某水庫混凝土防滲墻施工方案

1、防滲墻施工方案一、 工程概況本工程大壩防滲墻位于上游壩坡，平行于壩軸線，距壩軸線12.4m，樁號(hào)0+009.960+257.88，全長247.92m，防滲墻頂高程315.5m，底高程隨基巖高程的不同而不同。設(shè)計(jì)要求0+009.960+090入巖0.5m，0+0900+131穿透強(qiáng)風(fēng)化巖石層入弱風(fēng)化巖石0.5m，0+1310+255.14入基巖1.5m，防滲墻厚度0.3m，造孔工程量約6000m2，混凝土澆筑約2241m3，防滲墻混凝土采用粘土或膨潤土混凝土，抗壓強(qiáng)度不低于5MPa，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S4，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s，彈性模量小于14000MPa。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料，防滲墻位置造孔

2、地層為：上部壩體回填砂卵石，中下部為回填石渣，壩基為片麻巖，其中樁號(hào)0+101-0+123.5處巖基上有殘留砂礫石強(qiáng)透水層，厚度3.46m。二、施工特點(diǎn)分析1、墻體厚度較小，由于鉆具直徑受墻體厚度限制，重量輕，鉆孔效率大大降低。2、鉆孔地層上部為砂卵石層，透水性強(qiáng)，穩(wěn)定性差，易發(fā)生漏漿、槽孔坍塌等事故，下部為石渣和基巖，強(qiáng)度高，進(jìn)尺慢，施工難度大。3、修筑施工平臺(tái)將壩頂?shù)缆菲茐暮螅M(jìn)料道路轉(zhuǎn)移到施工平臺(tái)道路上，施工平臺(tái)道路又兼做抓斗施工道路、澆筑運(yùn)輸?shù)缆?，由于施工區(qū)可利用場地狹小，給施工作業(yè)布置和現(xiàn)場協(xié)調(diào)帶來很大困難。4、工期緊張。防滲墻為控制性工程項(xiàng)目，其影響后面諸多工序，春節(jié)前若不能完成，

3、則影響總工期，而現(xiàn)在距春節(jié)只有4個(gè)多月，工期非常緊張。二、施工平面布置根據(jù)現(xiàn)場情況和工程特點(diǎn)，本工程的拌合系統(tǒng)布置于溢洪道南側(cè)，砂石料場就近布置，水泥及粉煤灰?guī)觳贾糜谂淞蠙C(jī)一側(cè)，泥漿池及攪漿系統(tǒng)布置于砂石料場北側(cè)，粘土場布置于泥漿池附近。由于原壩頂?shù)缆芬哑茐牟荒苁褂茫虼嗽谧儔浩魈幮拗逼碌缆分练罎B墻施工平臺(tái)，在防滲墻施工平臺(tái)南側(cè)修筑斜坡道路至壩頂，由此通至溢洪道，并與圍堰頂?shù)缆愤B接組成場內(nèi)環(huán)形施工道路（附施工平面布置圖）三、施工平臺(tái)施工平臺(tái)采用砂卵石料回填，與壩體填筑施工同時(shí)進(jìn)行，平臺(tái)頂高程315.5m，總寬度14.31m，平臺(tái)上游坡度1：1.12，坡面采用拋石進(jìn)行防護(hù)。平臺(tái)自上游至下游依次

4、為碎石道路、泥漿溝、倒?jié){平臺(tái)、導(dǎo)向槽、鉆機(jī)平臺(tái)，碎石道路寬4.76m，下部鋪筑30cm塊石，頂面鋪設(shè)5cm砂礫石找平，承載能力可以滿足重型車輛通行；泥漿溝和倒?jié){平臺(tái)采用漿砌石砌筑，泥漿溝寬0.5m，深0.51m，溝底自南向北設(shè)i=0.2%的坡度，便于廢漿流動(dòng)，倒?jié){平臺(tái)寬1.6m，厚度0.2m，坡度i=0.5%，便于淘換的漿液流向泥漿溝；導(dǎo)向槽為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到地質(zhì)情況的復(fù)雜性和鉆孔施工技術(shù)的不確定性，因此需為將來施工留下可調(diào)整施工方案空間，將其槽口寬度設(shè)為0.65m，導(dǎo)墻采用L型結(jié)構(gòu)，深度1.2m，寬度0.3m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15，鋼筋為8mm和12mm鋼筋，每30m設(shè)一分縫，分縫處以

