安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计4050 坝段基岩固结灌浆施工组织设计、 工程概况亭子口水利枢纽位于四川省广元市苍溪县境内，是嘉陵江干流开发中唯一的控制性工程，是以防洪、灌溉及城乡供水、发电为 主，兼顾航运，并具有拦沙减淤等效益的综合利用工程。 坝区出露地层为白垩系下统苍溪组（K 1c）砂岩、粉砂岩、粘土岩，总 厚度 480m，为软硬相间不等厚的层状岩层。主要的砂岩层位有K1c6-1、K1c4-2、K1c3-2、K1c2-3、K1c2-1 等 5 层，除 K1c4-2层为长石石英砂岩结构较疏松，为软 岩外，其余 4 层均为较坚硬的岩屑砂岩，其中河床坝基下 K1c2-1层砂岩厚 2328m。坝区第四系分布 较广，主要为河流冲积与崩滑堆积。河床冲积砂砾石厚 613.50m；左岸古滑体厚度一般 2040m，最大厚度 63m。岩体风化受岩性和环境制约，不同部位表 现不同的风化特点。河床及漫滩基本上是微风化带，厚度小于 3m；谷坡地带全强风化带厚度多小于 2.0m，弱风化带厚度 328m；左岸崩滑体平台下伏基岩全强风化带厚度小于 1.0m，弱风化带约 4m 左右。岩体卸荷与岩性、微地貌相关。江边岩体卸荷水平宽度较小，卸荷水平 宽度一般小于 20m，最大可达 37m（平硐 PD5）；两岸岸坡中部（460m 平台以下）卸荷带水平宽度 2566m，460m 平台以上岸坡卸荷带水平宽度左岸较大，卸荷水平宽度 6985m，右岸卸荷水平 宽度 4352m；砂岩的卸荷宽度大于粉砂岩或粘土岩的卸荷宽度。二、编制依据1. 嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程 II 标招标文件;2. 嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程 II 标合同文件;3. 水利建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2001)、 水利水电工程钻孔压水试验规程（SL31-2003）;4. 4750#坝段基岩固结灌浆布置图（17E61-01-17G-007）；5. 嘉陵江亭子口水利枢纽基础固结灌浆施工技术要求（试行）。三、临建设施1.风：大坝固结灌浆采用 20m3 移动式空压机供风 ；安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计2.水：施工用水采用直接从供水系统连接施工用水和 5 吨储水罐临时储水相结合的方式，储水罐在 4750 坝段上游侧平台，同时在施工时保证施工用水澈及水温。3电：从系统电接口引入到 4750 坝段上游平台，并安设配置电柜。4制浆平台的搭设，在 4750 坝段上游侧平台布置制浆站。5.排污：修建沉淀池，固结灌浆钻孔产生的岩粉及灌浆废弃浆液，排入沉淀池内，合理进行排污，避免污染河道。四、抬动孔安装4.1 工艺流程测放孔位 钻机就位 钻孔 清孔 下内管下外管 拔跟管 待凝 安装仪器4.2 施工技术要求1.孔号：编号为 a-T-c其中:a 表示坝段编号;T-表示抬 动观测 孔;c-表示孔号,自然数 1、22.孔位：在施工图纸或监理工程师指示的位置安设抬动观测装置，在灌浆前安装调试完毕；3.抬动观测孔使用 150 型地质钻机冲击回转钻进，孔径为 91mm，钻完后安设抬动观测装置。抬动观测 孔深度 H 定为 7m；.钻进至终孔深度 H 后，孔底部 1m 用水泥浆充填，随即在孔内下置一根长为 H+0.3m 的 钢管（距管底部 1m 处焊接有对中圆 形钢板，钢板上设置一橡胶塞）;.在钢管外套一根长为 H-0.9m 的 1钢管，钢管底部与橡胶塞紧密接触，钢管外壁与孔壁间隙填入粉细砂至孔口,用水泥砂浆将 1钢管与上部岩体（或安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计砼盖板）铸死,将 1钢管管口部分用麻 丝填实，以免水泥浆进入 1钢管将钢管铸死;.