高压摆喷灌浆试验方案

分类：施工方案
编号： 021
南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段第二施工标段渠道摆喷灌浆试验方案
同意：
审查：
校核：
编制：
中国水利水电第八工程局有限企业
南水北调中线工程总干渠宝丰郏县段第二标项目部
二 O一一年五月
目录
一 . 工程概略 (3)
二 . 编制目的 (3)
三 . 编制依照 (3)
四 . 试验部位及围井部署. (4)
试验部位 (4)
围井部署 (4)
五 . 试验准备 (4)
场所部署 (4)
试验资料 (4)
试验设备 (5)
六 . 灌浆试验 (5)
施工程序 (5)
参数选择 (5)
工艺流程 (6)
施工方法 (6)
施工准备 (6)
造孔 (6)
高喷灌浆 (7)
七 . 灌浆注意事项 (8)
八 . 质量检查和查收 (8)
九 . 特别状况办理 (9)
十 . 质量保证举措 (10)
十一 . 安全保证举措 (11)
十二 . 文明施工保证举措 . (11)
渠道摆喷灌浆试验方案
一. 工程概略
南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段工程位于河南省平顶山市境内，第二标段位于宝丰县境内，桩号： SH（ 3）～SH（ 3） 29+500，全长为，本标段内共有各种建筑物 8 座，此中河渠交错 2 座，左岸排水 1 座，分水闸 1 座，克制闸 1 座，公路桥 3 座，此中渠道防渗办理段为 SH（3）28+350.0 ～SH（ 3）28+927.5 左右岸总长为。

本工程渠底板以上地层为上粘性土、下脆弱膨胀岩双层构造：上覆土层为第四系
松懈层，岩性主要为重粉质壤土，净肠河两岸粘性土下为卵石层，土层厚度较薄；下
伏基岩为上第三系砾岩、砂岩、黏土岩及泥灰岩，厚度较厚。

场区地下水以潜水为主，局部具微承压性，主要赋存于上第三系砾岩、砂岩和泥灰岩中，部分赋存于第四系卵
石层中。

砾岩、砂岩、泥灰岩浸透系数为 K＝ 5.3 × 10-4～1.4 ×10-3 cm/s，一般为中等透水，局部为弱～强透水；卵石 K＝1.3 × 10-1 cm/s，具强透水性。

各赋水岩土层富水性一般较好。

勘探时期地下水位埋深为 1.5 ～14m，一般在渠底板以上，地下水具动向变化特色。

地下水主要接受大气降水入渗及侧向迳流补给，主要以人工开采及侧向迳流排泄。

二. 编制目的
为了保证灌浆施工能达到设计要求，考证和优化灌浆参数追求合理的施工方法，
在灌浆施工行进行各个参数的试验。

依据要求进行生产性灌浆试验。

经过灌浆试验确
定合适灌浆施工的技术参数和合理的施工工艺，为后续施工供给有效、靠谱、经济、
合理的灌浆方法。

高喷灌浆经过试验最后确立以下灌浆施工技术参数：
①孔距；②灌浆压力；③浆液浓度；④提高速度，及其余灌浆参数。

三.编制依照
（1）《总干渠宝丰至郏县段（第 2 标段）渠道卵石地基办理图》；
（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（ DL/T5148-2001）；
（3）《水利水电工程钻孔压水试验规程》（ SL25-92）；
（4）《混凝土拌和用水标准》（ JGJ63-89）；
（5）《水利水电工程渠道发射灌浆技术规范》（ DL/5200-2004）。

四. 试验部位及围井部署
4.1 试验部位
本次高喷灌浆生产性试验部位拟部署在净肠河倒虹吸入口SH（3）28+927.5 处，左右岸各部署一个围井，1#围井部署左岸， 2#围井部署右岸。

4.2 围井部署
1#围井间距，2#围井间距，孔深，以以下图部署所示。

摆喷角度 120°。

3x1003x80
00 8
0x
12
x
2
五. 试验准备
5.1 场所部署
（1）在工作面处陈设 2 台3空气压缩机集中供风；
（2）水、电沿用混凝土浇筑所用的供水、供电系统；
（3）每个工作面的污水使用污水泵抽至积淀池集中办理；
（4）在试验部位附件搭设 1 个 3×3m制浆平台。

