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1、三峡工程施工工艺标准化培训（大坝基础钻孔与灌浆工程）Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 施工组织设计及质保体系施工组织设计及质保体系 孔位测量放样孔位测量放样 常用设备及仪表检查、率定常用设备及仪表检查、率定 灌浆材料及浆材灌浆材料及浆材 施工工艺流程图施工工艺流程图 1 1 施工准备施工准备 孔位测量放样 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 常用设备及仪表检查、率定 灌浆施工常用设备：钻机（帷幕用回转式
2、地质钻机）、灌浆泵、高速搅拌机、立式搅拌机、贮浆机、湿磨机（帷幕灌浆专用）、抽水泵。灌浆施工常用仪表与器材：自动记录仪、测斜仪、温度计、比重计、千分表、压力表、流量计、孔口封闭器、阻塞器、磅称、高压阀门、水龙头。灌浆施工时须配备充足的设备与器材，保证连续作业，避免设备故障。水泥湿磨机和灌浆泵需定期检查。自动记录仪、压力表和测斜仪需率定和定期校核。常用设备及仪表检查、率定 三峡工程帷幕灌浆用水泥采用三台水泥湿磨机串联连接，逐级磨细，并要求定期调整湿磨机的磨具间隙，以确保湿磨后的水泥浆液细度达到设计要求。湿磨机调整就位 常用设备及仪表检查、率定 灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，压水灌浆前要对灌
3、浆泵进行检查，以保证工作性能稳定。灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，排浆量应大于80L/min。灌浆泵 常用设备及仪表检查、率定 自动记录仪应经过国家有关主管部门鉴定，并能自动、准确地测记灌浆压力、流量等灌浆参数；在使用前及使用过程中应定期采用标准量筒校验流量计，用标准压力表校验压力计，以保证记录成果的真实性和准确性。手工测校自动记录仪流量 常用设备及仪表检查、率定常用设备及仪表检查、率定 使用过程中应经常检查、校对压力计，检查回浆管路上的压力表读数和记录仪显示的压力值是否一致。压力误差不得大于5%，否则应查明原因并校正。校验自动记录仪压力标准压力表标准压力表回浆管 常用设备及仪
4、表检查、率定 施工所选用的压力表应能使灌浆压力在其最大标值的1/43/4之间。施工中不同量程的压力表 常用设备及仪表检查、率定 应采用检验台校测测斜仪读数精度；顶角测量误差应不大于0.5，方位角测量误差应不大于4。采用JJG-2型测斜仪校验台校测KXP-1型测斜仪探测棒测顶角测方位角JJG-2型测斜仪校验台KXP-1型测斜仪 常用设备及仪表检查、率定千分表孔口封闭器 常用设备及仪表检查、率定测绳 测斜仪比重计温度计 灌浆材料及浆材 应采用42.5强度等级的普通硅酸盐水泥或大坝水泥。水泥应保持新鲜，距出厂日期不宜超过40d。水泥细度要求80m方孔筛余量小于5%，每隔15d左右应进行一次细度检测。
5、应采用饮用水或拌制水工混凝土用水。灌浆材料及浆材 帷幕灌浆及兼作辅助帷幕的固结灌浆采用湿磨细水泥浆液，基岩固结灌浆采用普通水泥浆液。湿磨后95%以上的水泥颗粒最大粒径应小于40m。每10t水泥或每10孔左右检测一次浆液细度。浆液自制备至用完时间：普通纯水泥浆液不超过4h，湿磨细水泥浆液不超过2h。浆液温度应保持在540。灌浆材料及浆材用光学沉降法对湿磨浆液进行检测颗粒分析仪取样浆液 施工工艺流程图先导孔施工(帷幕)施工准备、清理场地钻机就位、固定、调平测量放点布置孔位物探孔施工及灌前测试I、序孔施工灌后物探孔测试质量检查孔施工场地清理移交制浆系统就位抬动观测孔钻孔及安装观测2.1 钻孔工艺流程
6、图2.2 钻机类型及适用对象2.3 钻头选择2.4 钻孔取芯2.5 孔斜要求2.6 孔深要求2.7 孔内事故处理2.8 抬动观测 2 钻孔 2.1 钻孔工艺流程图裂隙冲洗孔位测量放样钻机安装定位开孔钻进、取芯第1段灌后埋设孔口管（帷幕）钻孔取芯冲洗、压水孔段验收（灌浆）终孔验收现场作业准备岩芯装箱、编号保管 2.2 钻机类型及适用对象 一般固结灌浆孔采用各式合适的钻机造孔，但需要采取岩芯的灌浆孔、辅助帷幕孔、检查孔、抬动观测孔、物探测试孔或其它有取芯要求的钻孔应采用回转式钻机造孔。钻机类型及适用对象钻机类型适用对象回转钻机帷幕孔、辅帷孔、检查孔、抬动孔、物探孔及其他有取芯要求的钻孔冲击钻机手风
