大坝基础钻孔与灌浆工程施工工艺标准化培训

大 坝 基 础 钻 孔 与 灌 浆 工 程施 工 工 艺 标 准 化 培 训 1 钻 孔n 开 孔 前 按 照 施 工 详 图 统 一 放 样 、 编 号 、 标 识 ， 放 样 偏差 不 得 大 于 10cm。 孔 号 标 识定 位 开 孔 回 转 式 钻 机 1.2 钻 机 类 型 及 适 用 对 象 手 提 式 冲 击 钻 机 (手 风 钻 ) 1.2 钻 机 类 型 及 适 用 对 象 履 带 式 冲 击 钻 机 1.2 钻 机 类 型 及 适 用 对 象 1.3 钻 头 选 择n 采 用 合 适 的 钻 头 造 固 结 灌 浆 孔 ， 需 采 取 岩 芯 时 采 用 硬质 合 金 钻 头 或 金 钢 石 钻 头 造 孔 (常 用 钻 头 规 格 ： 56、76、 91、 110、 130)。 金 钢 石 钻 头 1.4 钻 孔 取 芯n 物 探 测 试 孔 、 帷 幕 先 导 孔 、 质 量 检 查 孔 钻 孔 时 应 取 芯 。n 先 导 孔 、 物 探 测 试 孔取 芯 获 得 率 要 求 达80%以 上 ， 质 量 检 查孔 90%以 上 。n 每 一 钻 进 回 次 取 出 的岩 芯 从 岩 芯 管 退 出 时 ，不 可 猛 烈 敲 击 。 小 心 取 出 芯 样 岩 芯 顺 序 自 左 而 右 、 自 上 而 下 列 放 1.4 钻 孔 取 芯 1.4 钻 孔 取 芯 岩 芯 箱 自 下 而 上 编 号 存 放 1.5 孔 斜 要 求n 测 斜 仪 常 用 型 号 KXP型 或 JJG型 。 n 测 斜 值 每 10m测 读 一 次 ， 并 填 写 相 关 表 格 。钻 孔 孔 底 最 大 允 许 偏 差 值 表孔 深 (m) 20 30 40 50 60 60允 许 偏 差 值 (m) 0.25 0.5 0.8 1.15 1.5 2.0注： 本表为垂直孔或顶角小于5的有测斜要求的钻孔的孔底偏差。 顶角大于5的斜孔，孔底偏差可适当放宽，但方位角偏差不得大于5。 用 校 验 台 对 测 斜 仪 进 行 校 验下 入 探 测 棒 测 顶 角 、 方 位 角现 场 调 零 1.6 孔 深 要 求n 终 孔 孔 深 不 得 小 于 设 计 图 纸 、 文 件 规 定 的 深 度 或 监 理工 程 师 指 示 深 度 。 1.6 孔 深 要 求n 测 绳 量 测 孔 深 时 ， 测 绳 底 端 系 的 铅 锤 重 约 500g1000g，不 宜 过 轻 ， 应 能 准 确 测 记 孔 的 深 度 。 2.1 制 (供 )浆 流 程n 制 浆 站 可 据 灌 浆 施 工 特 点 ， 考 虑 布 置 现 场 制 浆 点 或CMS2008集 中 制 浆 站 ， 制 浆 能 力 应 满 足 高 峰 期 用 浆 需要 。 自 动 制 浆 系 统集 中 制 浆 站 制 浆 施 工 人 员 正 在 进 行 湿 磨 浆 液 的 制 浆 工 作 低 速 储 浆 桶高 速 搅 拌 机 灌 浆 泵湿 磨 机 3.1 固 结 灌 浆 灌 浆 方 式n 固 结 灌 浆 施 工 分 有 盖 重 、 无 盖 重 两 种 方 式 进 行 ， 三 峡三 期 大 坝 基 础 固 结 灌 浆 大 多 采 用 无 盖 重 灌 浆 方 式 。 