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亚东竖井灌浆工程施工组织设计

矿山竖井灌浆工程施工组织设计

建材成都地质工程勘察院

四川亚东水泥有限公司

矿山竖井灌浆工程施工组织设计

DB62／T 2992-2019标准下载编写单位：建材成都地质工程勘察院

提交单位：建材成都地质工程勘察院

提交时间：二00七年四月十二日

地址：成都市二仙桥东路21号

传真：（028）84111782

3.2灌浆部位及灌浆孔布置 2

3.5灌浆方法要求 3

4.2现场灌浆试验 4

5.3起拔套管及钻孔冲洗 6

9质量及安全保证措施 11

9.1质量保证措施 11

9.2安全保证措施 12

10环境保护措施 12

11施工进度计划 13

灌浆孔平面布置图及结构图

四川亚东水泥有限公司卧牛坪石灰岩矿山位于成都市彭州通济镇，交通较为便利。矿山输矿系统包括破碎机房、修理厂、办公室、输送皮带、转站、竖井平硐、装车站等，其中竖井内径3.2m，深218m，位于矿山中部。由于竖井周围岩层较破碎，竖井围岩稳定性差，目前竖井支护面层局部破损，破碎的围岩将会对竖井的安全构成威胁，进而影响到整个输矿系统的正常工作，鉴于上述情况，拟对该矿山竖井破碎围岩进行固结灌浆处理。

据卧牛坪矿山输矿系统1#竖井勘查资料，竖井主要地层由上至下依次为：粘土、块状灰岩、破碎灰岩、角砾状灰岩、灰岩碎块夹粘土、角砾岩、泥质粉砂岩泥岩互层、粉砂岩。其中块状灰岩、破碎灰岩、角砾状灰岩、灰岩碎块夹粘土、角砾岩属于破碎岩，作为竖井的围岩，整体强度低，稳定性差～极差。

块状灰岩：灰白色，成分主要为方解石，少量白云石及泥质。泥晶结构，块状构造，局部具角砾状构造，裂隙较发育，岩芯完整。层厚约2.0m。

破碎灰岩：灰白、浅灰色，成分主要为方解石，少量泥质。泥～粉晶结构，块状构造。裂隙发育。层厚约29.0m。

角砾状灰岩：浅灰～灰色，成分主要为方解石。泥晶、粉晶结构，角砾状构造。裂隙发育。层厚约37.0m。

角砾岩：上部灰黄色，下部灰色。角砾成分主要为泥岩，上部见灰岩角砾。岩性软，部份泥化成土状，岩芯破碎。层厚约24.0m。

泥质粉砂岩、泥岩互层：泥质粉砂岩为灰色、局部灰黄色，成分主要为石英、粘土矿物，泥岩为灰色，成分主要为粘土矿物、少量铝土矿物、铁质等。该层岩性软，透水性差，渗透系数K=0.049m/d。

（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62—94

（3）《四川亚东水泥有限公司彭州卧牛坪石灰矿山输矿系统1号竖井勘查钻孔综合成果图表》

3.2灌浆部位及灌浆孔布置

根据地质勘查资料，泥质粉砂岩及泥岩层渗透性差，不宜进行固结灌浆，而该层以上的破碎灰岩、角砾状灰岩、角砾岩等裂隙发育，可灌性好，适宜进行固结灌浆。因此该工程的固结灌浆段设计为粘土层以下至砂泥岩（泥岩）以上，灌浆孔至少应进入砂泥岩及泥岩以下2.0m，设计灌浆孔孔深95.0m。

灌浆孔以竖井中心为圆心呈环形布置两圈，内圈直径7.20m均布灌浆孔12个，间距为1.86m，外圈直径9.20m均布灌浆孔12个，间距为2.64m，与内环孔相互错开，详见《灌浆孔平面布置图及结构图》。

水泥：普通硅酸盐水泥，标号不低于P032.5R，细度要求通过80μm方孔筛，其筛余量不大于5%。

水：灌浆用水应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63—89第3.0.4条的规定，拌浆温度为5～40℃。

掺合料：根据工程需要报监理人批准，可在水泥浆中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等，其掺入量应通过现场试验确定。

外加剂：根据工程需要，可在水泥浆中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定。所有能溶于水的外加剂应以水溶液的状态加入。

灌浆时通过灌浆试验确定灌浆参数，灌浆压力建议用0.3～1.5MPa，但最终应由灌浆试验确定。

（1）根据分序加密的原则，灌浆施工先外环后内环，每圈灌浆分三序进行。

（2）灌浆方法采用由上而下分段灌注的方式，全孔分五段灌注，第一段0～20.0m，第二段20.0～40.0m，第三段40.0～60.0m，第四段60.0～80.0m，第五段80.0～100.0m。

（3）各段灌浆均采用孔口封闭法。

（4）每圈灌浆时，同一灌浆段全部灌完之后才能进行下一个灌浆段的钻孔工作。

（5）灌浆压力应尽快达到设计值，各注入段应分段升压。

对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列试验：

（1）浆液配制程序及拌制时间；

（2）浆液密度或比重测定；

（3）浆液流动性及流动参数；

（4）浆液的沉淀稳定性；

（5）浆液凝结时间，包括初凝和终凝时间；

（6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；

（7）监理人指示的其它试验内容。

（1）选2个点做灌浆试验，试验孔分段灌浆，分段情况与正式注浆孔一致，验证及确定各段灌浆压力及灌浆量等试验参数。

（2）各灌浆段钻至预定深度后冲洗钻孔，正式注浆前必须进行简易压水试验，压水试验的压力值为0.3MPa。

（3）根据试验结果整理分析各序孔和各灌浆段的单位透水率、单位耗灰量等试验资料。

（4）施工方会同设计方、监理方及建设方共同确定各灌浆段的灌浆压力，并根据灌浆试验调整灌浆孔的间距或灌浆孔的排数。

（1）机械：施工前准备好灌浆用设备，包括：灌浆机、钻机、搅拌机等。

（2）灌浆材料：在施工之前，应储备足够的灌浆材料，配制的灌浆材料应满足设计要求，且必须将合格的材料配方和相应的试验资料交由监理工程师或业主代表审批，只有经审批合格的配方才能使用。

（3）施工放样：严格按设计图纸放样，施工前应一次放样完毕。

设孔位控制点，用钢尺量距方式测定孔位，钻孔位置与设计位置偏差不得大于10cm。

灌浆地层主要为块状灰岩、破碎灰岩、角砾状灰岩、角砾岩，岩层破碎，裂隙发育，如用潜孔锤钻进方式成孔，裂隙漏风，返渣困难，钻孔效率很低，宜采用合金或金钢石回转钻进，对易垮塌的孔段采取套管跟进措施，为避免钻孔所使用的泥浆封堵裂隙，因而尽量采用清水钻进。

灌浆孔总深度设计为100.0m，如果钻孔深度达到设计孔深后仍未进入砂泥岩（泥岩），或者进入砂泥岩（砂岩）的深度小于2.0m，则应继续钻进，直到满足孔底进入砂泥岩（砂岩）的深度不小于2.0m的条件。

钻孔结构初步设计为三段，第一段0～20.0m,钻孔直径110mm；第二段20.0～60.0m,钻孔直径91mm；第三段60.0～100.0m,钻孔直径75mm。要求钻孔垂直，最大允许偏差1.5%。施工过程中，可根据地质情况调整钻孔结构，终孔直径不小于75mm即可。

每个灌浆孔初步设计五个灌注段，第一段0～20.0m，第二段20.0～40.0m，第三段40.0～60.0m，第四段60.0～80.0m，第五段80.0～100.0m。特殊情况下灌浆段长度可适当缩减或加长。

钻孔应保证垂直，钻进过程中应采取防斜措施，从第二个灌浆段开始，每段至少用测斜仪测斜一次，如果发现孔斜率超过1.5%，必须采取纠措施。

5.3起拔套管及钻孔冲洗

各段钻进到预计深度后即可进行钻孔冲洗，如果钻孔过程中下有套管，必须先起拔套管，然后才能洗孔。冲洗钻孔的目的，一方面是清洁孔壁，防止泥浆或钻渣堵塞裂隙；另一方面是对裂隙进行冲洗，以保证浆液流通顺畅，确保一定的扩散半径。

冲洗钻孔应用清水，如果钻孔返水，应冲洗至返清水为止，如果不返水，冲洗时间一般不应少于30min。

灌浆采用孔口封闭自上而下分段灌浆法，灌浆方式为循环式。灌浆机为3SNS注浆泵及100/1.5砂浆泵。

灌浆材料为纯水泥浆液，强度等级不低于42.5的水泥配制，水泥全部由业主组织进场。施工之前，储备足够的灌浆材料，配制的灌浆材料应满足设计要求，且必须将合格的材料配方和相应的试验资料交由监理工程师或业主代表审批，只有经审批合格的配方才能使用；采用200L搅拌机拌和浆液。在完成对灌浆管线与设备的常规检查后，启动制浆设备并加水加料拌制浆液。每桶浆液的搅拌时间不小于3min，搅好的浆液需经过滤后放入储浆桶。流量计安装在储浆桶和注浆泵之间。在灌浆过程中边灌边搅，连续灌注。如果气温低于5℃，应采用热水拌和制浆（浆液温度保持5℃～40℃），夜间停止施工，机具用灯光烘照取暖等措施。

灌浆初步设计各段终止压力分别为：第一段0.3MPa、第二段0.6MPa、第三段0.9MPa、第四段1.2MPa、第五段1.5MPa。

灌浆水灰为3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1五个比级。

循环式灌浆，压力表安装在孔口回浆管上。现场控制以压力传感器为准。灌浆应尽快达到设计压力，但对于注入率较大或易于抬动部位应分级升压。

I）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

II）当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，改浓一级。

III）当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。

（5）灌浆结束标准和封孔方法

灌浆采用自上而下分段灌浆法，在规定的终止压力下，当注入率不大于5L/min，持续10min，结束灌浆。

I）在灌浆中发现冒浆、漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。灌浆过程中发生串浆时，将串浆孔用封孔塞塞住，灌浆孔灌注完毕后，再将串浆孔扫孔、清洗，然后灌浆。

II）灌浆必须连续进行，若因故中断，参照下列原则进行处理：

a、及早恢复灌浆。否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则进行扫孔，而后恢复灌浆。

b、恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液逐级加浓继续灌注。

III）灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，采用低压、浓浆、限流限量、间歇灌浆处理。如果仍不能达到结束标准，可采用砂浆灌注，配合比经现场试验确定。

灌浆孔全孔灌浆结束后，由监理工程师及时验收，经验收格后即可采用“分段压力灌浆封孔法”进行封孔。

施工用电从业主指定的变压器引出，通过动力电缆联接到施工设备，应符合施工用电的相关安全要求。

施工用水根据水源的远近及供水量确定，可以从就近水源地泵送至施工现场，也可用水车运送至施工现场，现场设置储水池供钻孔及灌浆用水。

根据场地实际情况及生产需要，本工程设置水泥临时存放库、机具存放库等。本工程主要临时设施详见下表：

灌浆施工由公司组织成立项目经理部。项目经理部的主要成员应具有相应的专业技术知识和一定的实践经验。灌浆工作由项目经理统一安排，技术负责人根据项目经理的安排对灌浆工作的具体实施进行现场指导，施工队长组织作业班组进行钻孔、灌浆、质检等工作的具体实施。

（1）项目经理部的组织结构与人员配置

（2）施工现场人员配置

（3）项目施工组织机构简图

（1）施工技术人员负责交底。交底时逐阶段将施工步骤、操作方法、质量要求、安全要求和各项有关的规程、技术措施等，结合设计意图向全体施工人员交待清楚，施工人员应参加讨论，充实施工方案的内容，在施工实践经验中完善和改进工艺过程，做到文明施工。

（2）严格按照灌浆工程设计的有关规范要求进行施工，钻孔测放、终孔验收、浆液灌注、检验等重要施工环节，必须通知监理工程师到场，在监理工程师全过程监理下进行。

（3）按要求对灌浆孔进行分段钻进，孔位偏差和钻孔深度满足设计要求和施工技术要求。

（4）所有灌浆孔在灌浆全部结束后，都必须及时认真封孔，防止雨水渗入而对后续工作造成不良影响。

（5）设专人负责现场原始资料的记录工作，及时、准确、清楚、完整地记录施工有关数据。当天数据当天统计，做好灌浆资料的收集、整理和保管，以便组卷、建档。

（6）严格控制原材料质量。水泥必须有出厂合格证明书，然后对材料进行检测和试验，不合格者坚决不用。

（7）做好浆液技术指标的检测和记录工作。

（8）切实掌握灌注过程中的灌浆压力、灌注率、灌注量和相关的串冒浆与变形情况，根据不同钻孔表现出的不同情况，及时调整浆液配合比，对灌浆技术指标实施控制，确保浆液充分扩散有效固结。

（2）严格安全岗位责任制，认真制定班组及个人安全制度，教

育和督促施工操作人员严格按各工种的安全操作规程作业。

（3）现场操作人员必须戴好安全帽，戴好防护手套，制浆操作人员需戴防尘用具（帽、眼镜、口罩等）。

（4）机械操作手由具有相应上岗资格的人员担任，应专人负责。

（5）平坦场地移动钻机时要注意保持三角塔的稳定，防止倒塔事故发生，在陡坡移动钻机必须拆除钻塔。

（6）灌浆前需对灌浆管线系统进行试压，回浆管处安设压力表，每次灌浆结束都要对灌浆管线系统进行冲洗，保持安全、畅通。

（7）施工现场必须满足施工用电安全要求T／ZZB 1337-2019 无卤低烟阻燃耐火中压电力电缆，严禁乱拉乱接电线。

（1）施工过程中严格执行相关环境保护的相关法律、法规。

（2）尽量避免破坏施工现场附近的树木、植被。

（3）施工废水、废浆不得直接排入坝外，应排入业主指定的排放地点。

（5）施工结束后将现场清理干净，妥善处理施工废弃物。

计划工期为120天，包括完成灌浆试验、灌浆施工等工作，如遇连续雨天或其它非施工方原因造成停工、窝工SJG 82-2020 政府投资学校建筑室内装修材料空气污染控制标准.pdf，施工工期将向后顺延。