在距该孔约 0.15m 处钻孔（孔径 50，深入基岩 0.2m），随即下置一根长为 1.8m 的钢管，钢管外壁与孔壁间隙用水泥浆回填至孔口;.待凝 12h;.在两根钢管之间安装千分表。1m0.2m12 丝( )12丝( )丝丝(90m)丝(1 )丝丝 丝丝丝丝2图 4.1-1 抬动观测装置4.3 抬动变形观测安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计1.监测抬动变形的目的是为了避免灌浆压力过大致使浅表岩层或混凝土面上抬变形超过规定值;2.设有抬动变形观测装置的部位，其观测孔临近 1020m 范围内的灌浆孔段在裂隙冲洗、压水试验及灌 浆过程中均进行观测，并将观测成果报监理工程师审查;3.采用千分表观测,当某段灌浆（压水）压力增大时，千分表指针指示数值将发生变化；当某一压力基本稳定后，千分表上指示的终值减去初始值即为该压力下基岩或混凝土的抬动值;4.抬动变形允许值按设计要求执行(允许变形量为 200m);5.抬动变形观测派专人进行 5min 侧记一次，在裂隙冲洗、 压水试验及灌浆等作业过程中，当变形值接近 变形允许值或变形值上升速度较快时，及时报告各工序操作人员采取降低压力措施，防止发生抬动破坏。如施工中发现超过规定的允许值，及 时分析引起抬动 的原因（如灌浆压力过高或注浆量过大），采取降低灌浆压力、降低注浆率等措施，并及时报告监理工程师 ;6.抬动变形观测使用的千分表，经常检查，确保其灵敏性和准确性;7.抬动变形观测过程中，严格防止碰撞，保 证能在正常工作状态下进行观测，确保测试精度;8.灌浆工作结束后，抬动观测孔按监理工程师的要求进行封孔处理。五、物探声波测试5.1 孔号：编号为 a-s-c其中:a 表示坝段编号;s-表示声波测试孔;c-表示孔号,自然数 1、25.2 施工流程测放孔位 钻机就位 钻孔灌前测试 灌后测试 封孔清孔5.3 为了解基础岩体的弹性波参数，为工程基础岩体评价、验收提供依据， 对固结灌浆的基础岩体进行声波检测，通过灌浆前、后岩体波速的变化情况， 评价固结安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计灌浆效果。通过对坝基混凝土垫层进行回弹检测，了解并查明混凝土垫层与基岩面的胶结状况，将对该部位进行物探声波测试。 物探测试坝基岩体纵波波速为主，物探测试孔均在进行灌浆前、灌浆后进行物探测试工作；灌前物探测试孔，在抬动观测安装完成能够进行正常观测后进行，物探测试孔，孔径 76mm ，要求进行取芯，取芯率要求不小于 80%，质量检查孔岩芯不小于 90%，其测试孔冲洗按照灌浆孔钻孔冲洗标准进行冲洗。六、灌浆技术要求6.1 工艺流程测放孔位 钻机就位 钻孔裂隙冲洗 压水 灌浆 封孔钻孔冲洗6.2 孔位1.固结灌浆孔一般垂直基岩面布设，梅花型布置，间距为 2.5m，地质缺陷部位结合现场实际情况进行加密布孔(详见4750#坝段基岩固结灌浆布置图（17E61-01-17G-007）);2.本部位灌浆孔分为、序,自桩号 Y0+0.00 至 Y0+80.00 所有奇数孔为序,偶数孔为序,编号为 ab-c-d( 详见孔位布置图)其中:ab-坝段编号c-表示几排,自然数 1、2d-表示孔号,自然数 1、26.3 钻孔1.应采用地质钻机 150 型钻进;2.孔径:76mm;3.孔深:入岩 6m;4.钻进方法:采用冲击器配 65 套 75 钎头钻进;5.清孔:用风水联动冲洗孔内直到干净为止;6.钻孔记录每一个灌浆孔均须有完整的钻孔记录，其内容包括：安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计 钻孔 编号。 钻孔位置、桩号。 钻孔角度。 孔口高程。 开孔、终孔时间。 