高压旋喷施工方案

1、概述

1.1工程概况

XX水电站工程位于XX省xx市xx县境内的XX中上游河段，坝址位于xx县城上游，距xx约3km，工程对外交通以公路为主，坝址左岸现有xx通xx溪的xx省级公路通过，右岸现有村级公路通过下游城区XX大桥与左岸相连，对外交通条件便利。XX水电站工程为河床式电站，大坝为混凝土闸坝结构，水电站开发任务主要是发电，兼顾改善库区通航条件。

1.2工程地质

XX电站上游围堰基础下地层为：河床部分砂卵石层，厚度2.7～8.9m，两岸坡为粘性土层和砂卵石层，覆盖层下伏地层为S1d绢云石英千枚岩夹炭质板岩和石煤。

下游围堰区的地层为：河床部分砂卵石层，厚度 2.8～11.8m，两岸为粘性土层和砂卵石层。下伏地层为∈32-3绢云石英千枚岩夹炭质板岩和钙质板岩。

1.3施工范围

上、下游及纵向围堰的防渗高喷灌浆。

2、施工依据

（1）《XXXXXX水电站主体工程土建施工及金结设备安装投标文件》

（2）中国有色金属工业总公司和中华人民共和国冶金工业部《高压旋喷注浆技术规程》编号为YSJ 210 92；YBJ 43 92

（3）本单位以前施工经验

3、主要工程量

依据设计要求采用高压旋喷工艺施工，拟选用孔距为0.8m，高喷进尺约6910m。

4、施工工期

自xx年xx月xx日～xx年xx月xx日。

5、施工布置

为保证此次高喷灌浆正常进行，确保施工质量、施工进度，必须合理布置水、电、风、排污、制浆系统等，其总体布置情况如下：

5.1设备进场

设备、材料等直接运至施工现场。根据现场河道实际情况，在围堰临近道路部位，设置1个水泥仓库和粘土料厂,并在合适位置挖一废浆收集池；施工用水直接抽取XX河水；用电由系统供给；其它管路系统及排浆沟槽均根据需要分别铺设。

5.2供水、供电、排污

供水：XX水质较好，可满足施工用水要求。

供电：施工用电由现场变压器下线接出，用电有可靠保障。

排污：在现场合适的地方挖一沉淀池，专门收集高喷施工过程中产生的污水、废浆。沉淀池及排水沟内沉淀物派专人负责清理，沉淀池2-3天清理一次，排水沟每天清理，沉淀池、排水沟中清理出来的沉淀物和钻灌过程中产生的废弃物，由专人专车运至业主指定的弃料场。工程所需水泥和其它建材及生活物资可由十堰及周边地区提供。

5.3制浆站布置

制浆站设在围堰右侧平地附近合适位置。

5.4施工通讯

施工作业面与制浆站采用有线对讲机进行联系，对外采用移动电话联系，以保证施工顺利进行。

6、高喷试验

6.1试验目的

为确定合理的孔距及喷射灌浆参数，在临近防渗体施工轴线的起始端，选择一段进行高压喷射灌浆现场施工工艺试验，分别按孔间距离为0.8m、1.0m、1.2m、1.5m分组布置，每组四个桩，通过选用三重施工工艺分两序施工，先施工Ⅰ序孔，后施工二序进行试验，试验主要目的为：

（1）高喷试验完毕后开挖检查，获得灌浆影响半径，搭接厚度，孔斜情况等。

（2）获得防渗体桩孔合理的施工孔距。

（3）通过钻孔取芯或开挖直观检查分析，为高压旋喷正式施工确定最佳施工参数，包括水、气浆压与流量、旋转速及提升速度，浆液水灰比施工技术参数，作为现场施工控制的技术指标和施工操作技术要求。

6.2试验场地选定

根据现场实际情况实验场地可选择在临近防渗体施工轴线的起始端的平台上，宽度约为10m，场地位于原河床处，场地高程约为251.00，该处地质条件与一期纵向围堰地质条件相同，回填料也相同，有一定的代表性，场地稍做平整，即可满足实验要求。

