1、1劈裂灌浆监理实施细则一、施工前的准备工作首先对设计部门提供的设计文件进行会审,了解设计意图。灌浆前的准备工作还有:动力、机具和材料的准备、场地布置与劳力的组合等。场地布置应根据地形、料场、水源、能源和灌浆机械等条件而定,其布置原则是便利施工、保证工程质量和人员安全、节省能源及减少运输费用。劳力组合基本上分成钻孔、制浆、灌浆、后勤运输、维修管理等作业组,分别完成其各自承担的责任。灌浆前做必要的灌浆试验,以了解坝体情况,验证设计参数,为正式灌浆提供可靠的数据及经验。二、劈裂灌浆施工工艺布孔劈裂灌浆一般采用坝顶单排布孔,对重要的土坝或隐患较多土坝,可考虑采用两排布孔。施工过程中严格按设计位置放样布
2、孔。钻孔钻孔可用旋转式、锤击式、挤压式等,根据坝体土质情况选用,目前多用锤击钻造孔。钻孔需分序钻进,在布孔线上先疏后密地施工。施工时按设计要求待第一序孔钻完后,再进行第二序孔施工。钻孔可以干钻,也可以湿钻,但加水不要太多。孔径5060mm 比较合适,钻孔太小,泥浆阻力大,不易钻深,影响施工。钻孔深度视坝体隐患深度而定,一般超过隐患处12m。如果坝体质量普遍较差,孔深可接近坝高。待一个孔钻完后,便可下注浆管至孔底一米处,2注浆管直径略小于钻孔。下完注浆管后,在钻孔周围开挖一个槽,然后用质量好的土夯实作为阻浆塞。在淮河入海水道南堤劈裂灌浆施工中,我们使用粘土作阻浆塞,并加大深度,但仍然出现冒浆现象
3、,堤身不能完全劈裂。我们大胆进行改进,在管底一米处缠绕与孔径接近的棉纱作阻浆塞,取得明显效果,堤身劈裂并灌浆量明显增加。制浆土坝灌浆大多数采用粘土浆液,其材料主要是土料和水。特殊情况也可采用水泥粘土浆、纯水泥浆以及自凝灰浆。土料以粉质粘土和重、中粉质壤土为好。如果土料性质和成分不能满足要求,可以采用掺合的办法使其符合要求。制浆一般采用湿法制浆,把天然含水量的土料,经初步破碎后,放入搅浆机中进行搅拌制浆。泥浆浓度可按下式计算来控制:Gw=KGK=1/(1+w)+1/(1+w)-1式中:Gw欲配泥浆的加水量(kg);G用来搅浆的湿土重(kg);K加水系数;欲配制泥浆的水土比;w湿土含水量,由试验测
4、出。有时需要泥浆由稀变稠,或由稠变稀,可以调节土重和水重。灌浆中应经常用泥浆比重称或比重瓶检查。3灌浆接通灌浆机泵与注浆管便可进行灌浆。劈裂灌浆一般采用孔底注浆全孔灌注法,同时控制灌浆压力和一次灌浆量。在开灌前先灌10min 容重约1.21.3g/cm3 的稀浆,待劈裂后再灌稠浆,并逐渐加稠,直到达到稠度要求。孔底注浆法每次只灌一定数量的浆液,一般要510 次才能将孔灌满。每次灌浆前都要提一提注浆管,以免孔底堵塞和孔口冒浆。终灌标准土坝坝体劈裂灌浆的终孔标准,以直观上饱、满、实为度,规定坝顶连续三次冒浆或连续三次超过控制压力、位移和裂缝宽度时,即可认为达到终灌。封孔一般用稠泥浆封孔,最好的办法
5、是用泥球封孔。封孔时间可在灌浆结束后,把孔内清水抽出,然后倒入稠浆和泥球,最后表面用土夯实。坝面处理土坝灌浆后,坝顶有凹凸不平的地方和表面裂缝,另外坝高也可能有所降低,需要处理。处理的方法是在坝顶铺土夯实和碾压。三、综合控制劈裂灌浆采用五项控制即: 控制每次灌浆量; 控制最大灌浆压力;4 坝肩水平位移不超过允许值; 坝顶出现裂缝宽度不超过允许值; 复灌时间不得少于规定天数。1.灌浆控制压力的确定劈裂灌浆的控制压力,即灌浆时限制的最大压力,一般用孔口压力表读数表示。灌浆控制压力与土坝质量、坝高、孔深、泥浆密度、坝体隐患情况及土坝安全稳定性等有关。控制灌浆压力以“内劈外不劈”为原则,在正常工艺下的
6、控制灌浆压力,按下列原则控制:对于初灌和复灌时不起压的钻孔,控制压力为:P05N/cm2一般坝体灌浆压力不超过钻孔起裂压力和土柱自重力,折算为控制压力(用孔口压力表读数表示)即P0(2.5-)3-(土+浆)gh+tP0(土-浆)gh+t(适用h 大于10m)两者取较小者。2.每次控制灌浆量的估算为提高灌浆效果,加快泥浆固结,保证灌浆时坝体安全,劈裂灌浆不但要控制灌浆压力,而且要控制每次灌浆量。每孔每次平均灌浆量按下式计算:Vn = W 干(1+1/R)/(浆n)1000式中:W干每孔需灌入总干土重(t);5R以水量为1 单位的浆液的水土比;浆浆液密度(t/m3):n每孔灌浆次数;Vn每孔每次平
