大坝基础灌浆施工技术要求

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施工方案

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1.总则

长底电站属小型工程，大坝按4级建筑物设计。为了保证工程质量，特制定本施工技术要求。本要求仅适用于长底电站大坝基础灌浆施工。在实施基础灌浆前，施工单位应根据设计图纸和本要求制定完善的施工措施和计划，以保证施工质量。灌浆施工中，施工单位应加强技术管理，按统一表格做好原始施工记录，建立技术档案，为工程竣工验收做好准备。施工过程中如发现设计文件与实际情况有出入，施工单位应及时提出，并会同设代组共同研究修正。本要求包括：帷幕灌浆施工技术要求；固结灌浆施工技术要求共两部分。（本要求未尽事宜按有关规范执行。）

遵循的主要规范及相关技术文件是：

1．工程建设标准强制性条文（水利工程部分）

2．混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）

3．水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148—2001）

4.招标文件。

2．帷幕灌浆施工技术要求

2.1.灌浆材料和制浆

（1）大坝帷幕灌浆采用P.o.32.5Mpa普通硅酸盐水泥，其细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量≤5%。初凝时间≥45min，终凝时间≤10h，且各项质量标准必须满足国家现行规范要求。

（2）水泥在使用前必须对其质量作出鉴定，受潮结块水泥不得使用。

（3）灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。

（4）灌浆施工所用的风、水、电宜设置专用线（管）路，以保证灌浆连续作业。（5）水泥灌浆工程应建立集中制浆系统。

（6）制浆材料必须进行称量，称量误差应小于5%。水泥等固相材料宜采用重量称量法。

（7）浆液必须搅拌均匀并测定浆液比重。

（8）纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时不得少于3分钟，使用高速搅拌机时宜通过试验确定，一般不少于30秒钟。浆液使用前应过筛，水泥浆自制备到用完的时间宜少于4小时。

（9）灌浆过程中遇到特殊情况，施工单位应及时提出。为加速水泥浆的凝结，可掺入砂、粉煤灰等掺合料以及速凝剂、减水剂等外加剂。浆液掺入掺合料及加入外加剂的种类和数量需根据现场具体灌浆情况确定。

（10）在使用掺合料和外加剂时宜采用高速搅拌机。高速搅拌机的搅拌转速应大于1200r/min。搅拌时间宜通过试验确定。

（11）炎热季节施工应采用防热和防晒措施。浆液温度应保持在5～40℃之间。寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。

（12）灌浆设备应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148—2001）的规定，同时应满足该灌浆的要求。

2.2.钻孔

（1）钻孔顺序应先钻先导孔、I序孔，后钻II序、III序孔。

（2）所有钻孔应统一编号，并注明施工次序。钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10厘米。因故变更孔位时应征得设计同意，实际孔位应有记录，孔深应符

合设计规定。

（3）灌浆孔径在保证灌浆质量的前提下，应优先选择不小于46mm的小口径钻孔，钻孔孔壁应平直完整。

（4）帷幕灌浆钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平整稳固。

（5）钻孔偏斜程度直接影响帷幕质量，应引起重视。钻孔过程中必须进行孔斜测量，如发现偏斜应及时纠正。应5～10米测量一次，终孔必须测斜，孔底偏差应满足规范DL/T5148中6.2.4的要求。

（6）帷幕灌浆孔设计为垂直孔，其钻孔孔底偏差不得大于25cm。

（7）钻孔时应对孔内各种情况进行详细记录，作为分析钻孔情况、灌浆时采取特殊措施以及分析灌浆质量的依据。

（8）钻孔如遇特殊地质情况，如洞穴、塌孔、集中漏水等，应经处理后，再行钻进。

（9）钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥善保护。2.3.钻孔冲洗与压水试验

（1）灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20厘米。

（2）帷幕灌浆孔在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，并不得大于1Mpa。

（3）先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水。

压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法压水试验压力。

简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa。压水20分钟，每5分钟测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量。

2.4.灌浆

（1）施工中如发现设计与实际情况有出入时，应与设计单位共同研究修改。（2）对从事灌浆施工的人员应进行技术培训，考核不合格者不得上岗。（3）同一地段的基础灌浆必须按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。