5.2 试验资料
（1）水泥
渠道发射浆液应采纳一般硅酸盐水泥拌制，水泥强度等级应不低于 42.5 级。

质量切合 GB175的规定，不得使用过期的和受潮结块的水泥。

（2）水
渠道发射浆液拌和用的水质应按中国标准JGJ63— 2006 的规定履行。

（3）搅合料
为减缓水泥浆液积淀速度，依据施工需要，可在硅酸盐水泥中增添 3%水泥重量的膨润土和 3%膨润土重量的碳酸钠。

膨润土的细度应为 200 目。

（4）外加剂
各样外加剂的质量应切合中国标准DL/T5100—1999 的有关规定，其掺量应经过室内试验和现场试验确立。

（6）?48 脚手架钢管 2T，扣件 50 个，竹跳板 50m2。

5.3 试验设备
高喷灌浆主要配置设备表
序号设备名称型号功率备注1渠道旋喷钻喷一体机PH-5D40KW
2渠道浆泵XPB-90D90KW
3空压机LG-6/830KW
4潜水泵
5电焊机30KYA17KW
六. 灌浆试验
6.1 施工程序
采纳三管法渠道摆喷灌浆方法施工。

高喷灌浆钻喷施工分二序进行，先导孔→分
二序成孔→高喷成墙→墙体厚度和灌水试验检查，相邻孔施工间隔时间许多于24 小时。

6.2 参数选择
高喷灌浆生产性试验依据不一样的孔距依照以下参数表进行试验，经试验达成后进行检查选择最优施工参数。

1#围井采纳孔距为 1.0m 参数进行试验， 2#围井采纳孔距0.8m 参数进行试验。

采纳三重管定向摆喷的发射方法。

渠道水嘴为直线双喷嘴（180°夹角），按设计摆喷方向进行发射灌浆。

摆喷墙体采纳折线搭接型式，
高喷灌浆参数表
参数及条件数值参数及条件数值压力（ MPa）35~40压力（ MPa）
流量（ L/min ）70~803
流量（ m/min ）
水
2气
2
喷嘴数目（个）气嘴数目（个）
喷嘴直径（ mm） 1.7 ～环状空隙（ mm） 1.0 ～
压力（ MPa）提高速度 V粉土层10~12
流量（ L/min ）60~80（cm/min ）砾石层8~10浆密度（ g/cm3）
孔距
1#围井
浆嘴数目（个）22#围井
浆嘴直径（ mm）6～12旋转速度（ r/min ）5～20
回浆密度（ g/cm3）≥
6.3 工艺流程
高喷灌浆工艺流程见下框图。

孔位放样钻孔、测斜设备测试试喷、下喷杆
送高压水提高
回浆利用送压缩空气发射灌浆
旋转、摇动
送水泥浆
静压注浆机械冲洗
6.4 施工方法
6.4.1 施工准备
（1）对施工场所进行平坦，对低洼和表部松懈部位回填、夯实和加固，以知足施工机械行走的需要。