分段 钻进返渣、返水或返风情况，以及依据岩屑判断岩石特性的情况。 钻孔 变径情况。 钻机异常情况。 孔内事故情况。 终孔孔深、孔径、孔斜情况。6.4 灌浆1. 参照水工建筑物水泥灌浆技术规范中的固结灌浆相关规定执行,本部位灌浆孔采用纯压式灌浆;2.灌浆按桩号,先施工序,后施工序;3.洗孔:灌前用压力水进行裂隙冲洗,孔口反水澄清后 ,延续 10min 结束,冲洗压力为灌浆压力的 80%控制;4.压水:洗孔后,按总孔数的 5%进行单点法压水试验 , 压力为灌浆压力的 80%控制;其它孔采用简易压水实验。5.制浆:采用刚出厂 P.O42.5 普通硅酸盐水泥,必须符合相关规定的质量标准,施工中不使用受潮结块的水泥,出厂超过三个月的水泥不得使用,严格按照水灰比配料,搅拌时间大于 3min,灌浆浆液自制备至使用结束时间不能超过 4 个小时;6.灌浆:灌浆压力采用有盖重固结灌浆时 I 序孔的灌 浆压力为 0.3Mpa,II 序孔的灌浆压力为 0.4 Mpa,无盖重固 结灌浆时 I 序孔的灌浆压力为 0.2Mpa,II 序孔的灌浆压力为 0.4 Mpa,浆液比 级:2:1、1:1、0.8:1、 0.5:1 等四个比级,由稀到浓按规范及技术要求进行变换浆液;结束标准在设计压力下, 灌浆孔注入率小于 1L/min 时,延续灌注 30min;且总灌注时间不小于 60min 即可结 束。7.变浆标准:.压力不变,注入量持续减少,或吸浆量不变,压力持续升高,不得改变浆液安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750 坝段基岩固结灌浆施工组织设计水灰比;.当某级浆液注入量已达 300L 以上,或灌浆时间 已达 30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,可变浓一级水灰比;.当注入率大于 30L/min 时,可根据具体情况越级变浆。8.封孔:灌浆结束后,采用置换 0.5:1 浓浆压力灌浆封孔,并用 M20 砂浆抹平孔口;9. 灌浆注意事项:.灌浆全过程严格按照程序化进行施工,采用自动记录仪进行记录;.及时准确记录灌浆情况,出现异常情况及时想监理工程事报告;.灌浆过程中发生冒浆、漏浆等情况,根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆 、限流、限量、间歇等方法进行处理;.由于地质缺陷灌浆过程中出现无压力、无回浆、吸浆量特大等特殊情况,可加入适量的水玻璃进行灌注, 待凝 24 小时后扫孔补灌; 参照水工建筑物水泥灌浆技术规范及技术要求中的固结灌浆相关规定,进行固结灌浆对吸浆量大的采取相应措施,有效的控制吸浆量；.灌浆中如遇串孔，按照嘉陵江亭子口水利枢纽基础固结灌浆施工技术要求（试行）可并联灌注，孔数不宜超过 2 孔，灌注 时 采用一灌一排方式， 进行并联灌浆。灌浆是连续性的，如因故中断灌浆，应尽快恢复灌 浆，恢复灌浆时，使用同开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率较中断前减少较多，应逐级加浓浆液继续灌注，如注入率较中断前减少很多，且在在短 时间内停止吸浆或中断灌浆时间超过 30min，应扫孔重灌。七、 质量检查固结灌浆质量检查应在该部位灌浆结束后 3d 或 7d 后进行,钻孔孔径为76mm，采用钻孔压水试验的方法,检查孔数量不宜少于灌 浆总数的 5%,试验采用单点法;质量评定标准为:试段的合格率在 85%以上,不合格试段的透水率不超过设计规定的 150%,且不集中,灌浆质量可评为合格。声波测试在灌浆结束后 14d后进行，灌浆后岩体平均波速提高百分率不低于 3%；灌后岩体 90%的测点单孔声波波速值大于 3500m/s 的测试值不超过 5%,且不集中。各检查孔试验结束后应按照固结灌浆孔进行灌浆封孔。安能建设总公司嘉陵江亭子口工程项目部 4750