5、16拉接筋連接，導(dǎo)向槽施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)技術(shù)要求和施工規(guī)范規(guī)定進(jìn)行施工，施工完成后每隔20m設(shè)短方木將槽孔處進(jìn)行支撐以防止兩側(cè)土體擠壓變形，導(dǎo)向槽兩側(cè)土體回填采用開挖壩體土料，挑選其中雜質(zhì)含量少的壤土，分層進(jìn)行回填，為保證回填質(zhì)量，回填完成后又進(jìn)行了灌水壓實(shí)；鉆機(jī)平臺(tái)處于舊壩體處，為向壩體內(nèi)開挖而成，表層鋪設(shè)15cm厚石渣找平，鉆機(jī)平臺(tái)寬5.4m，能滿足CZ2035等各型鉆機(jī)布置，鉆機(jī)平臺(tái)鋪設(shè)鋼軌道，長度根據(jù)鉆機(jī)數(shù)量而定，以能滿足周轉(zhuǎn)要求為宜。防滲墻施工完成后需拆除施工平臺(tái)，由于鉆機(jī)平臺(tái)處對(duì)舊壩進(jìn)行了開挖，因此需要回填恢復(fù)至設(shè)計(jì)邊線，可以采用邊開挖邊回填的施工方法，回填標(biāo)準(zhǔn)仍按壩坡回填標(biāo)準(zhǔn)控制，開

6、挖分層進(jìn)行，每層以23m為宜，開挖至下部變窄處大車無法行走后，改用小型農(nóng)用三輪車運(yùn)輸，棄料卸至指定地點(diǎn)。四、供漿系統(tǒng)泥漿護(hù)壁是防滲墻施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，泥漿護(hù)壁效果的好壞直接影響防滲墻造孔質(zhì)量和施工進(jìn)度，因此需要在充分了解地層特性和鉆具性能前提下，采取合理的泥漿和泥漿生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)防滲墻地質(zhì)復(fù)勘結(jié)果，本工程地層主要為砂礫石地層，透水性較大，容易發(fā)生泥漿漏失，因此要求泥漿具有良好物理性能、流變性能、穩(wěn)定性，通過對(duì)附近粘土料場的考察，決定采用白合紅粘土進(jìn)行制漿。泥漿系統(tǒng)由泥漿制漿站、泥漿池、供漿管路組成。制漿站設(shè)置在溢洪道，攪漿機(jī)械采用300型地質(zhì)鉆機(jī)配置自制攪漿器改制而成，泥漿池布置于旁邊，分為原

7、漿池和標(biāo)準(zhǔn)漿池，每個(gè)容積100m3，可以同時(shí)滿足3個(gè)槽孔的需漿量，供漿采用泥漿泵配置膠管輸送，并設(shè)置若干節(jié)制閥門作為支線管路，由于計(jì)劃采用抓斗和沖擊鉆成槽，因此供漿方式為靜止方式，不設(shè)泥漿回收系統(tǒng)，澆筑時(shí)置換的泥漿采用泵抽至其他部位導(dǎo)向槽內(nèi)存置利用，廢漿則通過泥漿溝排至庫區(qū)。根據(jù)防滲墻施工規(guī)范和相關(guān)資料，防滲墻造孔用泥漿可按下述標(biāo)準(zhǔn)控制項(xiàng)目單位性能指標(biāo)試驗(yàn)儀器比重g/cm21.151.25泥漿比重計(jì)漏斗粘度s1825馬氏漏斗含砂量5%含砂量測定儀五、施工機(jī)械設(shè)備及器具為滿足工程施工需要，計(jì)劃配置的機(jī)械設(shè)備和工器具如下：施工機(jī)械設(shè)備和器具計(jì)劃表設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量制造廠名設(shè)備狀況液壓抓斗QUY55A

8、1撫順工程機(jī)械制造有限公司良好沖擊鉆CZ352保定市東方紅機(jī)械制造有限公司良好泥漿攪拌機(jī)1山西良好混凝土拌和站JS5001河北雙星機(jī)械制造有限公司良好吊車16t1徐州重型工程機(jī)械有限公司良好泥漿泵3保定良好裝載機(jī)ZL301柳工良好混凝土翻斗運(yùn)輸車0.5m34保定良好方形鉆頭3t2自加工良好鋼接頭管30070m自加工良好混凝土導(dǎo)管20090m自加工良好六、槽孔布置根據(jù)地質(zhì)情況和施工現(xiàn)場客觀條件，擬采取抓斗抓槽、沖擊鉆配合的施工方案，抓斗每次抓取長度22.5m，因此計(jì)劃將槽孔長度定為7m，共劃分為36個(gè)槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18個(gè)，詳細(xì)劃分情況見下表：防滲墻槽孔長度劃分表槽孔編號(hào)槽孔長度里程對(duì)