7、钻一般固结灌浆孔潜孔钻回转+冲击钻机一般固结灌浆孔、辅帷孔回转式钻机 2.2 钻机类型及适用对象手提式冲击钻机(手风钻)2.2 钻机类型及适用对象履带式冲击钻机 2.2 钻机类型及适用对象 2.3 钻头选择 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 2.4 钻孔取芯物探测试孔、帷幕先导孔、质量检查孔钻孔时应取芯。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。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 2.4 钻孔取芯 按从孔口到孔底的顺序将岩芯依次排放在岩芯
8、箱内，并用岩芯牌隔开。凡长度超过5cm的岩芯，按顺序统一编号。每孔岩芯应及时进行岩芯描述，并绘制柱状图。岩芯一般不需永久保存，监理工程师有特殊要求的岩芯应保存、摄影、存档。岩芯顺序自左而右、自上而下列放。单孔多箱时，岩芯箱自下而上编号存放。岩芯获得率是指比较完整的岩芯长度与本回次进尺的百分比，岩芯长度不计入不成形的破碎物质。岩芯顺序自左而右、自上而下列放 2.4 钻孔取芯 2.4 钻孔取芯岩芯箱自下而上编号存放 2.5 孔斜要求顶角测读仪器校验现场调零 下入探测棒 计算偏距方位角测读 测斜流程 2.5 孔斜要求 测斜仪常用型号KXP型或JJG型。测斜值每10m测读一次，并填写相关表格。钻孔孔底
9、最大允许偏差值表孔深(m)203040506060允许偏差值(m)0.250.50.81.151.52.0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 2.6 孔深要求 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。2.6 孔深要求 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。2.7 孔内事故处理 常见的孔内事故有卡钻、烧钻、掉块、塌孔、钻具折断及灌浆过程中埋射浆管等。主要处理方法有扫孔、扩孔、打捞、提打
10、等。卡钻事故处理吊锤提打钻杆液压提升 2.8 抬动观测填黄油石膏止水、埋套管钻孔注浆、埋测杆待凝24h安装磁性表座安装测墩抬动观测装置安装流程架设千分表 2.8 抬动观测 抬动变形观测装置应在灌浆作业前完成埋设。观测控制10m范围内的灌浆孔，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中应有专人连续地进行观测，每10min测记一次读数，并填写观测记录表。抬动观测允许变形值为200m。2.8 抬动观测76钻孔73套管黄油石膏止水测杆(钢管)锚固砂浆808020700(1000)15203040 3020 说明:本图适用于主体建筑基岩灌浆施工中基岩抬动变形观测。图中尺寸以厘米计，钢管直径 以mm计。固结灌浆抬动
11、观测孔基岩深度7m，帷幕灌浆抬动观测孔基岩深10m。2.8 抬动观测抬动观测装置玻璃板千分表303020cm混凝土墩磁性表座3.1 制(供)浆流程3.2 配浆工艺流程3.3 制浆 3 浆液拌制 3.1 制(供)浆流程 制浆站可据灌浆施工特点，考虑布置现场制浆点或集中制浆站，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 3.1 制(供)浆流程 三峡三期工程基岩浅层微细裂隙较发育，为了确保其灌浆效果，三期帷幕与辅帷灌浆采用湿磨水泥浆材灌注，常规固结灌浆采用普通水泥浆液灌注。制浆工艺流程：配浆-高速搅拌-三台以上的湿磨机串联湿磨-普通搅拌-送浆-现场灌浆用。高速制浆桶水泥湿磨机灌浆泵低速储浆
12、桶灌浆孔段自动记录仪水泥水压力传感器流量传感器 3.2 配浆工艺流程 外加剂掺量要求准确称量，如为固相外加剂，应先将外加剂和水溶液按配比充分搅拌均匀后再投入水泥拌制成浆材。如为液相外加剂，在水和水泥充分搅拌均匀后，可直接加入制浆桶内进行搅拌。固相外加剂配浆流程液相外加剂配浆流程外加剂水水泥浆液搅拌浆液搅拌外加剂水水泥 3.3 制浆 三峡三期工程基岩灌浆采用荆门产525#普通硅酸盐水泥，外加剂采用UNF-5型高效减水剂，其掺量为水泥重量的0.7%。水泥等固相材料采用重量称量法，称量误差不大于5%。在制浆站集中制配0.5：1浓浆，将水、外加剂和水泥依照规定的比例、顺序投入高速搅拌机内拌和。经三次湿
