帷幕灌浆施工技术方案

红花尔基水利枢纽工程#2标大坝基础工程（合同编号：HSD2006－#02）

帷幕灌浆施工技术方案

中国水电基础局有限公司

红花尔基项目经理部

二○○七年六月二十八日

一、编制依据

1、红花尔基水利枢纽工程#2标大坝基础工程设计图纸；

2、红花尔基水利枢纽工程#2标大坝基础工程（合同编号：HSD2006—#02）施工组织设计；

3、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2001；

4、本标段投标文件第三卷《技术文件》。

二、工程概况

红花尔基水利枢纽工程#2标大坝基础工程帷幕灌浆施工范围为桩号0-019.0～1+033.0范围的帷幕灌浆，其中在桩号为0+040.8～0+964.1的范围内为墙下帷幕灌浆，在其他桩号范围内为坝肩基础帷幕灌浆，本工程共有422个帷幕灌浆孔及43个检查孔，帷幕钻孔基础工程量6752m，帷幕灌浆工程量6752m；检查孔钻孔工程量为688m，检查孔压水试验工程量为172段，防渗帷幕沿防渗墙轴线方向单排布置，分三序施工，第Ⅰ序孔孔距为10m，最终孔距2.5m。防渗墙下帷幕自墙下深入基岩16m。本工程帷幕灌浆标准为：帷幕透水率ω≤5Lu。

三、施工工艺与规划布置

1、帷幕灌浆施工工艺

帷幕灌浆工程施工程序，见图1。

图2 自下而上灌浆工艺流程图

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（2）帷幕灌浆工程施工工艺流程，见图2。

（3）在接触段施工时，先进行压水并在灌浆结束待凝24小时后，再进

行下一段的施工。

2、规划布置

（1） 该工程灌浆分为第4、第5及第6分部共计3个分部工程，目前准备对已具备灌浆条件的第6分部工程进行灌浆，然后再依次对第4及第5分部工程进行灌浆施工。

（2）采用FEC —GJ3000型灌浆数据采集与处理系统对帷幕灌浆施工进行质量记录与集中控制，该系统共有8个通道可同时进行8个孔的帷幕灌

浆施工，本工程投入岩芯钻机8台，分成4个灌浆机组，因此该工程仅采用系统中的4个通道

进行记录控制即可，机房设在防渗墙施工轴线中部的上游侧，在压水及灌浆时，机房与机组采用对讲机进行联系。

（3）采用集中制浆的方法对各灌浆机组进行浆液的控制与输送供浆，水泥制浆站设在防渗墙施工平台中部的下游侧，制浆站内安设的设备及临时设施为：1座可以存放50t水泥的库房、2台ZJ-400型高速搅拌机制浆、2台BW200/40型输浆泵和1台1500L低速搅拌储浆桶。输浆管路：采用分段独立供浆法铺设。φ50管路总长度约300 m。

（4）电缆、水管：沿防渗墙轴线，第6分部工程位置段内在防渗墙轴线上游侧距轴线约5～7m的位置，铺设电缆及水管。

五、帷幕灌浆生产试验

1、试验目的

（1）灌浆压力、分段及段长的确定；

（2）灌浆防渗标准及底线的论证；

（3）开灌比及浆液比级与变换方法与原则的确定；

（4）灌浆方法的论证；

2、试验内容

1、采用32.5级的普通硅酸盐水泥，按3:1,2:1,1:1,0.8:1,0.6:1（重量比）共计5个水灰比级的纯水泥浆液进行灌浆。

2、试验区：本工程划分为两个试验区，每个试验区长为10m；Ⅰ试验区包含的灌浆孔范围为：I-6-4-6（I）～I-6-4-10（I），该试验区内包含1个先导孔和1个检查孔，该试验区采用自下而上灌浆法；Ⅱ试验区包含的灌浆孔范围为：I-6-6-6（I）～I-6-6-10（I），该试验区采用自上而下灌浆法。

2、孔段的划分：墙下本工程灌浆孔划分为3段，第一段段长为2m，第二段段长为6m，终孔段不超过7m可作为一段灌浆。

3、帷幕灌浆方法：

a、自下而上灌浆法：即灌浆孔第一段钻孔、压水及灌浆结束后待凝24小时，自第二段施工开始采用钻孔直到设计孔深，然后进行全孔冲洗结束后，将栓塞卡到终孔段顶部，进行压水灌浆，结束后将塞卡到第二段顶部直接进行灌浆，灌浆结束后，进行孔内浆液置换后，最后进行全孔压力灌浆封孔；

b、自上而下灌浆法：第一段同自下而上灌浆法，其下各段按钻孔、压水、灌浆顺序进行，最后封孔。

4、灌浆压力：第一段压力拟采用0.5MPa，第二段灌浆压力拟采用

1.2MPa，第三段灌浆压力拟采用1.5MPa。

六、帷幕钻孔与灌浆施工

1、钻灌设备配置

本工程项目的施工机具计划按“两机一泵”进行配置，即一个机组的施工设备由两台地质钻机(XY-Ⅲ型)、一台高压灌浆泵(3SNS型)和其它必要的设备(灌浆自动记录仪、浆液搅拌机等)组成，本工程共投入4个机组。

（1）地质钻机：采用回转式钻机；

（2）高压灌浆泵：选用3SNS型灌浆泵，三缸往复式泵，运行状态好，压力平稳。额定压力10.0MPa，最大排量207L/min。

（3）高速搅拌机：选用ZJ-400型高速搅拌机，搅拌轴转速1200r/min 以上。最大制浆能力10～15m3/h，水能与超细水泥拌合均匀，适用于拌制改性水泥（如稳定性浆液和超细水泥浆液）、普通水泥浆。

（4）立式双层桶普通搅拌机，单桶储浆量200L。搅拌轴转速50r/min。

2、钻孔

（1）钻孔方法：帷幕灌浆钻孔采用清水冲洗、地质钻机回转钻进的方法施工。根据地层情况，选用金刚石钻头钻孔。

在较完整的岩石中，拟用技术参数见表1。

表1 钻进技术参数选用值

（2）取芯方法：先导孔、质量检查孔均要求采取岩芯。在岩石中采用常规的投卡料方法卡取岩芯。

（3）钻孔直径和深度：帷幕灌浆孔的开孔直径及终孔孔径不小于Φ56mm。所用孔径的大小，除能满足设计要求，还为处理钻孔事故保留一级孔径。钻孔终孔深度以达到施工详图中要求的深度为准。

（4）孔斜测量：本工程为垂直帷幕灌浆孔，其孔底偏差值不得大于25cm，钻机就位后由水平尺进行钻孔垂直度检测，在钻孔终孔后要对钻孔孔孔斜进行检测。

3、钻孔冲洗和压水试验

（1）为了提高灌浆效果，在各孔段钻孔结束后采用大泵量水冲孔的方法冲洗孔内岩粉及孔壁，直至回水澄清为止。孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。

（2）当邻近的孔段正在灌浆或临近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

（3）帷幕灌浆中，先导孔自上而下分段卡塞进行单点法压水试验，其它灌浆孔灌前采用简易压水试验；检查孔的压水试验逐段做“单点法”压水试验，试验区内各孔段压水试验压力采用该孔段的最大灌浆压力的80%；具体压力值