（2）施工场所部署应进行全面规划，开挖排浆沟和集浆池，作好冒浆排放举措和环境保护举措。

（3）丈量放样：依据设计桩位部署及现场控制点，由技术人员现场放出详细孔位并明确表记，孔位中心误差不大于 5cm。

（4）水、电、气及制浆系统等部署于施工前达成。

（5）灌浆试验，为保证高喷灌浆铁顺利进行，应在现场部署试验孔，以获取较好的灌浆参数。

6.4.2 造孔
（1）调整钻机呈水平状态，坚固后方可开孔。

开孔孔位与设计孔位的误差不大于 5cm。

（2）钻孔直径：开孔孔径φ 130mm，终孔孔径φ 110mm。

（3）孔深：灌浆孔高出砂砾石层以下 50cm。

（4）采纳跟管钻进直接到设计孔深，起钻后注入护壁泥浆，用拔管机拔出套管并保护好孔口，防备异物掉入孔内，钻孔分Ⅰ、Ⅱ两个序次进行。

（5）钻孔达成后进行孔斜和孔深丈量，由质检人员进行工序查收，检测孔深达
到设计要求、孔底偏斜率≤ 1. 5%此后方可终孔，钻孔终孔查收合格后，对孔口妥当保护。

6.4.3 高喷灌浆
（1）高喷台车就位：使用液压步履装置使高喷台车的井口装置瞄准孔口，而后
起落液压支腿调平台车，并进行试喷检查，各管路及机械正常，各参数均达到要求后方可下入喷管。

（2）喷具入孔：卷扬机起吊喷具（导流器、喷管、喷头及浆气胶管）经过井口
瞄准孔位中心，将喷管及喷头放入孔内直至孔底，当孔深超 15m，需分数次入孔，接头密封处要特别检查，防备漏浆。

（3）制浆：采高速搅拌体制浆时，搅拌时间不低于30S；采纳一般搅拌机时应
许多于 90s，水泥浆自制备至用完时间不该超出4h。

用比重称或比重计丈量浆液比重，
切合要求后，经过滤网对浆液进行过滤后存在
3
1m 的贮浆桶中，进行喷灌施工。

采纳二重管法发射注浆的水灰比为1： 1～ 1.5 ：1；采纳三重管法发射注浆的水灰比为 1：1。

（3～3），有特别要求时可掺入以下掺合料：膨胀土或塑性指标不小于 14 的黏性土，以及最大粒径不大于 2mm的质地坚硬的天然砂或人工砂。

当施工中浆液密度高出上述指标时，应立刻停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可持续发射。

（4）发射提高：先开动泥浆泵供浆，而后开动渠道水泵发射，再开动空压机供气，静喷约 30s，检查各参数均切合设计要求后按制定的参数开始摇动提高，在离设
计墙顶高程 1.0m 时放慢提高速度，抵达设计墙顶后静喷 30s。

（5）孔口回填：发射灌浆结束后，封闭渠道水及气，持续往孔内送水泥浆液，直至孔口浆液降落不显然时，结束供浆。

（6）机具冲洗：每发射完一孔后，用清水冲刷机具及喷管喷头，免得管路拥塞。

（7）成墙施工：高喷灌浆作业分两序进行，单孔发射作业连续进行，相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业时间间隔为 12~72h。

施工时依据现场施工状况调整同序孔的施工序次。

如
施工间隔时间过长，采纳提高发射压力，降低提高速度等举措办理，保证Ⅰ、Ⅱ序墙体的靠谱搭接。

（8）高喷灌浆施工采纳自下而上的方式进行，发射管的起喷深度应设计孔底
高程以下 0.5 ～1m。

注浆过程中应达到：
①渠道注浆设备的额定压力和注浆量应切合要求，并保证管路系统的通畅和密封。

②风、水、浆均应连续输送，水泥浆液的渠道发射作业不得停喷或中止。

③二重管机具试运行时的空压机风压保持，并与泵压保持 20 土 2MPa浆液
射流同轴发射；三重管机具试运行时的渠道水泵压力保持20 土 2MPa，空压机风压保持，泥浆泵泵压保持2MPa，同轴发射。

七.灌浆注意事项
（1）地面试喷、定向：高喷台车就位并瞄准孔口后，为了直观检查渠道系统的
完满性以及能否可以知足使用要求，第一应进行地面试喷。

同时，经过调整液压转盘
的角度，使渠道发射流瞄准设计轴线方向。

方向应经过质检员的校核。

（2）开喷：喷管钻 ( 下 ) 至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。

待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提高
速度进行定向摆喷发射灌浆。

（3）高喷灌浆保持全孔连续一次作业。

作业中因拆卸发射管而停留后，重复
高喷灌浆长度不小于。

（4）装、卸发射管时，采纳举措密封、加快装卸动作以防备喷嘴拥塞。

（5）在高喷灌浆过程中，出现压力骤降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异样，
甚至不返浆等状况时，查明原由后实时办理。