13、磨(要求95%以上水泥颗粒细度40m)，通过灌浆泵将浆液送至施工作业面，灌浆机组根据吸浆情况再稀释成所需浓度。3.3 制浆制浆要求制浆普通水泥浆液湿磨水泥浆液自制备到用完时间4.0h2.0h搅拌设备普通(或高速)搅拌机高速搅拌机搅拌时间3min(或30s)30s浆液温度540540 3.3 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根据孔深配制孔口管下孔口管量测外露高度校正孔口管10cm孔口管注0.5:1的浓浆检测回浆比重埋设后的孔口管安装套管予以保护 漏浆处理 在裂隙冒浆处用旧棉花、麻丝、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处，用铁管引出，
14、再用速凝水泥或砂浆对周边进行封闭，待一定时间后，再将铁管封堵。在裂隙冒浆处堆压沙袋等配重物，以达到封盖外漏的目的。采用低压、限流、限量、加浓、间歇灌浆，灌注速凝浆液及混合浆液等方法。对外漏处进行人工嵌缝处理 4 化学灌浆4.1 化学灌浆设备4.2 化学灌浆材料及配比4.3 胶凝时间4.4 灌浆方法4.5 灌浆结束标准4.6 设备清洗4.7 安全防护与劳动保护 4.1 化学灌浆设备 HGB系列化学灌浆泵，压力在3MPa24MPa范围内可调，排浆量5.7L/min50L/min范围内自动调节。CD-15型化灌设备是双液法化学灌浆的专用设备。A、B两种配剂在混合器内完成定量配比后，通过空气单向流动控
15、制装置，由输出端进入裂缝。2DB1.5/3计量泵，压力在1.5MPa3MPa范围内可调，排浆量0.75L/min15L/min。2JZ计量泵，压力10MPa，排浆量0L/min2.7L/min。4.1 化学灌浆设备单液化学灌浆设备 4.1 化学灌浆设备 CD-15型化灌设备是双组份环氧树脂化学灌浆的专用设备。双液化学灌浆示意图小型气压泵CD-15配比箱A组份B组份混合器裂缝灌浆储浆供给罐 A、B两种组份在配比箱中完成配比后，通过空气单向流动控制装置，经空气管道带压进入混和器，充分完成混合后的环氧树脂材料由输出端进入裂缝。4.2 化学灌浆材料及配比 丙烯酸盐灌浆 A液：丙烯酸盐 10%20%主剂
16、 甲撑双丙烯酰胺 1%2%交联剂 三乙醇胺 1%2%促进剂 铁氰化钾 00.3%缓凝剂 水 加水至总浆量的50%B液：过硫酸胺 0.5%1.5%引发剂 水 加水至总浆量的50%CW灌浆（环氧树脂）A液：6份(称量比)环氧树脂与稀释剂 （糠醛、丙酮）搅拌混合均匀 B液：1份(称量比)促进剂、外加剂、固化剂 4.3 胶凝时间 丙烯酸盐灌浆：浆液胶凝时间根据灌段压水时的压入流量调节（灌前宜做胶凝时间试验），胶凝时间较长时可用单液，较短时宜用双液。CW灌浆：胶凝时间26h。Q耗水量(L/min)胶凝时间(min)单液双液550603545510405025351030401525丙烯酸盐胶凝时间与耗水
17、量之间的关系 压水试验：通过压水资料，选定适当的浆液配比，并大致估算配浆量。但使用环氧浆液处理低渗透地层时，一般不压水而用压丙酮代替。4.4 灌浆方法单液灌浆法流程示意图1-盛浆桶 2-阀门 3-泵 4-流量计 5-压力表 6-排气管 7-止浆塞 8-钻孔1342275682 4.4 灌浆方法泵前混合双液法灌浆法流程示意图1-盛浆桶 2-阀门 3-泵 4-流量计 5-压力表 6-排气管 7-止浆塞 8-钻孔 9-混合器 泵后混合双液法灌浆法流程示意图652278932244甲液乙液1165227891乙液1甲液443322 4.5 灌浆结束标准 丙烯酸盐灌浆：在设计压力下灌至连续3个注入率读数
18、小于0.1L/min时结束；涌水孔段应灌至孔内浆液胶凝。CW灌浆：在设计压力下灌至注入率小于0.01L/min，闭浆24h后结束。4.6 设备清洗水溶性浆材（丙烯酸盐、水玻璃）用清水冲洗即可。环氧树脂或聚氨脂类，必须用丙酮等溶液进行冲洗。4.7 安全防护与劳动保护 进行安全教育，遵守安全技术操作规程。防火、防爆、严禁烟火。按材料不同性质分别存储，防暴晒、防潮、防漏。废浆、废料及清理设备、管路的废液，应集中处理，不准随意排入江河及污染地下水。操作人员作业时必须穿防护服，佩戴防护眼镜、橡胶手套，防毒口罩。当化学药品溅至皮肤上时，应立即用肥皂或酒精进行清洗；当浆液溅至眼睛时，应立即用清水或生理盐水彻底清洗，并到医院治疗。严禁操作人员在施工现场进食。