水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 5148-2012 1总则1.0.1为规范水工建筑物水泥灌浆工程的施工技术要求和质量检查评定方法,以利提高和保证灌浆工程质量,特制定本标准1.0.2本标准适用于水工建筑物的基岩灌浆、隧洞灌浆、混凝土坝接缝灌浆等工程1.0.3灌浆工程施工前应收集和取得下列设计文件或相应的资料:1.坝基和隧洞岩体灌浆: 1) 施工祥图和设计说明书 2) 灌浆地区工程地质和水文地质资料 3) 灌浆试验报告4)灌浆施工组织设计5)灌浆施工技术要求、灌浆质量标准和检查方法 2.混凝土坝接缝灌浆: 1) 坝体结构和灌浆设计说明书; 2) 接缝灌浆分区和灌浆系统设计图; 3)坝块混凝土应达到的温度和测定温度的方法接缝设计张开度、增开度; 4)接缝灌浆施工组织设计;5) 灌浆施工技术要求、灌浆质量标准和检查方法1.0.4灌浆工程所用的风、水、电供应必须可靠,必要时宜设置专用管路和线路,并有备用水源和电源1.0.5灌浆工程应制定妥善的环境保护和职业健康措施。
灌浆廊道和井洞的适当部位宜设有灌浆机房、污水沉淀池等,各种管路、电线应架设整齐有序作业场所应有良好的照明和通风条件,钻渣、污水和废浆不得随意排放1.0.6已完成灌浆或正在灌浆的地区,其附近3Om以内不应进行爆破作业;确需爆破时,应采取减震和防震措施,并应征得有关部门同意1.0.7灌浆工程中的各个钻孔应与设计图纸相对应,统一分类和编号;1.0.8各项施工记录应有专人在现场随着施工作业的进行使用墨水笔逐项填写,做到及时、准确、真实、齐全、整洁灌浆记录应当班签认,各种资料应及时整理,编制成所需的图表和其他成果资料1.0.9各项灌浆施工过程中,必须做好工序质量控制和检查对施工中遇到的异常情况,应及时反馈有关单位应经常分析、研究和总结灌浆资料、地质情况和施工技术措施,优化设计和施工 1.0.10水工建筑物水泥灌浆的施工与工程质量检查验收等工作,除应遵守本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定2 术语2.0.1 水泥灌浆cement grouting利用灌浆泵或浆液自重,通过钻孔、埋管或其他方法把水泥浆液或以水泥为主要成分的浆液压送到岩体的裂隙、混凝土裂缝、接缝或空洞内的工程措施2.0.2 回填灌浆filling grouting用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢结构之间空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆工程。
这种空隙和孔洞是由于混凝土浇筑施工的缺陷或技术能力的限制所造成的2.0.3固结灌浆consolidation grouting将浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力为主要目的的灌浆工程2.0.4帷幕灌浆curtain grouting将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成阻水幕,以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程2.0.5接缝灌浆joint grouting通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝块之间预设的接缝缝面,以增强坝体的整体性、改善传力条件的灌浆工程2.0.6接触灌浆contact grouting将浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙,以增强接触面接合能力的灌浆,这种缝隙是由于混凝土的凝固收缩而造成的 2.0.7循环式灌浆circulation grouting浆液通过射浆管注入到孔段内,部分浆液渗入到岩体裂隙中,部分浆液通过回浆管返回,保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式2.0.8纯压式灌浆non-circulation grouting浆液通过管路注入孔段内和岩体裂隙中,不再返回的灌浆方式2.0.9自上而下分段灌浆法descending stage grouting method从上向下逐段进行钻孔,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔底的灌浆方法。
2.0.10自下而上分段灌浆法ascending stage grouting method浆灌浆孔一次钻进到设计深度,然后自孔底开始往上逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔口的灌浆方法2.0.11综合灌浆法comprehensive grouting method在钻孔的某些部位采用自上而下分段灌浆,另一些部位采用自下而上分段灌浆的方法2.0.12孔口封闭灌浆法orifice-closed grouting method在钻孔的孔口安装孔口管,自上而下分段钻孔和灌浆,各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法2.0.13先导孔pilot hole灌浆工程中,用于查明验证或补充灌浆区域地质资料的、最先施工的少数灌浆孔2.0.14压水试验water testing利用水泵或水柱自重,将清水压入钻孔试验段,根据一定时间内压入的水量和施加压力大小的关系,计算岩体相对透水性和了解裂隙发育程度的试验2.0.15简易压水试验simple water testing一种试验时间较短、精确度较低的压水试验,其目的是了解灌浆施工过程中岩体透水性变化的趋势2.0.16屏浆the measurement for keeping pressure to stage灌浆段的灌浆工作达到结束条件后,为使已灌入的浆液加快凝固、提高强度,继续使用灌浆泵对灌浆孔段内施加压力的措施。
