钻孔与灌浆工程施工方法

1、工程概况

本标基础处理工程主要包括引水隧洞洞顶范围内回填灌浆及洞顶固结灌浆,岩石岩性以花岗岩为主,具体工程量见表1-1所示：

表1-1            主要工程项目与工程量

2.1布置原则

本着就近、方便、节省、易于控制施工质量的原则，充分利用现有条件，围绕施工进度总目标，在确保施工需要的前提下尽量减少临建工程量

2.2施工风、水、电、照明及通讯

利用系统风、水、电主管线，就近接支管线作为回填灌浆、固结灌浆施工的风、水、电供应。洞内照明采用100W/24V低压灯泡，每隔5m布置一盏。制浆站与中转站及工作面之间，采用电铃或对讲机作为通讯工具

3、制浆

3.1灌浆材料

(1)水泥

回填灌浆的水泥标号不低于32.5，固结灌浆的水泥标号不低于42.5, 不使用受潮结块的水泥。水泥存放过久、出厂期超过三个月的水泥不使用

(2)水

灌浆用水满足JGJ63--的3.04条的规定，拌浆水的温度不高于30℃

(3)掺合料

在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和微膨胀剂等掺合料。各种掺合料质量符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定，其掺入量通过室内和现场试验确定，试验成果应报送监理人审批后用于施工

(4)外加剂

在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量符合DL/T5148-2001第5.1.7条规定，其最优掺量通过室内试验和现场灌浆试验确定

3.2浆液搅拌

浆液搅拌均匀，采用NJ-1型泥浆比重称测量浆液密度和马氏漏斗测量浆液粘滞度等参数,并做好记录

采用高速搅拌机拌制普通浆液，搅拌时间不少于30s。浆液在使用前过筛，自制备至用完的时间小于4h

浆液的温度控制在5～40℃,超过此标准视为废浆

3.3集中制浆

根据本标施工面集中，工程量少的特点，采用集中制浆

集中制浆站设ZJ-400型高速制浆机制浆，J-600型储浆机储浆

制浆站拌制水灰比为0.5:1浓浆，各工作面根据需要自行配制

4、回填灌浆

4.1施工顺序

回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行，回填灌浆分区段进行，每一区段的端部封堵严密。同一区段内的同次序孔全部钻出后进行灌浆，灌浆施工按从灌区下游向上游推进的顺序进行施工

回填灌浆施工按两个次序进行，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，孔位按设计要求布置，Ⅰ、Ⅱ序孔分类编号，交替布置

4.2 钻孔

回填灌浆采用预埋管中钻孔的方法。洞室混凝土浇筑前，按施工图纸要求预埋φ50PVC管，PVC管与衬砌混凝土中的钢筋采用铁丝绑扎牢固，防止浇筑混凝土时预埋管移位。钻孔采用YT-28气腿式风钻钻，孔深进入基岩10cm，采用“钩检法”如实记录混凝土厚度的空腔尺寸，钻孔过程中采取泡沫除尘，机械降噪等措施

4.3 灌浆

（1）回填灌浆水泥采用强度等级为32.5的水泥，水泥的细度模数满足设计要求

（2）灌浆方法：采用BW-200型灌浆泵进行孔口阻塞纯压式灌浆法施工

（3）浆液配比：Ⅰ序孔灌注0.5:1的水泥浆液，Ⅱ序孔灌注1:1和0.5:1两种比级的浆液。空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%

（4）灌浆压力：按施工图纸的要求或监理人的指示确定

（5）灌浆因故中断时，及早恢复灌浆。中断时间大于30min的设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时，若灌浆孔仍不吸浆，则就近重新钻孔进行灌浆

（6）灌浆结束后对外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于24h或按监理人指示的时间进行闭浆待凝

4.4灌浆结束和封孔

（1）灌浆结束标准

在规定压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结束灌浆。灌浆结束后，先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液终凝后再拆除孔口闸阀

（2）封孔

灌浆孔灌浆作业结束后，清除孔内污物，采用浓浆将全孔封堵密实并抹平。割除露出衬砌混凝土表面的埋管

4.5 质量检查

（1）在该部位灌浆结束7天后，进行质量检查。灌浆结束后，按要求将有关资料提交监理人，以便确定检查孔的孔位，检查孔的数量为灌浆孔总数的5%

（2）采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查，向孔内注入水灰比为2:1的水泥浆，在规定压力下，初始10min的注入量不超过10L为合格。 否则按监理人指示或批准的措施进行处理

（3）检查孔钻孔注浆检查结束后，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整

5、固结灌浆

5.1施工顺序

固结灌浆在该部位的回填灌浆结束7天后进行施工，固结灌浆按施工图纸要求和监理人指示进行灌浆单元的划分，灌浆施工按分序加密的原则分两序进行施工

5.2钻孔

固结灌浆孔采用YG40导轨式凿岩钻机造孔，固结灌浆孔钻孔的孔位和孔向按施工图纸要求进行。孔深5m，孔径50，固结灌浆孔的孔底偏差控制在1/40孔深

钻孔结束后，会同监理人进行检查验收，经检查合格后才进行下一步工序施工

5.3灌浆

灌浆用水泥采用强度等级为42.5的水泥；灌浆设备采用BW200型灌浆泵

（1）灌浆方法

采用“纯压式灌浆法”施灌

（2）裂隙冲洗

灌浆前采用灌浆压力的80%，且不大于1MPa的压力水进行裂隙冲洗，冲洗时间可为回水返清后10min，且总时间要求不大于20min。当邻近有正在灌浆的孔或灌浆孔结束不足24h，不进行裂隙冲洗。灌浆孔裂隙冲洗后立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h的，在灌浆前重新进行裂隙冲洗

（3）段长划分

本标固结灌浆孔的灌浆段为5m，采用全孔一次灌浆法施灌；

（4）浆液水灰比及变浆标准

按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不改变水灰比

当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓

（5）灌浆压力

固结灌浆施工按施工图纸规定或监理人批示的灌浆压力进行施工，灌浆过程中，灌浆压力尽快达到设计值，注入率大的孔段采取分级升压的方法进行灌浆

5.4灌浆结束和封孔

（1）结束标准

在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于0.4L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理措施

（2）封孔

灌浆孔灌浆工作结束后，排除孔内积水和污物，采用“全孔灌浆封孔法”进行封孔，封孔灌浆水灰比为0.5:1，灌浆压力为该孔最大灌浆压力，并将孔口抹平

5.5质量检查

（1）采用测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔钻孔、检查孔取芯、压水试验和灌浆试验成果等进行综合评定

（2）单点压水试验检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的5%。检查结束后应进行灌浆和封孔

（3）岩体波速和静弹性模量测试，应分别在该部位灌浆结束14天或28天后进行，其孔位的布置、测试仪器的确定、测试方法、合格标准等，均应按施工图纸的规定和监理人的指示执行

（4）固结灌浆质量的压水试验检查，其孔段合格率在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。若达不到上述合格标准的，应按监理人批准的措施进行处理