无 盖 重 灌 浆 施 工 场 景 有 盖 重 灌 浆 施 工 场 景 3.2 固 结 灌 浆 灌 浆 方 法n 固 结 灌 浆 按 分 序 加 密 原 则 ， 采 用 自 上 而 下 、 孔 内 循 环法 施 工 ， 一 般 作 单 孔 灌 注 ； 在 保 证 正 常 供 浆 前 提 下 ，也 可 采 用 并 联 灌 注 ， 但 每 组 并 联 孔 数 不 宜 超 过 3孔 ，严 禁 串 联 灌 注 。 自 上 而 下 分 段 灌 浆 程 序 示 意 图(a)钻进第1段 (b)第1段灌浆 (c)钻进第2段 (d)第2段灌浆 (e)钻进第3段 (f)第3段灌浆 (f) (e) (d) (c) (b) (a) 灌 浆 塞 固 结 灌 浆 段 长 规 定n 当 固 结 灌 浆 孔 基 岩 段 长小 于 6m时 可 不 分 段 ， 全孔 一 次 灌 注 ； 大 于 6m时需 分 段 钻 灌 ， 按 其 接 触段 (第 1段 )2m， 以 下 各段 5m控 制 ， 特 殊 情 况 最大 段 长 不 得 超 过 8m。 固 结 灌 浆 孔 段 长 划 分2 接触段2m5m1 固 结 灌 浆 阻 塞n 有 盖 重 固 结 灌 浆 ，第 1段 应 阻 塞 在 基岩 面 以 上 混 凝 土 内左 右 ， 以 下 各 段 应阻 塞 在 上 一 灌 段 底以 上 左 右 ， 其 射 浆管 距 灌 浆 段 孔 底 不应 大 于 。 有 盖 重 阻 塞 位 置 示 意 图第1段阻塞第2段阻塞阻 塞 器50cm 50cm50cm50cm 固 结 灌 浆 阻 塞n 无 盖 重 固 结 灌 浆 ，第 1段 应 自 基 岩 面以 下 开 始 阻 塞 ； 阻塞 不 住 时 ， 可 逐 步下 移 阻 塞 器 (不 可上 移 )； 阻 塞 器 移动 后 ， 应 保 证 射 浆管 距 孔 底 不 超 过0.5m;以 下 各 段 阻塞 同 有 盖 重 灌 浆 。 无 盖 重 阻 塞 位 置 示 意 图第1段阻塞第2段阻塞阻 塞 器50cm 50cm 固 结 灌 浆 阻 塞 下 灌 浆 阻 塞 装 置射 浆 管花 管 灌 浆 塞 外 管 内 管灌 浆 塞 固 结 灌 浆 冲 洗n 每 段 钻 孔 结 束 即 用 大 流 量 水 将 孔 内 岩 粉 等 物 冲 出 ， 回水 澄 清 后 再 冲 洗 10min； 孔 底 残 留 物 厚 度 不 大 于 20cm。 用 肉 眼 或 量 杯 接 回 水 观 察 清 洁 度n 单 孔 用 脉 冲 压 力 水 冲 洗 ，串 通 孔 用 风 水 轮 换 冲 洗 。n 水 压 一 般 采 用 80%的 灌浆 压 力 ， 但 不 超 过 1MPa；风 压 采 用 50%的 灌 浆 压力 ， 但 不 超 过 ； 冲 洗 时间 不 得 少 于 30min， 串通 孔 冲 洗 不 应 少 于 2h。 固 结 灌 浆 压 水 试 验n 固 结 灌 浆 孔 应 选 择 有 代 表 性 的 孔 段 作 单 点 压 水 试 验 ，其 孔 数 不 应 小 于 灌 区 总 灌 孔 (段 )数 的 5%， 其 它 孔 段 在灌 前 进 行 简 易 压 水 。