（6）当孔内出现严重漏浆，拟采纳以下举措进行办理：停止提高发射管；降低喷
水压力、流量进行原地灌浆；发射水流中掺加快凝剂；加大浆液密度或灌输水泥沙浆、水泥黏土浆；向孔内冲填砂土等堵漏资料。

（7）供浆正常状况下，孔口回浆密度变小、不可以知足设计要求时，拟采纳
加大进浆密度或进浆量的举措予以办理。

（8）如高喷灌浆发生串浆，则第一填堵被串孔，持续串浆孔的高喷灌浆；待
其结束后，赶快进行被串孔的扫孔、发射或持续钻进。

（9）高喷灌浆因故中止后恢复施工时，重复高喷灌浆长度许多于0.3 ｍ。

（10）高喷灌浆结束后，充足利用孔口回浆或水泥浆液对已达成孔进行实时回灌，直至浆液面不降落为止。

（11）施工中将照实记录高喷灌浆各项参数、浆液资料用量、异样状况及办理等。

八.质量检查和查收
高喷墙体质量检查在成墙7 天后进行围井检查和14 天后采纳开挖检查。

（ 1）开挖检查：每处槽坑长3～5m、深 2.5 ～，采纳人工开挖，对开挖揭穿
状况作描绘并摄影。

（ 2）围井检查：围井的开挖深度要求开挖到高喷墙底以上2m地点，围井底部采用水泥浆进行封闭。

围井采纳灌水试验计算浸透系数，浸透系数依照附录计算公式进行，依据浸透系数剖析防渗成效。

（3）围井检查坑在检测结束后按监理人要求实时回填密实。

（4）依据检查状况，选择最优施工进行施工生产。

（5）高喷灌浆浸透系数计算公式：
K=2Qt/L*(H+h 0 )(H-h 0)
式中： K—浸透系数， m/d；
3
Q—稳固流量， m/d ；
t —高喷墙厚度， m；
L—围井周边高喷墙轴线长度，m；
H—围井内试验水位至井底的深度，m；
h0—地下水位至井底的深度，m。

九. 特别状况办理
（ 1）发射中止
在发射过程中，因故中止，中止时间超出30 分钟，正确记录中止地点，复喷时，将喷管下入中止处以下50cm复喷搭接；如喷管下不到位，扫孔直至搭接部位以下至
少 50cm。