9、應(yīng)壩頂樁號(hào)備注1#3.060+009.960+013.020+009.960+013.02樁號(hào)0+009.960+179.65與設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)示的壩頂樁號(hào)一致，0+179.65以南因大壩折角導(dǎo)致標(biāo)示樁號(hào)與實(shí)際里程不一致，因此按實(shí)際里程表示2#70+013.020+020.020+013.020+020.023#70+020.020+027.020+020.020+027.024#70+027.020+034.020+027.020+034.025#70+034.020+041.020+034.020+041.026#70+041.020+048.020+041.020+048.027#70+048

10、.020+055.020+048.020+055.028#70+055.020+062.020+055.020+062.029#70+062.020+069.020+062.020+069.0210#70+069.020+076.020+069.020+076.0211#70+076.020+083.020+076.020+083.0212#70+083.020+090.020+083.020+090.0213#70+090.020+097.020+090.020+097.0214#70+097.020+104.020+097.020+104.0215#70+104.020+111.020+1

11、04.020+111.0216#70+111.020+118.020+111.020+118.0217#70+118.020+125.020+118.020+125.0218#70+125.020+132.020+125.020+132.0219#70+132.020+139.020+132.020+139.0220#70+139.020+146.020+139.020+146.0221#70+146.020+153.020+146.020+153.0222#70+153.020+160.020+153.020+160.0223#70+160.020+167.020+160.020+167.0

12、224#70+167.020+174.020+167.020+174.0225#70+174.020+181.020+174.020+179.6526#70+181.020+188.020+179.650+185.2827#70+188.020+195.020+185.280+192.2828#70+195.020+202.020+192.280+199.2829#70+202.020+209.020+199.280+206.2830#70+209.020+216.020+206.280+213.2831#70+216.020+223.020+213.280+220.2832#70+223.0

13、20+230.020+220.280+227.2833#70+230.020+237.020+227.280+234.2834#70+237.020+244.020+234.280+241.2835#70+244.020+251.020+241.280+248.2836#70+251.020+257.880+248.280+255.14總長248.92注：單號(hào)為一期槽孔，雙號(hào)為二期槽孔。七、防滲墻造孔施工本工程擬采用抓斗抓槽、沖擊鉆配合的施工方法，抓斗抓取上部砂礫石層，沖擊鉆施工巖石層和大塊卵漂石，抓斗型號(hào)為30型液壓式，最大抓取長度2.8m，因此，每個(gè)槽孔分三次抓取，先抓兩側(cè)，后抓中間，抓斗

14、站于倒?jié){平臺(tái)和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履帶平行于防滲墻軸線，根據(jù)導(dǎo)墻上的控制線調(diào)整斗齒至準(zhǔn)確位置，使各項(xiàng)偏差控制在規(guī)范之內(nèi)，然后開始抓槽，同時(shí)采用農(nóng)用三輪車運(yùn)輸棄渣，暫時(shí)棄至圍堰上游，抓槽時(shí)向槽內(nèi)注入泥漿進(jìn)行護(hù)壁，保證泥漿液面不低于導(dǎo)向槽頂50cm，為此，將槽孔兩側(cè)以土袋封堵，防止泥漿外流。抓斗抓完上部砂礫石層后，若遇弱風(fēng)化巖層能抓取時(shí)則繼續(xù)采用抓斗，不能抓時(shí)則采用CZ35型沖擊鉆施工，計(jì)劃配置兩臺(tái)沖擊鉆機(jī)，每個(gè)鉆機(jī)配備一個(gè)方形鉆頭、一個(gè)筒鉆、一個(gè)抽筒，方形鉆頭為我單位為本工程施工特制，重約3T，寬1.5m，對(duì)于巖石層施工效率較高，另外對(duì)于掃孔，劈打小墻非常有效，劈打過程中及時(shí)進(jìn)行淘渣