（4）一般在坝体混凝土浇筑之前应对相应部位的帷幕灌浆进行质量检查并验收合格后进行。

（5）在已完成灌浆或正在灌浆地区的附近30米以内不得进行爆破作业。如必须进行爆破作业，应采取减震和防震措施，并应征得设计或建设、监理部门的同意。

（6）灌浆时应设置抬动观测装置，并随时观测。如发现混凝土盖板抬动大于750微米时应立即降压，并作详细记录，同时报告有关人员。

（7）灌浆幕体的单位吸水率要求q≤5Lu。

（8）帷幕灌浆底界终孔段结果一般要满足：灌前单位吸水率q≤5Lu。否则应向设代、监理反映情况，研究是否需要加深孔深。

（9）灌浆必须采用灌浆过程及压水试验过程中浆柱压力及水柱压力参与计算的自动记录仪记录灌浆参数，并对资料及时进行整理分析，以利于指导灌浆工程的顺利进行，同时为验收工作做好准备。

（10）帷幕灌浆应采用分序加密的原则进行。

（11）帷幕灌浆施工程序原则上为：灌浆分三个次序施工：即Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔。在实施Ⅰ序孔时，应最先实施先导孔。

（12）各灌浆段的施工程序均按下列顺序进行：钻进→冲孔→压水试验→灌浆→待凝（可不待凝）→钻开原段→进行下一灌浆段的施工。

（13）帷幕灌浆采用孔口封闭，孔内循环，自上而下的分段灌浆法。

（14）接触段灌好后埋设孔口管，孔口管必须镶铸牢实，埋入岩石深度随使用的最大灌浆压力而定，一般不得小于1米。

（15）帷幕灌浆时，每一个灌浆段的长度，一般宜采用5米（除接触段外）。如遇特殊情况，可视需要适当缩短或加长，但段长不得大于8米。

（16）帷幕灌浆时，上部灌浆宜采用“3、2、3或2、3、2”分段灌浆（即第一段3米、第二段2米、第三段3米或第一段2米、第二段3米、第三段2米）。第一段如条件不允许，可以不达到设计压力，但第三段要尽快达到设计压力。如第一段采用3米能尽快达到设计压力，可采用第一段为3米，以下各段为5米。（17）各灌浆段灌浆时必须下入灌浆管，管底距段底不得大于50厘米。

（18）灌浆压力应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。

（19）灌浆浆液的浓度，一般应遵循由稀到浓逐级变换的原则，必要时可越级变换。

（20）帷幕灌浆原则确定水灰比为5：1、3：1、2：1、1：1、0.8:1、0.6：1共6个比级。

（21）帷幕灌浆施工时应根据先导孔压水及其灌前简易压水检查其透水情况确定其开灌水灰比，如果透水率较大应采用适当浓的浆液（3：1），如果透水率很小，可采用稀的浆液进行起灌，即5：1。

（22）灌浆时，当灌浆压力保持不变，注入率均匀减少时，或当注入率不变，压力均匀升高时，不得改变水灰比。

（23）灌浆过程中，当某一级水灰比浆液的注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力及注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级灌注。（24）当其注入量大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

（25）当改变浆液水灰比后，如灌浆压力突增或注入率突减时，应立即查明原因，进行处理。

（26）灌浆过程中，应定时测定浆液密度，灌浆结束时，应测定浆液密度，并作记录。

（27）灌浆接近结束而发生回浆变浓，应查明原因，并采取措施加以处理。（28）灌浆过程中应经常转动或上下活动灌浆管，以防灌浆管在孔内被水泥浆凝住。

（29）灌浆压力采用经验公式：P=P0+MD

式中：P——允许灌浆压力值（Mpa）

P0——表面段允许灌浆压力（Mpa）

M——灌浆段每增加1米允许增加的压力（Mpa）

其中初步确定P0=0.4Mpa，M=0.03Mpa/m。在实际施工中，可根据吃浆情况适当调整灌浆起始压力，比如在II序、III序孔施工中吃浆量很小，甚至不吃浆情况，可适当提高压力，但全孔最终压力最大值不能大于2Mpa。同时应设置必要的台动观测仪，随时观测盖板情况，如出现异常情况应立即调整灌浆压力。当吃浆量特别大时应适当降低压力。

