大坝加固分部工程施工方法

大坝加固分部工程施工方法

一、概述：大坝加固分部工程主要包含左岸坝体补强灌浆、右岸坝体补强灌浆、溢流堰坝体补强灌浆、左岸坝基帷幕灌浆、右岸坝基帷幕灌浆和河床帷幕灌浆、坝基钻排水孔等七个单元。

二、计划工期：

计划开工时间为2007年11月15日至2008年3月13日。

三、主要施工方法：

3.1帷幕灌浆工程

坝基帷幕灌浆在1＃～10＃坝块沿廊道进行布孔，布双排孔，孔距为2.5m，钻孔机具采用岩芯100型钻机。分三序孔，第一序孔距为10m, 第二序孔距为5m, 第三序孔距为2.5m。

左右坝肩在坝顶布双排孔并向两岸延伸（其中左岸10m，右岸5m），排距1.5m，孔距3m。钻孔深入坝基以下25～21m。施工时宜先进行下游排孔的灌浆，然后进行上游排孔的灌浆。采用自上而下分段灌浆。

1、施工前准备

（1）在灌浆施工前，承包人应按施工图纸《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-92)中规定的灌浆方法进行施工机械设备试运行。

（2）施工场地布置应进行全面规划，开挖排浆沟和集浆池做好冒浆排放措施和环境保护措施。

（3）在现场帷幕灌浆作业开始前，应按施工图纸的要求选择地质条件具有代表性的区段并按室内试验选定的配合比进行灌浆工艺试验以确定布孔方式、孔段、孔距、排距和孔深以及喷射流量、灌浆

压力、旋速等工艺参数。

2、钻孔

钻孔机具采用岩芯100型钻机，钻孔过程中要确保孔深、孔向、孔位符合设计的要求，力求孔径上下均一，孔壁平顺，钻进过程中产生的岩粉细屑较少。钻孔开位位置与设计要求位置的偏差应控制在10cm以内，孔深的允许偏差在25cm以内。

3、冲洗

钻孔以后要将残存在孔底和粘滞在孔壁的岩粉冲洗出孔外，并将岩层裂隙和孔洞中的充填物冲洗干净。冲洗时将冲洗管插入孔内，用阻塞器将孔口堵紧，用压力水进行钻孔和岩层裂隙冲洗。钻孔冲洗可在钻孔结束后，将钻杆下到孔底，从钻杆通入压力水进行冲洗，冲孔时流量要大，使孔内回水的流速足以将残留在孔内的岩粉冲出孔外，一直要进行到回水澄清10min才结束。对岩层裂隙进行单孔冲洗，采用高压压水冲洗，冲洗时的压力尽可能高，以便将裂隙中的充填物沿着加压的方向推移和压实，冲洗时的压力可采用同段灌浆压力的70%~80%，高压压水冲洗结束的标准可通过冲洗试验确定。

4、灌浆压力

根据地层特点，参照原灌浆经验，在设计灌浆过程中，建议：灌浆压力：孔口为0.3～0.5MPa，第一段0.5～0.6MPa，第二段0.8～

1.0MPa，第三段1.5MPa，孔深增加1m，增加压力0.06～0.1MPa。

5、灌浆材料的选择

根据基础灌浆的要求，灌浆材料主要以水泥为主，

水泥: 浆液应采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥标号应不低于425#。

水泥细度要求见规范SL62-94第2.1.2条款。

用水：注浆浆液拌和用的水质应按规范JGJ63-89第3.0.4条的规定执行。

掺和料的选择：其掺量应通过室内试验和现场试验及规范SL62-94第2.1.6与2.1.7条款共同确定。对于吃浆量大的孔，水泥浆中可掺入细砂、粒径不宜大于2.5mm，掺入量为干料的30%左右。渗漏量大的位置，可掺入速凝剂：硅酸钠（水玻璃），通常掺入量为水泥重量的3～5%。灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。

帷幕灌浆液水灰比按孔内漏水吃浆量变化情况采用1.0:1~0.5:1不等，水灰比应根据孔口压力值得变化或孔内吃浆量的变化而改浓或变稀。

6、构筑注浆帷幕，宜从上向下采用分段注浆，利用上拔套管控制，施工时注意观察漏水通道的冒浆情况，根据渗漏程度进行动态调整。灌浆时必须保证浆液具有良好的可灌性。

7、灌浆结束条件和封孔

当单位吃浆量小于0.4L/min，并延续灌注20～30min即可结束灌浆。当灌浆结束应进行封孔，封孔材料用水泥砂浆。

8、压水试验

为了进一步确定坝基地层的渗透特性，为坝基渗漏处理的设计和施工提供必要的技术参数，在坝基帷幕灌浆钻孔时进行压（注）水试验。使用的压力为同段灌浆压力的70%~80%，在预定压力之下，每隔一定时间记录一次流量读数，直到流量稳定30~60min后，停止试验，并计算单位吸水量。压水试验应自下而上分段进行，每段长度为5m。

检查孔压水试验结束后，不合格段应进行补灌，合格段检查孔除

留作测压管的孔外均应按技术要求进行封孔。

9、排水孔和扬压力观测孔应在相应部位帷幕灌浆检查合格后，方可开始钻进。

3.2 坝体钻孔灌浆

（1）钻孔

在砌石坝体中造孔不同于一般的地质钻孔。当用钢砂钻进困难时，可配合合金钻头。此外，钻孔与灌浆要有机的结合进行，当不能一次钻至设计深度时，可采取自上而下钻一段灌一段的分段钻进灌浆法，以力求避免卡钻和不回水等弊端。钻进中要随时注意控制垂度，以防打穿混凝土防渗面板。在造孔开孔孔径一般为110mm，钻深后变径为91－76mm，视孔深而变化。

（2）灌浆

灌浆方法：

采用自上而下分段灌浆法。灌浆段长度一般为5m，最大为8m。灌浆前须进行冲洗、压水。下一段的钻灌应在上段灌浆结束前24－36h后进行。灌浆时，灌浆塞要置于已灌段之内，以防止返浆封死灌浆塞。此外，射浆管口距底孔以0.3－0.5m为宜，一般不超过1m，以确保浆液在孔内有良好的流动性。灌浆压力选用0.1～0.3 MPa，灌浆质量较好。

灌浆材料:

灌浆用水泥一般采用425标号普通水泥，当吃浆量较大时，可加入粉细砂作为掺和料。

浆液配比:

浆液采用多种水灰比，建议采用为10:1、7:1、5:1、直至0.5:1。始灌时用稀浆，随后逐级加浓，遇特殊情况可加大起点浓度。

灌浆结束标准:

要求灌浆孔段吸浆量每分钟小于0.2－0.4升，并持续30－60分钟，即可宣告结束。

冒浆和串浆的处理:

灌浆时，遇坝坡、廊道漏浆可用破布、旧棉花堵塞；孔口或地表冒浆、可就地做水泥砂浆盖板、或降低灌浆压力，或采用稠浆。如上述措施无效，则可采用间歇灌浆法，即灌0.5－1.0h，停0.5h或更长时间，然后再灌，如此反复处理，一般可以奏效。

3.3 坝基钻排水孔施工方法同帷幕钻孔。

福建省汀江水电工程有限公司

长汀县溪源水库除险加固项目部

2007年11月14日