n 单 点 压 水 ： 在 稳 定 压 力 下 每 5min测 读 一 次 压 入 流 量 ，连 续 四 次 读 数 中 最 大 值 与 最 小 值 之 差 小 于 最 终 值 的 10%，或 最 大 值 与 最 小 值 之 差 小 于 1L/min时 即 可 结 束 ， 取 最终 值 作 为 岩 体 透 水 率 的 计 算 值 。n 简 易 压 水 ： 在 稳 定 压 力 下 压 水 20min， 每 5min测 读 一 次压 入 流 量 ， 取 最 终 值 作 为 岩 体 透 水 率 的 计 算 值 。 固 结 灌 浆 压 水 试 验 记 录 仪 记 录 压 水 灌 浆 过 程 辅 助 手 工 记 录 校 测 注 入 率 固 结 灌 浆 浆 液 水 灰 比 及 变 浆 条 件n 灌 浆 前 、 浆 液 变 换 时 和 灌 浆 结 束 时 均 应 测 量 浆 液 密 度 。灌 浆 过 程 中 应 每 隔 15min 30min测 记 一 次 进 、 回 浆 比重 ， 若 浆 液 回 浓 则 改 为 每 隔 15min测 记 一 次 ， 并 将 测量 结 果 记 录 在 灌 浆 记 录 表 中 。n 当 采 用 三 参 数 灌 浆 自 动 记 录 仪 记 录 时 ， 90%的 水 灰 比读 数 的 波 动 幅 度 应 小 于 设 计 水 灰 比 的 10%。n 用 比 重 称 检 测 浆 液 比 重 时 ， 盛 浆 桶 内 应 盛 满 浆 液 ， 盛浆 桶 外 壁 不 得 附 着 水 及 浆 液 等 。 n 用 比 重 计 检 测 时 ， 必 需 将 比 重 计 擦 干 净 。 固 结 灌 浆 浆 液 水 灰 比 及 变 浆 条 件 采 用 比 重 称 检 测 浆 液 比 重 固 结 灌 浆 封 孔n 在 设 计 灌 浆 压 力 下 ， 吸 浆 量 不 大 于 时 ， 继 续 灌 注30min后 可 结 束 灌 浆 。n 常 规 固 结 灌 浆 封 孔 采 用 “ 机 械 压 浆 封 孔 法 ” ， 固 结兼 辅 助 帷 幕 封 孔 采 用 “ 置 换 和 压 力 灌 浆 封 孔 法 ” 。n 机 械 压 浆 封 孔 法 ： 将 导 管 下 到 孔 底 部 ， 用 灌 浆 泵 向 导管 内 压 入 0.6:1或 0.5:1的 浓 水 泥 浆 ， 将 孔 内 稀 浆 和 水置 换 干 净 ， 直 至 孔 口 冒 出 浓 浆 。 在 封 孔 过 程 中 ， 导 管应 缓 慢 提 升 ， 且 管 底 应 在 浆 液 面 以 下 一 定 距 离 ； 浆 液凝 固 后 应 及 时 清 除 灌 浆 孔 上 部 空 余 部 分 的 浮 浆 和 污 水 ，并 用 M20水 泥 砂 浆 回 填 密 实 。 n 置 换 和 压 力 灌 浆 封 孔 法 ： 先 用 导 管 注 浆 法 将 孔 内 余 浆置 换 成 为 水 灰 比 0.6:1或 0.5:1的 浓 浆 ， 再 将 灌 浆 塞 卡在 孔 口 进 行 纯 压 灌 浆 封 孔 ， 封 孔 时 间 不 小 于 30min。 固 结 灌 浆 封 孔 机 械 压 浆 封 孔 法 施 工 场 景 固 结 灌 浆 封 孔 置 换 和 压 力 封 孔 法 施 工 场 景 固 结 灌 浆 封 孔n 孔 口 应 封 填 密 实 。 