（2）若地层中缝隙较大，孔口返浆浓度偏低，减慢提高速度或进行静喷，直至
正常为止。

孔口没有返浆，则采纳从孔口注泥浆、在浆液中加入适当的速凝剂，减少
浆液流失。

过后进行可控性灌浆补强。

（3）高喷灌浆过程中，若孔内发生严重泥浆，可采纳以下举措办理：①孔
口不返浆时，应立刻停止提高；孔口少许返浆时，应降低提高速度。

②降低发射压力，流量，进行原位灌浆；
③在浆液中掺入速凝剂；
④加大浆液密度或灌输水泥沙浆、水泥黏土浆等；
⑤向孔内填入砂、土等堵漏资料。

（4）若冒浆过大，采纳提高发射压力，加快提高速度，但应经现场监理人同意，同时对冒出地面的浆液对已灌孔进行回填利用。

（5）钻孔遇孤石和块石地层，详尽记录，在高喷灌浆前，采纳膏浆预充填，
高喷时降低提高速度和静喷等举措，以保证灌浆质量。

（6）高喷灌浆过程中发生串浆时，应填堵串浆孔，待灌浆孔高喷灌浆结束，
赶快对串浆孔进行扫孔，进行高喷灌浆，或持续钻进。

（7）当局部需要扩大发射范围或提高凝固体的密实度时，可采纳重复发射举措。

十.质量保证举措
（1）制度控制
成立严格的质量管理制度，施工前由技术负责人对施工操作人员进行技术交底，
使施工操作人员充足领悟设计企图及有关技术要求。

高喷灌浆工作人员须持证上岗，
成立质量赏罚制度，奖优罚劣，防止偷工减料，盲目施工的现象。

（ 2）施工资料控制
施工资料均要切合质量标准，并附有生产厂家的质量证明。

每批水泥入库前按有关规定进行检验查收；施工现场的水泥库房作好防潮的设备建设，经检验不合格或受潮结块水泥果断不用。

（ 3）检测、计量设备控制
全部施工用的检测、计量仪表、设备均送检测单位进行率定，合格后方可使用。

施工过程中常常效验，保证其丈量的正确性。

（ 4）施工过程控制
①为了保证工程质量，在施工过程中，质检人员的检查查收贯串于整个过程，以质量检查程序和检测手段来保证工程质量。

施工过程中增强施工工序之间的连接，每道工序依照三检制的程序进行检查。

②严格把好质量关。

对施工中发生的质量事故，坚持“三不放过”原则，深入现
场，仔细剖析，严肃办理。

③在施工过程中，做好原始资料的记录，现场工程师跟从对施工全过程进行控制，实时对资料整理剖析，以指导施工的顺利进行。

④钻孔达成后，采纳 KXP-1 测斜仪进行测斜，超出设计同意范围，进行纠偏办
理直至达到要求。

⑤灌浆过程中，对灌浆浆液比重、灌浆段长、灌浆压力和结束标准等项目进行检查，使用灌浆自动记录仪和人工同时进行记录并进行查对。

⑥灌浆完成，按要求进行封孔质量检查，达不到要求的，进行办理直至达到要求。

⑦渠道发射灌浆过程中，对浆液比重、提高速度、发射压力等项目进行检查，使用灌浆自动记录仪和人工同时进行记录并进行查对。

十一 . 安全保证举措
（1）动工前，对施工人员进行安全教育，提高安全防备意识，进入施工现场
的人员一律戴安全帽。

（2）施工中依据现场状况和基础办理施工的特色，拟订相应的安全管理制度
和各工序安全操作规程。

（3）各样机械设备的操作人员未经查核合格不得上岗。

（4）高空作业平台一定坚固靠谱并有足够的作业面积，尽量防止上下交错施
工作业，当不可以防止交错作业时，一定对上下作业区进行有效隔绝，并挂警告牌。

（5）脚手架施工一定切合有关规范规定要求，保证施工安全。

设备垂直挪动搭设龙门架一定切合有关安全规定，严防上部坠物伤人，设备吊起前对所使用的用具进行检查，严防使用不切合安全规定的用具进行操作。

（6）注浆人员一定戴防备眼镜、口罩和防备手套，防止腐化性物质对人员造成
损害。

（7）施工用电一定切合安全用电规定。

（8）进行基础办理施工时，其排污设备及固体垃圾办理应切合的规定，保持
施工作业面洁净。

（9）各样资料堆放时，应一致规划，禁止任意堆放资料，影响施工。

（10）采纳风钻进行钻孔作业时，应在孔口或孔内加水，减少粉尘污染，洞内
进行排水孔施工时，应进行通风。

（11）配电箱、机电器设备应有接地保护装置，电线应架空，危险地区应设置
安全标记，裸露在外的电机设备传动、卷扬装置，应加盖防雨布和安全护栏。

（12）用电线路应严格选择，合理规划，非电工人员不得任意更移线路器械，临时用电线路中间不得有明接头。

（13）正常展开安全交接班制度与安全活动，在施工中相互监察，做到“三不
损害”、“人人要安全”、“人人一定安全”。

十二 . 文明施工保证举措
（1）从工作面进点、施工、散场，对施工场所的路面、排水渠、生活垃圾等
进行按期打扫和消除，保证工作面整齐的卫生环境。

（2）教育施工人员遵纪守纪，爱惜环境 , 以优秀的精神风采投入施工生产 , 与友邻单位搞好关系。

（3）施工过程中随时进行废水的抽排，选择合适的地址作废浆积淀池，冲刷
工作面及封孔保养用水采纳工作面所积清水循环使用。

（4）灌浆所用的风、水、管路和电源线路做到平、直、顺齐整在序，对使用
的资料和半成品要堆放齐整，布局合理。

（注：范文素材和资料部分来自网络，供参照。

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