高压旋喷灌浆施工措施

高压旋喷灌浆施工措施 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

目录

附图：

（1）高压旋喷灌浆孔平面布置图（2）高压旋喷灌浆各种施工记录表

XX水电站首部枢纽工程

高压旋喷灌浆施工组织设计

1 概述

1.1编制依据

（1）根据《XX水电站首部枢纽高压旋喷灌浆施工技术要求》进行编制；

（2）根据《水电水利高压喷射灌浆技术规范DL/T5200-2004》；

（3）根据施工现场实际的施工条件和工程概况；

1.2工程概况

XX水电站位于四川省境内，XX水电站首部枢纽河床部为覆盖层，河床覆盖层冲积堆积的含漂砂卵（碎）砾石②层、冰水堆积的含漂砂土卵（碎）砾石①层，粗颗粒基本构成骨架，承载力较高，③、④层结构较为松散，第③层含卵砾石砂层，承载力仅为

0.10~0.13MPa。第④层含漂砂卵砾石层承载力仅0.20~0.30MPa，不能满足建筑物地基承载力要求。由于各层结构存在不均匀性及层与层之间的差异较大，闸基存在不均匀变形稳定问题。且闸址区连续分布稳定的③层含卵砾石砂层，厚度3~6m，埋深5~8m。据钻孔取样物性试验和颗分资料，主要以中细砂为主，次为粉砂和粘粒。地质初判和复判在发生Ⅶ度地震时该层存在液化的可能，为保证建筑物的安全，需对上述部位进行旋喷灌浆处理。为保证旋喷灌浆的施工质量，特制定本施工技术要求。本技术要求未尽事项应按照招标合同文件及相关规范进行施工。。

高喷灌浆工程，高喷造孔设计孔径为φ140mm。孔位布置方案：〔1〕梅花型布置，间排距为2.5×2.5m的区域，〔2〕矩型布置，间排距为4.0×4.0m的区域，。孔深入砂卵石层0.5m～1.0m，采用全液压多功能工程钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔，两管法自下而上旋喷成墙。

2 施工布置

2.1 施工布置

2.1.1临时设施布置

在上游围堰下侧布置临时制浆站，以方便材料设备进出场为原则布置。制浆站占地面积为400m2，内设ZJ-400搅拌机三台，NJ600储浆机三台及90E高压灌浆泵三台、200 t储灰台等。

现场值班室布置在围堰上，紧邻制浆站，面积16m2。

排污：在临时制浆站附近挖设沉淀池，现场高喷废弃浆液通过排污沟流入沉淀池并经沉淀处理后用污水泵直接排入河道内。

拟选在围堰迎水面侧设置浮游式抽水站，抽水站内设IS65-50-125单级离芯泵两台互为备用，通过边沿布置的Φ89主水管供给施工区，形成供水系统，施工用水点从主水管接取。

空压机站共配置2台20m3/min移动式油动空压机，使用Φ50mm胶管接至施工用风点。

施工用电从系统电源接至工作面，最大用电负荷为500KW。

2.1.2施工机具布置

施工机具布置见图1。

图1 高喷施工机具布置示意图

2.1.3高喷施工平台

高喷整个平台铺填C10毛石混凝土或碎石垫层、厚度30cm～50cm，场地要求碾压密实、平整，以方便高喷台车及起重设备的行走。同时，根据施工现场情况看，应将高喷范围内的抛填块石挖出，换填砾石料。还应在涌水区域内采取降水措施，以免在高喷灌浆过程中防渗墙体出现架空现象。

2.2 设备选型

高喷施工主要机具包括：高压灌浆泵、钻机、台车、浆液搅拌器等；辅助设备包括高压管路系统、材料储存系统、操作控制系统以及各种管材等。

拟投入使用的主要施工设备：阿特拉斯A66CBT钻机2台、XRS416空压机1台、750E空压机1台、90E高压灌浆泵3台、XL-50高喷台车3台及地质钻机SGZ-ⅢA3台等。

3 施工工艺

3.1施工程序

高喷灌浆分两序施工，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，相邻次序孔施工时间间隔不少于48小时。其工艺流程如图2。

3.2施工方法

4.2.1主要技术参数

高喷灌浆采用全液压多功能工程钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔，两管法自下而上旋喷成墙。高喷灌浆技术参数见表1。

表1 高压旋喷灌浆参数表

3.4高喷灌浆

3.4.1台车就位

钻孔经验收合格后，将台车移至孔位。同时将台车孔口摆动装置调整好方向，并与其他工序相互配合，做好灌浆前的准备工作。

3.4.2浆液配制

高喷浆液采用的水泥为P.032.5普通硅酸盐水泥，同时，为提高浆液的稳定性，加入一定比例的外加剂，如膨润土、碳酸钠等。根据设计文件要求，拟采用水泥、膨润土、碳酸钠，其配比水泥: 膨润土:为1:0.03，碳酸钠掺入量为膨润土的3%。

图2 高压喷射灌浆工艺流程图

主要灌浆材料及浆液配比根据设计要求和试验结果确定。施工浆液的拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性均通过室内试验室测试。

浆液存放时间：当环境气温在10℃以下时，存放时间不超过5h；当环境气温在10℃以上时，存放时间不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，按监理人指示进行处理。采用高速搅拌槽搅制浆液时，搅拌时间不少于30s。浆液在使用前应充分过滤，自制备到用完的时间应不超过5h。在供浆过程中遇到故障，应立即通知喷灌作业人员停止提升喷具，待事故妥善处理后再进行喷灌作业。供浆过程中应随时用比重秤测量浆液密度，工作结束后，统计该孔的各种灌浆材料用量。

3.4.3高压喷射灌浆

高喷灌浆按先Ⅰ序孔后Ⅱ序孔的施工顺序进行施工。

喷具组装及检查：高喷灌浆施工采用两管法，喷具直径φ65，采用丝扣连接，。喷具组装完毕后进行试喷，当压力达到设计要求压力后，10分钟无异常即可结束试喷，并保护好喷嘴。

下喷具：将喷头各部位做检查和妥善保护后，将喷具下入到PVC管护壁的孔内，并确保喷具下入到设计深度。

高喷灌浆：当喷具下入到PVC管护壁的孔内设计深度后，开始送入符合要求风和浆，根据钻孔揭露出地层情况，边旋转边提升，自下而上进行高喷灌浆作业，直至设计终喷高程停喷。在喷灌过程中，要时刻注意检查风、浆的流量及提升速度等参数是否符合要求，遇到特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷具提出地面进行处理后再进行施工。继续喷射时，搭接长度不得小于 0.5m以确保其连续性。

3.5回灌及封孔

为解决凝结体顶部因浆液析水和渗漏而出现凹陷现象，在高喷结束后，由专人负责用邻孔高喷冒浆自流充填进行孔口静压回填注浆，直到液面不再析水下降为止。

3.6特殊情况的处理

3.6.1高喷因故中断后应停止提升，记录中断深度，并尽快恢复。若短时间不能恢复的，应提出喷具，用水冲洗干净。待故障处理后，将喷具下入原中断位置以下0.5m左右继续进行喷射灌浆。

3.6.2在透镜体砂层和地下水中施喷时采用以下措施进行处理：

①下喷具前，预先注入膏状泥浆进行喷灌前堵漏；