帷 幕 灌 浆 灌 浆 方 法n 灌 浆 孔 第 1段 (接 触 段 )采 用 “ 阻 塞 灌 浆 法 ” 灌 浆 ， 灌浆 塞 应 阻 塞 在 基 岩 面 以 上 100cm的 混 凝 土 内 ； 第 2段 及以 下 各 段 采 用 “ 小 口 径 钻 孔 、 孔 口 封 闭 、 自 上 而 下 分段 、 孔 内 循 环 法 ” 灌 注 。n 各 灌 浆 段 灌 浆 时 ， 射 浆 管 管 口 距 孔 底 不 得 大 于 50cm。 孔 口 封 闭 自 上 而 下 分 段 灌 浆 法 施 工 程 序 示 意 图 (f)(e)(d)(c)(b)(a) 灌 浆 塞 孔 口 封 闭 器56mm91mm 56mm 50cm 50cm 50cm(a)钻进第1段 (b)第1段灌浆 (c)钻进第2段 (d)第2段灌浆 (e)钻进第3段 (f)第3段灌浆 4.1 帷 幕 灌 浆 灌 浆 方 法 小 口 径 钻 孔 、 孔 口 封 闭 、 自 上 而 下 、 孔 内 循 环 法 施 工 孔 口 封 闭 器压 力 表压 力 传 感 器 4.2 帷 幕 灌 浆 段 长 规 定n 第 1段 (接 触 段 )一 般 为 2m，遇 地 质 缺 陷 可 适 当 加 长 ，孔 口 管 嵌 入 岩 深 度 也 随之 加 长 ； 第 2段 为 1m， 第3段 为 2m， 第 4段 及 以 下各 段 一 般 为 5m， 地 质 缺陷 部 位 经 监 理 单 位 批 准可 适 当 缩 短 段 长 ； 终 孔段 根 据 实 际 情 况 ， 可 适当 加 长 段 长 ， 但 最 大 段长 不 大 于 10m。 帷 幕 灌 浆 孔 段 长 划 分2 m5m2m1m4321接 触 段 4.3帷 幕 灌 浆 冲 洗n 钻 孔 冲 洗 ： 每 段 钻 孔 结 束 即 用 大 流 量 水 流 将 孔 内 岩 粉等 物 冲 出 ， 直 至 回 水 澄 清 后 10min为 止 ； 孔 底 残 留 物的 厚 度 不 得 大 于 20cm。n 裂 隙 冲 洗 ： 接 触 段 必 须 进 行 裂 隙 冲 洗 ； 单 孔 用 压 力 水脉 冲 方 式 冲 洗 ， 串 通 孔 用 风 水 轮 换 冲 洗 ； 水 压 一 般 采用 80%的 灌 浆 压 力 ， 但 不 超 过 1MPa； 风 压 采 用 50%的 灌浆 压 力 ， 但 不 超 过 ； 冲 洗 至 回 水 澄 清 后 10min为 止 ，且 总 时 间 不 少 于 30min， 串 通 孔 不 少 于 2h。n 冲 洗 后 24h内 必 须 进 行 灌 浆 ， 否 则 应 重 新 进 行 冲 洗 。 n 当 邻 近 有 正 在 灌 浆 的 孔 或 邻 近 灌 浆 孔 灌 浆 结 束 不 足24h， 不 得 进 行 冲 洗 。n 冲 孔 用 风 必 须 经 过 油 水 分 离 器 过 滤 。 4.4 帷 幕 灌 浆 压 水 试 验n 单 点 法 压 水 ： 在 稳 定 压 力 下 每 5min测 读 一 次 压 入 流 量 ，连 续 4次 读 数 中 的 最 大 值 与 最 小 值 之 差 小 于 最 终 值 的10%， 或 最 大 值 与 最 小 值 之 差 小 于 1L/min时 即 可 结 束 ，并 取 最 终 值 作 为 计 算 岩 体 透 水 率 q值 的 计 算 值 。 