7、均灌浆量(L/次)。实际灌浆中,因坝体质量不均匀,不能按平均灌浆量控制,一般初灌时吃浆量大,孔深时吃浆量也大,但随复灌次数和序号增加而减少。一般控制最大灌浆量为平均灌浆量的两倍,最小灌浆量根据压力变化及坝顶冒浆情况而定。3.坝肩位移和坝顶裂缝宽度的控制坝肩位移一般控制在12cm 范围内。裂缝长度控制在一序孔间距内,裂缝宽度控制在13cm 范围内,以每次停灌12h 后回弹闭合为宜。位移和裂缝控制方法,可用钢筋相对位移计,简单易行,见下图。钢筋位移计简图(略)4.控制灌浆时间为安全起见,灌浆时间应选在低水位时。每次复灌间隔时间,浸润线以上坝体灌浆应不少于5d,浸润线以下则不少于10d。五项综合控制
8、是保证灌浆时坝体安全和灌浆质量的主要措施。具体控制如下:达到一次控制灌浆量即停灌,拔掉灌浆胶管灌另一孔;没有达到控制灌浆量,但达到控制灌浆压力时,待其稳定半小时或超过控制灌浆压力即停灌;虽然没有达到上述指标,但坝肩位移、坝顶裂缝宽度和长度均达到限产值时也要停止灌浆,并算作一次灌浆;复6灌时间应满足要求,如发生其它意外情况可暂停,待找出原因进行处理后再继续灌浆。四、常见问题及处理方法裂缝1.纵向缝纵向缝系指顺坝轴线方向的裂缝。根据成因分为劈裂缝和湿陷缝两种。1 裂缝:一般发生在灌浆后期的灌浆轴线附近,即坝体内部裂缝中的浆液面上升到接近坝顶时产生。为了保证灌浆的质量,每次灌浆应使裂缝的长度和宽度控
9、制在所规定的范围内。当裂缝的长度和宽度达到或超过规定的范围时,应立即停止灌浆使裂缝自行闭合。湿陷缝:多发生在坝体土碾压质量差的坝段,是由于泥浆析水而引起坝体土湿化变形的结果。这种裂缝较浅,在灌浆施工中可不予考虑,等灌浆后期再和坝面一起处理但遇雨季要尽早处理。2. 横向缝横向缝多发生在坝头、弧形坝头或坝下埋有钢性建筑物的地方。防止的方法是:加密灌浆孔,增加灌浆次数,严格控制灌浆压力和每次的灌浆量。当出现横向缝或斜缝时,应立即停止灌浆,处理好裂缝后,改灌相邻孔。冒浆1.坝坡冒浆7坝坡冒浆多由横向裂缝或动物洞穴与灌浆缝连通,在灌浆压力下,泥浆穿透坝体而冒浆。处理的方法是:在水上部分,只要在冒浆的部位
10、压砂做反滤即可解决;如果冒浆部分在水下,可以灌注稠浆并采用“灌停灌”的间歇灌浆方法解决,间隔时间一般为23d,通常经过一两次间隙灌浆,即可堵住。2.坝顶冒浆分为灌浆前期冒浆和后期冒浆。灌浆前期冒浆主要是因一次输浆量过大,坝体内裂缝小,一时容纳不下而造成的冒浆。处理的方法是:减少输浆量。灌浆后期坝顶冒浆,说明坝内已经饱满,灌浆接近结束,发现冒浆即停灌。3.孔口冒浆孔口冒浆主要由于注浆管与钻孔间的间隙过大而引起的。处理的办法是:在孔口挖坑,回填细砂捣实,然后用稀浆冲孔开路,等进浆顺畅后再换浓浆。4.串浆串浆系指正在灌浆孔向相邻孔冒浆的现象。多由于灌浆工艺不合理造成的。在灌浆后期出现串浆,说明各注浆
11、孔所形成的浆脉已经连通,一个垂直连续的浆体防渗帷幕已基本形成。在灌浆前期,如果孔距太小,相邻两孔或两序孔灌浆间隔时间太短,都会发生串浆现象。处理的方法是:适当加大灌浆孔距,相邻两孔或两序孔的灌浆间隔时间适当放长,单孔每次灌浆量适当减少。5. 缩孔卡钻8缩孔卡钻的原因多是由于坝体土含水量过高,孔壁不能自立所造成。处理的方法是:浅孔出现卡钻,可用倒链或打倒锤的办法拔出。深孔卡钻,钻具不易拔出,应已预防为主,具体处理方法是:将大钻头改为钻杆钻头,钻杆采用内套丝的42mm 钻杆,避免了钻杆接头与钻头的起拔阻力;如果采用锤击造孔,可采用活钻头或离合钻头,以钻杆做注浆管,待坝体被劈开后再拔出钻杆下注浆管,如出现缩孔注浆管下不下去时,可以采取边灌边下注浆管的办法。