1Mpa，冲洗时间至回水澄清或不大于20min。采用自上而下时，灌浆段逐段裂隙冲洗：采用自下而上时灌浆孔可进行全孔一次裂隙冲洗，采用自上而下时，。

（3）地质条件复杂或有特殊要求时，是否需要冲洗以及如何冲洗，宜通过现场试验确定。

（4）各序孔进行灌前简易压水试验，采用自上而下时，各灌浆段逐段进行简易压水试验，采用自下而上时，可对全孔和孔底段进行简易压水，简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。

4.5灌浆施工

4.5.1灌浆材料

（1）水泥

帷幕灌浆施工采用42.5普通硅酸盐水泥。水泥细度要通过80μm方筛孔，其筛余量不大于5％。水泥出库使用前必须提供化验单，取样检验合格后方可使用。运至施工现场后，排放于施工现场的水泥垛台上，上覆防水彩条布，保证水泥不受潮结块，进场水泥按规定抽样送检。为保证灌浆质量，凡不合格的水泥拒绝接收，受潮结块的水泥禁止使用。

（2）水

帷幕灌浆用水为地表水。用水符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）和《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）的要求的规定，拌浆水的温度不高于40℃。

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（3）灌浆设备

采用BW-150型高压灌浆泵和JW180型立式双桶灰浆搅拌机，在上下两层搅拌桶之间安设旋转清洗筛对浆液进行连续筛分，另外选用配套的高压阀门、压力表、压力软管、供浆管路、用于帷幕灌浆的孔内循环式机械塞或孔口封闭器

（4）水泥检测及浆液试验 ①水泥检测

本工程运至工地的水泥应有厂家的出厂合格证和出厂检验报告。在使用前，现场见证取样，委托具有资质的相关检测单位进行质量检验，检测以每批同品种、同标号水泥为一个检验批。水泥的物理力学性能指标应符合设计的要求。

②浆液试验

根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2012）的规定和要求，在固结灌浆施工前对不同水灰比的浆液进行浆液测定，水泥浆液配合比性能指标应符合规范的要求。

（5）浆液制备

①制浆材料称量制浆材料均进行称量，称量误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。

②浆液搅拌

a各类浆液均搅拌均匀，测定浆液比重等参数，并作好记录。

b纯水泥浆液采用高速搅拌机搅拌，搅拌时间大于30s，高速拌浆机的转速大于1200r/min（r为转动一周）。浆液在使用前均过筛，从开始制备至用完的时间小于4h，超过4h则为废浆。

（6）浆液检测

①浆液检测方法：检测时采用样品杯随机对现场制浆过程中的制浆比例进行浆液检测，在样品杯中盛取水泥浆液至样品杯上缘处2cm，将样品杯洗净、擦干，然后将密度计放在支架上，移动游码，使游梁处于平衡状态，读出游码箭头一侧的密度值。

②检测频次：根据现场施工进度进行抽检，检测频率为每注3~5孔检测一次。 ③检测指标：检测结果必须符合帷幕灌浆浆液比重，误差控制在±0.05。

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4.5.2灌浆分段与施工方法

依据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012及《南郑县云河水利水电枢纽工程大坝帷幕灌浆图》帷幕灌浆按分序加密的原则进行，分序施工，分段长度为接触岩石时段长度为2~3m，其余段为5~6m，岩体完整时可适当加长钻孔深度，最大不得超过10m。

自下而上灌浆法：根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012帷幕灌浆施工可采用自下而上分段卡塞灌浆法灌浆，灌浆采用循环式自下而上分段卡塞灌浆法，灌浆压力必须通过灌浆试验确定，初步拟定灌浆压力为底部1.6~1.8Mpa，中部压力为1.2~1.5Mpa，上部3~6m位置压力为1.0~1.2 Mpa，顶部岩石与混凝土接触面2~3m位置压力为0.6~0.9 Mpa。帷幕灌浆采用孔内循环法，在岩石破碎带及溶洞区段采用纯压法灌浆，射浆管距孔底的距离不大于0.5m，不小于0.1m。

自上而下灌浆法：根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012先导孔需采用自上而下灌浆法，灌浆压力必须通过灌浆试验确定。初步拟定岩石与混凝土接触面2~3m位置压力为0.6~0.9 Mpa，上部3~6m位置压力为1.0~1.2 Mpa，中部压力为1.2~1.5 Mpa，底部压力1.6~1.8Mpa。

在灌浆泵和孔口均设压力表，灌浆压力主要以孔口压力表进行控制，灌浆过程中，灌浆尽快达到设计压力，灌浆过程中采用灌浆自动记录仪监控灌浆流量和灌浆压力。

帷幕灌浆压力随着基岩性质及灌浆孔位的不同而变化，因此，灌浆压力须在灌浆试验时确定。灌浆时，灌浆压力应尽快达到规定的极限值，接触段和注入率大的孔段采用分段升压；灌浆过程中，不允许降压，必须保证在规定的恒压下连续灌浆。

帷幕灌浆时，在地质条件复杂有断层、破碎带的地区灌浆后要待凝，待凝时间根据实际情况来定。灌浆时灌浆塞塞在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌。

在灌浆时必须密切监测基岩是否有抬动现象，在灌浆过程中，施工方不得随意调整灌浆压力。 4.5.3浆液变换原则

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①.浆液水灰比按灌浆试验确定的参数执行，浆液由稀到浓逐级变换。浆液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1共六个比级。变浆标准为当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。

②.当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，更换浓一级水灰比浆液灌注，当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。

③.灌浆过程中，注浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。

④.灌浆过程中，应每隔30min测定进、回浆比重一次，灌浆结束时也应测定浆液比重，必要时应测记浆液温度。

⑤.灌浆压力表应安装在回浆管上，并配有油浆隔离设备，灌浆时以指针摆动的平均值作为控制压力的标准，压力表指针的最大摆值不得大于灌浆压力的20%，否侧应改用备用泵施工，同时检修灌浆直至指针基本稳定，才能用于灌浆。 4.5.4灌浆结束标准

帷幕灌浆各灌浆段的结束条件为：自上而下分段灌浆时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1.0L/min，继续灌注60min；自下而上分段灌浆时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min，可结束灌浆。

4.5.5封孔

全孔灌浆结束，经监理验收合格后进行封孔。采用全孔灌浆法封孔，使用水灰比为0.5的浆液置换孔内的稀浆或积水，采用全孔灌浆法封孔。将注浆管下入钻孔底部，利用灌浆泵经注浆管向钻孔内泵入水泥浓浆，水泥浓浆由孔底逐渐上升，将孔内积水顶出，直到孔口冒浓浆为止。在泵入水泥浆过程中，随着水泥浆在孔内缓缓上升，将注浆管徐徐上提。

五、特殊情况处理

（1）灌浆过程中，发生冒浆、漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、

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