此 法适 用 于 检 查 孔 、 物 探 孔 、 先 导 孔 及 其 它 要 求 采 用 单 点法 压 水 的 灌 浆 孔 。n 简 易 压 水 ： 在 稳 定 压 力 下 压 水 20min， 每 5min测 读 一次 压 入 流 量 ， 取 最 终 值 作 为 计 算 岩 体 透 水 率 q值 的 计算 值 。 适 用 一 般 帷 幕 灌 浆 孔 。 n 压 水 压 力 ， 一 般 为 灌 浆 压 力 的 80%， 且 不 大 于 1MPa。 4.5 帷 幕 灌 浆 灌 浆 压 力 施 工 人 员 正 在 升 压 4.2 帷 幕 灌 浆 灌 浆 压 力 施 工 人 员 正 在 控 制 灌 浆 压 力 4.6帷 幕 灌 浆 浆 液 水 灰 比 及 变 浆 条 件n 浆 液 配 比 ： 以 湿 磨 水 泥 浆 液 为 主 ， 浆 液 水 灰 比 (重 量比 )采 用 2:1、 1:1和 0.6:1三 个 比 级 ， 开 灌 水 灰 比 采 用2:1。n 变 浆 条 件 ： 当 灌 浆 压 力 保 持 不 变 而 注 入 率 持 续 减 少 时或 注 入 量 不 变 而 压 力 持 续 升 高 时 ， 不 得 改 变 水 灰 比 ；当 某 级 浆 液 注 入 量 已 达 到 300L以 上 或 灌 浆 时 间 已 达 1h，而 灌 浆 压 力 和 注 入 率 均 无 改 变 或 改 变 不 显 著 时 ， 应 改浓 一 级 水 灰 比 ； 当 注 入 率 大 于 30L/min时 视 具 体 情 况越 级 变 浓 。 4.7 帷 幕 灌 浆 灌 浆 结 束 条 件n 同 时 满 足 下 述 规 定 方 可 结 束 灌 浆 作 业 ： 设 计 压 力 下 灌 浆 孔 第 13段 注 入 率 小 于 时 ， 第 4段及 以 下 各 段 注 入 率 小 于 时 ， 再 延 续 灌 注 90min。 灌 浆 全 过 程 中 ， 在 设 计 压 力 下 的 灌 浆 时 间 不 得 少于 120min。 4.8 帷 幕 灌 浆 终 孔 条 件n 同 时 满 足 下 述 规 定 可 以 终 孔 ： 所 有 灌 浆 孔 孔 深 均 应 达 到 设 计 图 纸 、 通 知 、 文 件规 定 的 底 线 高 程 。 终 孔 段 基 岩 透 水 率 应 小 于 1Lu且 灌 浆 单 耗 应 小 于20kg/m， 否 则 应 自 动 加 深 钻 灌 直 至 满 足 上 述 两 标准 为 止 。 终 孔 段 遇 规 模 较 大 的 断 层 、 岩 脉 等 地 质 构 造 时 ，应 加 深 钻 孔 至 穿 过 该 地 质 构 造 下 盘 5m以 上 。 4.9 帷 幕 灌 浆 封 孔n 帷 幕 灌 浆 封 孔 采 用 “ 置换 和 压 力 灌 浆 封 孔 法 ” 。n 终 孔 段 灌 浆 结 束 并 经 验收 合 格 ， 即 用 0.5:1的 浓浆 置 换 完 孔 内 稀 浆 。灌浆结束注0.5:1的浓浆检测回浆比重上提射浆管(孔深一半)全孔注满浓浆 安装孔口封闭器压力封孔封 孔 工 艺 流 程 图 4.9 帷 幕 灌 浆 封 孔 操 作 要 求 检 测 孔 口 返 浆 比 重 安 装 孔 口 封 闭 器 压 力 封 孔