水利水电工程高压喷射灌浆试验方案

孝义市胜溪湖湿地橡胶坝工程高压喷射灌浆试验方案山东水利工程总公司二O一二年九月二十三日编 写：审核批准高压喷射灌浆生产性试验方案根据业主及监理的要求，在选定的参数下，进行高压喷射灌浆生产性施工试 验。拟在G1-112G1-114 (桩号0+100.20+102)处的高喷施工轴线上，进行高 压喷射灌浆试验的施工。试验完成 3 天后，利用开挖的方法进行检验，通过检验 成果，确定本工程的孔距、提升速度等施工参数，试验简述如下：1、试验参数1.1试验孔的布置在截渗墙轴线上布置Gl-112、Gl-113、G1-114的3个高喷试验孔，孔距分别 为 0.9m 。1. 2主要技术指标高压旋喷灌浆后形成的防渗墙应达到：渗透系数小于lX10-6cm/s；平均抗 压强度为515Mpa；压缩模量不大于lOOOMpa；灌浆后的最小墙厚不小于0.5m。截渗墙具体技术要求为：(1) 采用高压喷射注浆三管旋喷法。(2) 高喷孔距为0.9m，墙体有效厚度不小于0.5m.(3) 截渗墙应伸入粘性土相对不透水层深度不小于0.5m,但以不穿透相对不 透水层为前提。钻孔过程中，以地勘成果为参照核定粘性土地层的埋深，并以此 对截渗墙设计底高程进行调整。( 4)注浆材料为 42.5 抗硫酸盐水泥，水泥掺量及水灰比等参数通过试验确 定。(5)以上技术参数根据现场试喷结果进行调整，满足建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)和水电水利工程高压喷射灌浆技术规范(DL/T5200-2004) 的要求。( 6)截渗墙桩头高于设计高程 20cm。2、施工工艺2.1、施工工艺原理本工程采用三管法施工工艺。高压水、气对地层土进行冲击破坏，同时携带 水泥浆与原地层掺搅，形成一道连续的防渗帷幕。本工程高喷试验采用旋喷的施 工方案。所有高喷孔统一编号，分两序进行施工，先进行I序孔的施工，然后进 行 II 序孔的施工。2.2、施工设备选型为确保钻孔垂直度，本工程选用XY-2型（300型）地质钻机钻孔，该钻机具 有机身重，钻杆粗，回转运行稳定、工效高、成孔垂直度高等优点；高喷台车具 有全液压控制、自动步履、自带监控平台、提升高度较大。2.3、施工工艺2.3.1、施工工艺流程图高喷施工工艺及流程详见图表 1、图表 2。图表1高压喷射灌浆施工流程图图表2高喷施工工艺图2.3.2、施工参数根据设计要求，高喷灌浆防渗墙嵌入相对不透水层不小于0.5m，孔间距为0.9m，孔斜率小于5%o,具体施工参数见下表：施工参数表位置施工参数施总工参数气压力0.6 0.8MPa流量1.5m3/min高 压 水压力3036 MPa流量70100L/min水 泥 浆压力0.2 1.0 MPa流量6080 L/min水灰比0.8:1 1.5:1提升速度810cm/min摆动速度810 次/min喷射方法旋喷2.3.3、高喷帷幕灌浆墙体搭接型式如图所示：Gl-112Gl113Gl114II1/1IIi广、彳 1广、1广、图表3高压摆喷墙体搭接型式图3、施工方法说明及质量控制要点3.1、施工前进行场地平整、回填、夯实。3.2、高喷孔定位：在施工轴线上按设计要求进行放线定位，各孔采用统一编 号，孔位中心允许偏差W5cm。孔位桩打入地面下0.1m，并妥善保护。3.3、钻孔：选用XY-2型（300型）地质钻机钻孔，钻具采用水冲岩芯钻具， 钻孔孔径127mm，钻进采用泥浆循环护壁，按先I序、后II序钻孔。钻孔前将钻 机放置水平，钻进过程中应随时利用水平尺检查钻机水平状况，以保证垂直度， 钻孔偏斜率不超过5%o。钻孔的有效深度应超过设计深度0.2m。钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加以 保护，若时间过长，应采取措施防止塌孔。钻孔应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及处理措施。 针对本工程，要详细界定岩面、砾质粗砂、壤土的分层情况。3.4、下喷射管：将台车移至孔位，下喷射管前，应进行地面试喷，将喷头各 部位做检查后妥善保护，将喷射管下至设计深度，同时调整好井口旋转及摆动装 置，并与其他工序互相配合，做好灌浆前的准备工作。3.5、制浆：3.5.1、本工程所采用的水泥品种根据设计为42.5抗硫酸盐水泥，要求水泥 细度通过4900孔/cm2筛，筛余量不大于5%。3.5.2、灌浆用水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不合格水泥不得进场，未经复检确认合格的水泥不得使用，不得使用受潮结 块的水泥，应严格防潮和缩短存放时间。3.5.3、灌浆用水应符合DL/T5144中砼拌和用水的要求。3.5.4、制浆材料必须称量，误差不大于 5%。3.5.5、高喷灌浆浆液的水灰比为0.8:11.5:1 （比重为1.59g/c m3和1.37 g/c m3）。根据需要，可在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂等外加剂。掺合料与 外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场高喷灌浆试验确定。3.5.6、水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机应不小于30s，使用普通搅拌机 应不少于90s。水泥浆自制备至用完的时间不应超过4h。浆液应在过筛后使用， 定时检测其密度。3.6、灌浆：同时启动高压水泵、空压机、搅拌机、泥浆泵等配套设备，将各 项工艺参数调整到设计要求，开始喷射，待孔口返浆后按设计要求速度开始提升， 这样就自下而上形成了高压喷射灌浆防渗板墙。在灌浆过程中，随时检查浆液比重，注意孔口冒浆现象，如孔口出现不返浆， 说明堤基、堤身中有大空隙或集中漏水通道，此时应立即停止提升，采取充砂或 掺加速凝剂等措施使其返浆，以确保防渗墙的连续性。喷射过程中应随时检查设备运行状况，各施工参数是否符合设计要求。做好 各环节配合，避免中断，因停电、机械故障造成停喷时间达24小时以上，继续 喷射时，则应将喷头下插50cm开喷，确保板墙在高度上的连续性。3.7、回浆利用：从孔口冒出的部分浆液，除了被切割的地层颗粒外，大部分 为水泥浆，将冒浆导入沉淀池，使地层中粗颗粒沉淀，并尽快将沉淀后的水泥浆 泵送回搅拌机回收利用，这样既节约水泥、节省投资，又保护了环境。3.8、回灌：待喷射管提到设计高程后，喷射灌浆结束，然后向孔内不断灌入 合乎质量要求的水泥浆或下一孔喷射时的孔口返浆，直到浆液不再下沉为止，以 避免因浆液排水固结引起防渗墙顶部出现塌陷。3.9、弃浆排放：舍弃的浆液排放至业主指定地点。4、施工质量检查 高喷工艺是比较成熟的施工工艺，为了加快施工进度，试验段施工完成后， 可直接进行其它孔的施工。高喷试验完成三天后，采用开挖的方法进行检查，检 查墙体搭接、墙体厚度等情况。5、资料收集和整理 施工过程中作好资料记录和收集整理工作。提供的主要记录有钻孔记录表 高喷灌浆记录表、高喷灌浆孔质量检验表。