（30）各灌浆段结束标准为：在该段最大设计压力下，注入率不大于１L/min，延续灌注时间不小于60min。

（31）每段灌浆结束后可不待凝。

（32）帷幕灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”。

（33）在对某一地段进行灌浆前，应由先导孔确定该地段的灌浆参数。

2.4.特殊情况的处理

（1）灌浆过程中，发现冒浆时，应根据具体情况采用低压、浓浆、限流间歇灌浆等方法进行处理。

（2）灌浆过程中发生串浆时，应采取下述方法处理：

i. 如被串孔正在钻进，则应立即停钻。

ii. 如串浆量不大时，可在灌浆的同时，在被串孔内通入水流，使水泥浆不致充填孔内。

iii. 如串浆量大时，在条件许可的情况下，可与被串孔同时灌浆，但应注意防止岩层及盖板抬动。

iv. 如串浆量大，且无条件同时灌浆的情况下，用灌浆塞堵塞串孔，并对灌浆孔继续进行灌浆，灌浆结束后，应立即将被串孔内灌浆塞取出，并扫孔洗净，待后再灌。

v. 如串孔沿裂隙串得比较远，应采用浓的浆液施灌。

（3）灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应按下列原则进行处理：

i.尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆。

ii.如中断时间超过30分钟，应立即冲洗钻孔。如冲洗无效，则应进行扫孔并重灌。

iii.复灌开始时，应使用开灌比级的浆液灌注，如注入率与中断前接近，可采用中断前的水灰比。如注入率较中断前减少很多，则浆液应逐渐加浓。

iv.复灌后，如注入率较中断前减少很多，且在极短时间内停止吸浆，则认为该灌浆段不合格，应采取补救措施。

（4）灌浆耗浆量特别大时，采取以下措施处理：

i. 浆液水灰比变换由稀至浓的原则逐级改变，当漏水量或吸浆量大于30L/min，可越级变浓浆灌注。

ii. 若连续灌入至最终水灰比0.6：1，无减少或无回浆的情况下，调整水泥沙浆灌注，其水灰比1：2：2，灌注至设计压力后待凝，再复灌。

iii. 耗灰量较大的灌段，灌后必须进行待凝，以免造成待凝过短，水泥结石强度

过低，无法承受较大的灌浆压力而被冲开，耗灰量又猛增的现象，若待凝时间12h后仍出现上述现象，待凝时间可增至24h。

（5）灌浆过程中，如回浆变浓，宜改换用相同的水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可结束灌注。

（6）在涌水的孔段灌浆时，当涌水压力超过2Kg/cm2时，灌浆结束后，应有闭浆措施，待凝时间不得少于48小时后方可进行下一段的钻灌，必要时在灌浆中掺用速凝剂。

2.5.灌浆质量检查

（1）帷幕灌浆质量检查以检查孔压水试验为主，结合灌浆资料以及灌浆前后物探成果、钻孔取心等检测手段综合分析评定。

（2）检查孔的布置原则是：帷幕中心线上，岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位，钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位，注入量大的孔段附近等。

（3）帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。

（4）帷幕灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个单元工程内至少应布置一个检查孔。

（5）检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用单点法。

（6）分析检查孔压水试验。如出现不合格段，应分析产生的原因，是否超过设计允许值。否则应重新进行补强灌浆。

（7）压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔。

（8）帷幕灌浆检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。

（9）应在灌前对先导孔进行超声波测试，灌后对检查孔进行超声波检测。分析纵波速在岩层介子中的变化情况。

（10）灌浆质量压水试验检查，混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率为100%，再以下的各段的合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可以认为合格，否则应由建设单位会同设计、监理、施工单位商定处理方案。

（11）对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。

（12）根据以上的检查要求进行检查，最后对帷幕灌浆进行总体评价。

2.6.竣工资料和工程验收

（1）灌浆竣工资料应包括如下内容：

i. 原始记录

a）钻孔、冲洗、压水、灌浆记录。

b) 抬动观测记录。

c）物探记录。

ii. 灌浆成果资料：

a）灌浆成果一览表。

b）检查孔成果一览表。

c）帷幕灌浆平面图及综合剖面图。

d）透水率频率曲线及累计曲线图。

e）单位注入量频率统计分析曲线及各次序孔透水率频率累计分析图

f）钻孔孔斜图及相关资料。

g）灌浆材料试验资料。

h）岩芯实物及照片。

iii. 设计图纸及其设计变更。

iv. 灌浆质量检测报告。

v. 灌浆工程竣工报告。

（2）应成立验收委员会，验收委员会成员由建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等人员组成。

（3）经验收委员会详细检查，认为质量符合设计要求及规范规定时，方能认为合格，并签发合格证。否则施工单位应根据验收意见处理，直至合格为止。

3. 固结灌浆施工技术要求

3.1.灌浆材料和制浆

灌浆材料和制浆同帷幕灌浆施工技术要求。

3.2.钻孔

（1）所有钻孔应统一编号，并注明施工次序。一般情况下，钻孔位置与设计位置的偏差不得大于１０厘米。因故变更孔位时应征得设计同意，实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定。

（2）灌浆孔径在保证灌浆质量的前提下，应优先选择不小于38mm的小口径钻孔。（3）钻孔时应对孔内各种情况进行详细记录，作为分析钻孔情况、灌浆时采取特殊措施以及分析灌浆质量的依据。

（4）钻孔的终孔深度应符合设计规定。孔内残留岩心和沉淀不应超过10厘米。（5）钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。3.3.钻孔冲洗及压水试验

（1）灌浆孔在灌浆前应进行孔壁与裂隙冲洗。

（2）灌浆前宜采用压力水进行冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%。

（3）固结灌浆孔的压水试验应在裂隙冲洗后进行，试验孔数不宜少于总孔数的5%。压水试验采用单点法。压力可为灌浆压力的80%。

3.4.灌浆

（1）灌浆必须采用分序加密的原则进行。

（2）固结灌浆应分二序孔施工。

（3）灌浆采用孔口封闭，孔内循环，自上而下的分段灌浆法。

（4）灌浆应先灌盖板与基岩接触段，灌完后再造孔进行下一段施工。

（5）6m孔应分为3m、3m两段施工，8m孔应分为3m、5m两段施工。

（6）灌浆压力盖板与基础接触段为0.25~0.3Mpa，其余段为0.3~0.4Mpa。

（7）灌浆时应观测基础盖板抬动情况，埋设必要的观测装置。

（8）各灌浆段灌浆时必须下入灌浆管，管口距段底不得大于50厘米。

（9）灌浆浆液的浓度，一般应遵循由稀到浓逐级变换的原则，必要时可越级变换。

（10）固结灌浆原则确定水灰比为3：1、2：1、1：1、0.6：1共4个比级。（11）其注入量大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

（12）当改变浆液水灰比后，如灌浆压力突增或注入率突减时，应立即查明原因，进行处理。

（13）灌浆过程中，应定时测定浆液密度，灌浆结束时，应测定浆液密度，并作记录。

（14）灌浆过程中应经常转动或上下活动灌浆管，以防灌浆管在孔内被水泥浆凝住。

（15）在设计规定压力下，注入率不大于1L/min，延续灌注时间30min，灌浆可结束。

（16）每段灌浆结束后可不待凝。

（17）固结灌浆孔封孔采用帷幕灌浆封孔法。即“分段压力灌浆封孔法”。（18）本要求未注明之处参照帷幕灌浆施工技术要求以及规范执行。

3.5.特殊情况的处理

特殊情况的处理参照帷幕灌浆相应部分执行。

3.6.灌浆质量检查

（1）固结灌浆标准为ω≤5Lu。

（2）灌浆质量检查以检查孔压水试验为主，结合灌浆资料以及灌浆前后物探成果、钻孔取心等检测手段综合分析平定。

（3）检查孔的布置原则是：应根据灌浆施工成果分析以及灌浆位置等因素综合分析确定。

（4）固结灌浆检查孔的数量应不小于灌浆孔总数的5%。

（5）固结灌浆质量检查，采用直接测量灌前灌后岩体波速和压水试验两种方法。

（６）固结灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束3～７天后进行。

（７）岩体波速应有明显改善，其检查工作应在该部位灌浆结束14天后进行。（８）检查结束后，按技术要求进行灌浆和封孔。

（9）灌浆质量压水试验检查，混凝土与基岩接触段的合格率为100%，其它各段的合格率应在80%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可以认为合格，否则应由建设单位会同设计、监理、施工单位商定处理方案。

（10）结灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。

（11）根据以上的检查要求进行检查，最后对灌浆进行总体评价。

3.7.竣工资料和工程验收

（1）灌浆竣工资料应包括如下内容：

i. 原始记录

a）钻孔、冲洗、压水、灌浆记录。

b) 变形观测记录。

c）物探记录。

ii. 灌浆成果资料：

a）灌浆成果一览表。

b）检查孔成果一览表。

c）固结灌浆平面图及综合剖面图。

d）透水率频率曲线及累计曲线图。

e）单位注入量频率统计分析曲线及各次序孔透水率频率累计分析图

f）灌浆材料试验资料。

iii. 设计图纸及其设计变更。

iv. 灌浆质量检测报告。

v. 灌浆工程竣工报告。

（2）应成立验收委员会，验收委员会成员由建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等人员组成。

（3）经验收委员会详细检查，认为质量符合设计要求及规范规定时，方能认为合格，并签发合格证。否则施工单位应根据验收意见处理，直至合格为止。