6.3试验桩孔的布置及技术要求

6.3.1试验桩孔的布置

试验桩孔拟按孔距为0.8m，1.0m，1.2m，1.5m分四组依次布置，每组四个桩孔，祥见图1《试验桩孔布置图》，孔深以深入基岩1.0m为准。

图1 试验桩孔布置图

6.3.2实验桩孔技术要求

实验桩孔孔位由测量人员在现场放样，并用木桩定位，做出明显标志，为便于以后开挖检查恢复桩位，将实验的所有孔位放引至外围合适位置，施工中妥善保护。

高压旋喷灌浆施工实验采用三重管施工工艺，技术参数按拟定的表一《施工工艺参数》进行。

实验孔位高喷灌浆完毕后待强度满足设计要求后，采用反铲依次开挖，检查各孔桩搭接成墙情况，具体搭界尺寸大于等于20cm。

7、高喷灌浆工程的施工程序、施工方法及说明

为取得详实的地质资料，施工中把一序孔作为先导孔进行地质复勘，绘制地质剖面图，以供指导确定合理的施工工艺。

7.1高喷施工工艺流程见图2

7.2高压喷射施工工艺参数

拟定施工工艺参数见表1

图2 高压喷射灌浆施工工艺流程图

7.3

7.3.1施工方法和措施

（1）钻孔：根据现场情况(视现场塌孔情况)选用采用风动钻机套管跟进钻孔或用回转地质钻机成孔，钻孔布置为单排，分二序施工，孔径146mm，孔位偏差≤50mm，孔斜≤1.5%，孔深入岩100cm。选定部分一序孔作为先导孔，划分层位，其深度大于墙体深度，间距不大于20m。

开钻前钻机的调平和稳固对孔斜影响很大，应保证钻机或高喷台车就位后其立轴或转盘与孔位中

心对齐，并须经质检员或技术员进行检查合格后方可施工。钻至设计深度后，强风清孔，清孔验收合格下入护壁泥浆或特制PVC管护壁，液压拔管机起拔套管，孔口妥善保护。

钻孔过程中对孔位、孔深、地层变化（表现为漏浆、钻进速度骤变，返渣特性变化等现象）、特殊情况及处理措施等都作详细记录。

（2）浆液制备

采用水泥标号为42.5MPa的硅酸盐水泥，水泥应新鲜无结块。所用水泥须有出厂检验报告，过期和受潮结块者不使用，施工中并抽样检查。

使用高速搅拌机制浆，水泥浆的搅拌时间不少于30s，浆液在严格过筛后使用，定时检测其密度。水泥浆随配随用，并进行连续不断的搅拌，一次搅拌量为0.8m3。

高喷施工使用水泥浆液存放的有效时间符合下列规定：浆液存放时控制浆液温度在5-40℃范围内，制备至用完的时间不超过3h，否则按废浆处理。

高喷灌浆用水符合水工砼拌和用水的要求，制浆材料的称量误差不大于5%。

（3）高喷：钻孔经验收合格后，方可进行高喷灌浆，高喷灌浆时对钻孔记录中记载的特殊部位应认真对待，预防出现质量事故。。高喷台车就位，首先进行机具试运转或称试喷，机具试运转时的高压泵泵压保持在20±2MPa，空压机风压保持在0.7 MPa同轴喷射。试喷检查喷咀、喷管及所有设备运转正常后，下入φ89mm高喷管至设计深度，下入喷射管时，用胶带保护喷嘴部分防止堵塞。

喷浆：当喷头下至设计深度，按规定参数送浆、气进行静喷，待浆液返出孔口、情况正常后开始提升喷管，喷射过程连续进行，浆液用量60～70L/min。中途拆卸喷射管后，应将喷射管下至原位0.3m 以下进行复喷，喷射过程中定时检测原浆、返浆比重及水泥浆用量，控制风压、泵压。当返浆密度小于1.2g/cm3时，应立即停止提升，直至回浆密度大于1.2g/cm3时，恢复正常喷浆作业。

高喷作业分两序施工，相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业间隔时间不少于48小时。

高喷过程中，冒浆量超过注浆量20%时或完全不冒浆时，采取下列措施及时处理：

1）当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。

2）当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径，或加快旋转和提升速度，减少冒浆量。

3）严把“冒浆”关口，冒浆不正常或不冒浆时不能提升。

高喷注浆的检查按设计要求及监理人指示，用标准试模采集冒浆试样。保证每种主要地层冒浆试件不少于6组。

施工过程中，经常检查高压泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、转速、提升速度及耗浆量并作记录。

高喷灌浆应全孔自下向上连续作业，一旦中断，需将喷浆管沉至停喷点以下0.5m，待恢复正常时再喷浆提升。若停机超过3h，需对泵体和输浆管路妥善清洗。

施工中控制压力和提升速度，保证孔内浆液上返畅通，避免造成地层劈裂或地面抬动。

高喷灌浆结束后，利用回浆或水泥浆及时补灌，直至孔口浆面不下降为止。在粘土层或淤泥层內进行喷射时，不得将冒浆进行回灌。

施工时如实记录高喷灌浆的各项参数，浆液材料用量，异常现象及处理方法等。记录表格应符合有关标准，并经过监理人批准。

（4）特殊情况处理

高喷过程中，出现漏浆时，采取静喷，待孔口正常返浆且返浆比重达到设计值后恢复提升，出现浆液不足时，旋喷管下入原位进行复喷。在大块石位置的上下反复喷射2～3次，使水泥浆充分包裹大块石，并做好详细记录。

高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆密度或回浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理；

孔内严重漏浆，可根据具体情况采取以下措施处理：①降低喷射管提升速度或停止提升，②降低浆液压力、流量，进行原地灌浆③浆液中掺加速凝剂，④加大浆液浓度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆，