隧洞灌浆施工专项方案
1 工程说明
本节施工内容主要包括主洞TBM施工段以及钻爆法施工段二次衬砌后的钻孔和灌浆施工。回填灌浆工程量106144㎡，包括钻孔。
（1）钻孔内容：
包括勘探孔、检测仪器安装孔、试验孔、灌浆孔、检查孔和排水孔的钻孔，以及钻孔和灌浆所需进行的钻取岩芯和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。
(2)灌浆内容：
包括水泥灌浆。水泥灌浆包括固结灌浆、回填灌浆和接触灌浆。
在顶拱120°范围设置回填灌浆孔，排距3.0m，孔径φ42，梅花形布置。灌浆孔深入围岩不低于10cm，布孔时避开环向施工缝。
2 材料
2.1一般要求
（1）每批到达现场的水泥、外加剂、掺和剂等，均应符合相关规范及技术规定的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书。
（2）每批材料入库前均应会同监理工程师进行验收，并将验收清单提交监理工程师。
2.2具体要求
（1）水泥
根据设计图纸的要求或监理人指示，选用灌浆用的水泥品种。用于各项灌浆工程的水泥应遵守SL62-2014第3.1节的规定。
灌浆用的水泥不得使用受潮结块的水泥。水泥不得存放过久，出厂期超过三个月的水泥要重新化验，合格后方可使用。在煤系层或有害地下水洞段，选用抗硫酸盐水泥。
（2）水
灌浆用水符合JGJ63-2006的规定，制浆用水的温度不得高于40℃，接缝及接触灌浆拌浆水的温度不得高于20℃。
（3）掺和料
水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺和料应经监理人批准。各种外加剂的质量应遵守SL62-2014第3.1.7条的有关规定，其掺加量应通过试验确定。
（4）外加剂
各种外加剂的质量应遵守SL62-2014第3.1.的规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定。所以能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
3 设备
钻孔、灌浆设备和机具的选用应遵守SL62-2014第3.2节的规定。 （1）YT28型气腿式凿岩机
YT28型气腿式凿岩机是一种新型高效率的凿岩机械。它广泛应用于矿山巷道掘进及各种凿岩作业中钻凿爆破孔，其使用范围较广，最适于在中硬或坚硬（f=8~18）岩石上钻凿水平和倾斜孔，也可垂直向上钻凿顶板上的锚杆孔。本工程中主要用于回填灌浆钻孔，钻机参数见表5-11-1。
表5-11-1 YT28型气腿式凿岩机主要参数
项目 机 重 机 长 缸体直径 活赛行程 工作气压 冲击频率 参数 26 661 80 60 0.5-0.6 ≥34 ≥37 单位 千克 毫m 毫m 毫m 兆帕 赫兹 项目 耗 气 量 气管直径 水管直径 钎头直径 钎尾规格 质量 参数 ≤55 ≤81 25 13 34-42 22×108±1 1.02 单位 升/秒 毫m 毫m 毫m 毫m 千克 （2）YXZ-10A型全液压潜孔钻机
该钻机结构紧凑，重量轻及可拆性好，便于搬迁和就位；采用全液压动力，性能稳定、噪音小，可远距离操作、方便灵活；钻机由主机、液压站、操作台三
部分组成，孔位转移更为灵敏；钻进能力强，动力头行程长，钻进效率高。主要用于本工程固结灌浆、及实心封堵段的回填灌浆钻孔等项目，钻机性能参数见表5-11-2。
表5-11-2 YXZ-10A型全液压潜孔钻机参数表
钻机型号 钻孔孔径（mm） 钻孔孔深（m） 钻杆（mm） 钻孔角度（°） 动力头最大行程（mm） 动力头最大扭矩（N.M） 动力头最大提升/给进力（KN） 电机型号/功率 主机重量（kg） 钻机尺寸（mm） YXZ-10A Φ60～Φ120 60～40 Φ50×1000、Φ42×1000（直径×长度） 0～360 1200 1000 16（0～16连续可调）/10（0～10连续可调） Y132M-4、机座 B35/7.5KW 550（主机268、液压站210、操作台72） 主机2200×520×520，液压站1000×550×1000， 操作台550×400×800（长×宽×高） 4 钻孔
4.1 一般要求
（1）固结灌浆孔的钻孔应遵守SL62-2014第5.2节的规定。
（2）排水孔的钻孔应按照施工图纸和监理人的指示的要求进行。排水孔钻孔完毕后，应仔细冲洗干净，加以保护，以防堵塞。若排水孔遭堵塞报废，应按监理人指示重钻。
4.2 预埋钻孔导向管
在混凝土衬砌段进行灌浆试验时，在钢筋混凝土中，安装固结灌浆孔位预埋灌浆管。
混凝土浇筑前，按施工图纸给定的孔位经测量放线后，标出各孔所在位置，并以此为基准布置预埋管。本标段拟采用PVC管预埋管两头采用塑料布或相对
较软的材料进行堵塞，里端顶住岩石面或初支面，外端伸至刚好能接触模板内壁的位置，校正埋管方向与图纸孔向一致，并用铅丝将埋管与钢筋牢固挷扎，使其浇筑混凝土时不发生位移。在埋管对应位置的模板上涂抹红油漆，便于拆模后找到预埋管。
通过生产性试验，验证上述预埋方法的可行性和成孔有效性，以便于改进或提出更加合理的预埋工艺。
4.3 钻孔
采用YT28手风钻或潜孔钻沿导向孔钻孔，钻孔深入基岩不小于10cm。搭设钻孔台架，钻孔台架应牢固，强度满足钻孔要求。移动方便，便于钻孔作业。
5 钻孔冲洗及压水试验 5.1 一般要求
（1）在灌浆前，对所有灌浆孔进行裂隙冲洗和压水试验。
（2）在岩溶、断层、大裂隙等地质条件复杂区域，其裂隙冲洗方法应通过现场试验确定，现场试验记录提交监理人。
5.2 钻孔冲洗
钻孔冲洗应遵守SL62-2014第5.3.1的规定。
（1）灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。 （2）在岩溶、断层、大裂隙等地质条件复杂地区，灌浆孔(段)是否需要进行裂隙冲洗以及如何冲洗，应通过现场灌浆试验或由设计确定。
5.3 压水试验
回填灌浆压水试验应遵守SL62-2014第5.3.2~5.3.4的规定。 （1）压水试验在裂隙冲洗后进行，采用五点法或单点法。
简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。
（2）固结灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压
力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。地质条件复杂、多孔串通以及设计对裂隙冲洗有特殊要求时，冲洗方法宜通过现场灌浆试验或由设计确定。
（3）固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法，试验孔数不宜少于总孔数的5%。
（4）在岩溶泥质充填物和遇水性能易恶化的岩层中，灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验。
6 灌浆试验
6.1 灌浆试验目的
通过灌浆试验拟达到如下目的：
（1）选择适宜的灌浆材料、较优的浆液配比和掺合量、最佳的浆液搅拌时间以及使用时间。
（2）提出高效合理的灌浆参数，以达到最优的灌浆效果。包括：①布孔形式、孔深、孔序、间排距；②钻孔冲洗、裂隙冲洗方法；③灌浆压力、灌浆段长、注浆率等。
（3）了解工程区围岩灌浆特性，检验灌浆措施的有效性，验证拟投入的施工设备对于本标工程的适用性和钻灌工效，确定正式施工中合理的设备配置方案和施工工艺。
（4）对钻孔灌浆施工程序等进行试验，形成成熟的施工工艺。
（5）试验高压灌浆对基岩整体特性的改善程度，检验灌浆后岩体防渗能力和耐久性，对灌浆合格标准、声波检测设计标准做优化调整。
（6）通过试验寻求合理的施工布置方式和施工组织形式，并应用于主体施工。
6.2 灌浆试验内容
6.2.1 浆液试验
(1)原材料品质鉴定
对水泥、掺和料等原材料进行品质检验和通过灌浆试验确定其是否适宜作为本工程钻孔灌浆施工的原材料。
(2)水泥浆液配比试验
现场灌浆试验前，按监理人指示，进行浆液试验选择浆液水灰比以及掺和料、外加剂等的品种及其掺量，并将试验成果提交监理人。浆液试验的内容包括：
1）浆液配制程序及拌制时间； 2）浆液密度测定； 3）浆液流变参数； 4）浆液的沉淀稳定性；
5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间； 6）浆液结石的密度、强度、弹性模量和渗透性； 7）监理人指示的其它试验内容。
用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量通过浆液试验选择。
6.2.2 现场灌浆试验
根据工程建筑物的布置，按批准的灌浆试验大纲，选择地质条件中等或偏差地段进行灌浆试验，或与永久灌浆区相似的地段作为灌浆试验区。
根据施工图纸和监理人指示选定试验孔的布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。
试验步骤包括灌浆抬动变形观测、钻孔工艺、水泥灌浆工艺、压水试验、物探测试、钻孔取芯及芯样检测等。
7 制浆
7.1 一般要求
（1）制浆材料和浆液制备应遵守SL62-2014第3.1节的规定。 （2）帷幕和固结灌浆的制浆应遵守SL62-2014第3.3节的规定。
7.2 制浆材料称量
制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法计量。
7.3 浆液制备
本标段拟采用移动式制浆设备，现场制浆。
(1)各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。 (2)纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，应不少于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。
(3)拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速应大于1200r/min（r为转动一周），搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间应小于2h。
(4)浆液温度应保持在5～40ºC，超过此标准的应视为废浆。
8 灌浆
8.1 灌前检查
开始灌浆前，先对衬砌混凝土的施工缝和混凝土缺陷等进行全面检查(如注水、风检查等)，对可能漏浆的部位先进行堵漏处理；采用地质雷达对顶拱混凝土浇筑密实度进行扫描检查；钻孔后对顶拱混凝土脱空部分进行检查，并记录脱空高度，便于灌浆后对照检查回填效果。
8.2 灌浆方法
采用3SNS灌浆泵进行孔口阻塞(或卡塞)、纯压式灌浆法施工。
8.3 灌浆压力与浆液配比
回填灌浆的压力和浆液水灰比按施工图纸的要求或监理人的指示确定，并根据现场试验进行调整。一般情况下，灌浆压力取0.5MPa，浆液水灰比取1:1、0.5:1或0.8:1等3个等级，如遇断层和大涌水时，则应采用浓一级的水灰比起灌，并掺入减水剂或采用水泥-水玻璃双液浆灌注，或外掺水泥重量5～15%的水玻璃进行单液浆灌注，浆液配比根据现场试验成果确定，报监理人审批后执行。
8.4 灌浆结束标准
在设计压力下，当注入率不大于0.4L/min，继续灌注20min；或不大于1.0L/min，继续灌注30min；可结束灌浆工作。灌浆结束后，先关闭孔口闸阀，
再停泵，待孔内浆液终凝后拆除孔口闸阀。
如灌浆接近结束而发生回浆变浓，不能达到闭浆标准时，通知监理人和设计单位，共同研究修改闭浆标准。
8.5 封孔
全孔结束并经检验合格后，及时做好封孔工作。
封孔采用机械压浆法进行，利用原灌浆管灌入水灰比为0.5:1的浓浆，采用1MPa的灌浆压力，有外水压洞段，应增大灌浆压力，当注入率不大于1.0L/min，延续30min停止。
9 灌浆质量检查
（1）回填灌浆质量检查应遵守SL62-2014第7.6.1~7.6.2条的规定；固结灌浆的质量检查应遵守SL62-2014第7.6.3~7.6.5条的规定。
（2）灌浆结束后进行钻孔探测和岩芯检查，孔内浆液密实，并充填饱满为合格品，达不到此标准的，应按监理人指示进行处理。
（3）灌浆工作结束后，应向监理人提交地下洞室质量检查报告，并将检查记录提交监理人。
10 灌浆工程验收
10.1灌浆工程施灌过程的验收
监理人在钻孔和灌浆过程汇总，按本技术条款规定的各类灌浆工程的质量检查项目和内容，进行灌浆工程的逐项验收。并将质量检查和验收记录提交监理人。
10.2灌浆工程的完工验收
各类灌浆工程完工后，按照合同相关要求申请完工验收，并提交以下完工资料：
（1）灌浆工程的竣工图； （2）钻孔和灌浆的各项试验成果；
（3）钻孔岩芯取样试验的岩芯柱状图和摄影资料； （4）质量检查记录和质量事故处理报告；
监理人要求提供的其它完工验收资料。