2.0.17闭浆the measurement for keeping closed stage灌浆段的灌浆工作结束后,为防止孔段内的浆液返流溢出,继续保持孔段封闭状态的措施2.0.18高压水泥灌浆high pressure cement grouting灌浆压力大于或等于3Mpa的水泥灌浆2.0.19水灰比water-cement ratio水泥浆液中所含的水与水泥成分数量的比值我国通常使用质量(重量)比,用数字或分式表示3 灌浆材料、设备与制浆3.1灌浆材料与浆液3.1.1 灌浆工程所采用的水泥品种,应根据灌浆目的、地质条件和环境水的侵蚀作用等因素确定,通常可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或符合硅酸盐水泥当有抗侵蚀或其它要求时,应使用特种水泥 使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时,浆液水灰比不宜大于13.1.2 灌浆用水泥的品质应符合GB175《通用硅酸盐水泥》或其他相关水泥标准的规定,以及本条文的要求1 回填灌浆、固结灌浆和帷幕灌浆所用水泥的强度等级可为32.5或以上,坝体接缝灌浆、各类接触灌浆所用水泥的强度等级可为42.5或以上2 帷幕灌浆、坝体接缝灌浆和各类接触灌浆所用水泥的细度宜为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。
3.1.3 灌浆水泥应妥善保存,严格防潮并缩短存放时间;不得使用受潮结块的水泥3.1.4 灌浆用水应符合DL/T 5144《水工混凝土施工规范》拌制水工混凝土用水的要求3.1.5 水泥灌浆一般使用纯水泥浆液在特殊地质条件下或有特殊要求时,根据需要通过现场灌浆试验论证,可使用下列类型浆液: 1 细水泥浆液:系指超细水泥浆液、干磨细水泥浆液或湿磨水泥浆液和; 2 稳定浆液:系指掺有稳定剂,2h析水率不大于5%的水泥浆液; 3 水泥基混合浆液:系指掺有掺合料的水泥浆液,包括粘土水泥浆、粉煤灰水泥浆、水泥砂浆等 4 膏状浆液:系指以水泥、粘土为主要材料的初始塑性屈服强度大于50Pa的混合浆液 5 其他浆液3.1.6 根据灌浆需要,可在水泥浆液中掺入下列掺合料:1 砂:质地坚硬的天然砂或人工砂,粒径不宜大于1.5mm2 膨润土或粘性土:膨润土品质应符合GB/T5005《钻井液材料规范》的有关规定,粘性土的塑性指数不宜小于14,粘粒(粒径小于0.005mm)含量不宜小于25%, 含砂量不宜大于5%,有机物含量不宜大于3%; 3 粉煤灰:品质指标应符合DL/T5055《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》的规定。
4 水玻璃:模数宜为2.4~3.0,浓度宜为3O~45波美度;5 其它掺合料3.1.7 根据灌浆需要,可在水泥浆液中加入下列外加剂: 1 速凝剂:水玻璃、氯化钙等; 2 减水剂:木质素磺酸盐类减水剂、萘系高效减水剂、聚羧酸类高效减水剂等; 3 稳定剂:膨润土及其它高塑性粘土等; 4 其它外加剂3.1.8 各类浆液中加入掺合料和加入外加剂的品种、性能及数量,应根据工程情况和灌浆目的,通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定外加剂的品质应符合DL/T 5100《水工混凝土外加剂技术规程》的有关规定外加剂凡能溶于水的,应以水溶液状态加入膨润土宜加水润胀后再加入3.1.9 普通 纯水泥浆液可不进行室内试验其它类型浆液应根据设计要求和工程需要,有选择地进行下列性能试验: 1 掺合料(或细水泥)的细度和颗分曲线; 2 浆液的流动性或流变参数; 3 浆液的析水率; 4 浆液的凝结时间或丧失流动性时间 5 浆液结石的密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量和渗透系数、渗透破坏比降 6 其它试验3.1.11灌浆浆液在施工现场应定期进行温度、密度、析水率和漏斗粘度等性能的检测,发现浆液性能偏离规定指标较大时,应查明原因,及时处理。
浆液主要性能现场试验方法见附录A3.2灌浆设备与机具3.2.1 制浆机的技术性能应与所搅拌浆液的类型、密度相适应,高速搅拌机的搅拌转速应不小于1200r/min3.2.2 灌浆泵的技术性能应与所灌注浆液的类型、密度相适应额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍,压力波动范围宜小于灌浆压力的20%,排浆量能满足灌浆最大注入率的要求为减小灌浆泵输出压力的波动,宜配置空气蓄能器3.2.3 灌浆管路应保证浆液流动畅通,并应能承受1.5倍的最大灌浆压力灌浆泵到灌浆孔口的输浆距离不宜大于30m灌注膏状浆液时,灌浆管路直径宜大,长度宜短3.2.4灌浆塞应和采用的灌浆方法、灌浆压力、灌浆孔孔径及地质条件相适应,可选用挤压膨胀式橡胶灌浆塞或液(气)压式胶囊灌浆塞灌浆塞应有良好的膨胀性和耐压性能,在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段,并且易于安装和卸除3.2.5 灌浆管路阀门应采用可承受高压水泥浆液冲蚀的耐磨灌浆阀门 3.2.6 灌浆压力表的量程最大标值宜为最大灌浆压力的2倍~2.5倍压力表与管路之间的隔浆装置传递压力应灵敏无碍3.2.7 灌浆记录仪应能自动测量并记录灌浆压力和注入率,有专门要求时可加测浆液密度。
灌浆记录仪的技术性能和安装使用的基本要求应符合工程的需要,以及DL/T 5237《灌浆记录仪技术导则》的规定3.2.8 集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要,并应配备防尘、除尘设施当浆液需掺入掺合料或加入外加剂时,应增设相应的设备3.2.9所有灌浆设备应注意维护保养,保证其正常工作状态,并应有备用量3.2.10钻孔灌浆的计量器具,如测斜仪、压力表、流量计、密度计(比重计)、自动记录仪等,应定期进行校验或检定,保持量值准确3.3制浆3.3.1 制浆材料应按规定的浆液配合比计量,计算误差应小于5%水泥等固相材料宜采用质量(重量)称量法计量3.3.2 各类浆液必须搅拌均匀,并测定浆液密度3.3.3 纯水泥浆液的拌制时间,使用高速搅拌机时应大于30s,使用普通搅拌机时应大于3min浆液在使用前应过筛,浆液自制备至用完。