15、，同時(shí)補(bǔ)充新鮮泥漿，沖擊鉆施工至要求的深度后停止鉆進(jìn)。施工順序?yàn)橄仁┕ひ黄诓劭?，即單?hào)槽孔，后施工二期槽孔即雙號(hào)槽孔，為檢驗(yàn)抓斗施工效果，先從19#槽孔開始進(jìn)行試抓，按照19#、21#、23#、20#、22#、25#的順序向南施工，完成32#以后，再回去施工17#、15#、18#、13#直至1#施工，同時(shí)拆除南側(cè)上壩道路，修筑33#36#導(dǎo)向槽，最后進(jìn)行33#36#防滲墻施工?；鶐r面的鑒定由四方共同鑒定，鉆機(jī)施工人員根據(jù)設(shè)防滲墻中心線地質(zhì)剖面圖，當(dāng)孔深接近預(yù)計(jì)基巖面時(shí)，開始留取巖樣并妥善保存，等待地質(zhì)人員進(jìn)行鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)論，決定基巖面，每個(gè)槽孔必須保存入巖巖芯和終孔巖芯，并分類編號(hào)保存?zhèn)洳?/p>

16、。槽孔質(zhì)量控制應(yīng)按照施工規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)即：槽壁平整垂直、無梅花孔、小墻；孔位偏差不大于30mm；孔斜率不大于4，孤石和基巖陡坡控制在6以內(nèi)；槽孔深度滿足設(shè)計(jì)要求。采用懸吊鉆頭測斜法測量孔斜和孔底偏差。槽孔聯(lián)合驗(yàn)收合格后，進(jìn)行清孔換漿。采用抽桶出渣法清孔換漿，清孔換漿結(jié)束后1h,對(duì)換漿情況進(jìn)行檢測。清孔換漿合格標(biāo)準(zhǔn)為：清孔換漿結(jié)束后1h，孔底淤積厚度不大于10cm，槽孔內(nèi)泥漿密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤積厚度采用測針和測餅配合測量的方法確定，泥漿檢查將專用的取漿器放到距孔底0.5-1.0m的部位取樣，對(duì)三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測。一、二期槽接頭孔，用鋼絲刷鉆頭

17、對(duì)槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格標(biāo)準(zhǔn)是：刷子鉆頭上基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加，保證一、二期槽混凝土結(jié)合緊密。防滲墻造孔過程中，難免發(fā)生各種意想不到的情況，因此針對(duì)下面幾種有可能發(fā)生的情況制定出有效的應(yīng)對(duì)措施及處理方法：（1）漏漿。由于本工程大部分地層為砂礫石和砂層，因此發(fā)生漏漿的可能性極大，一旦發(fā)生漏漿，將有可能引起泥漿液面下降，引起槽壁坍塌，應(yīng)對(duì)措施為加強(qiáng)泥漿質(zhì)量的控制，護(hù)壁泥漿具有較高的粘度、較好的泥皮形成能力和較小的比重，同時(shí)配備一定數(shù)量的堵漏劑和增粘劑，比如鋸末和羧甲基纖維素。（2）槽壁坍塌。因此槽壁坍塌的原因主要為泥漿漏失未及時(shí)補(bǔ)漿致使槽內(nèi)泥漿液面下降導(dǎo)致泥漿靜水壓力減小、

18、泥漿質(zhì)量差不能很好護(hù)壁、處理地下障礙方法不當(dāng)、地層中存在軟弱淤泥質(zhì)土或粉土層、地表荷載過大或振動(dòng)力過大。應(yīng)對(duì)措施為加強(qiáng)泥漿質(zhì)量、合理劃分槽段長度、施工過程中注意對(duì)泥漿液面觀察，發(fā)現(xiàn)下降后立即查明原因并采取相應(yīng)措施，并且及時(shí)將成槽機(jī)械提升至地面并將人員及機(jī)械轉(zhuǎn)移至安全地帶、嚴(yán)重坍塌時(shí)采用優(yōu)質(zhì)土回填后重新挖槽。（3）挖槽機(jī)具卡在槽內(nèi)。發(fā)生卡鉆的原因有：a停工時(shí)，鉆具沒有提出槽孔，以致泥漿中所懸浮的土渣沉降在鉆具周圍使鉆具被卡；b土層中有粘土層后槽壁面泥皮過厚時(shí)鉆具側(cè)面易被卡?。籧槽孔開挖偏差過大指示槽孔出現(xiàn)彎曲，鉆具受卡；d施工中不慎有大塊石落入或存在漂石、孤石卡鉆。應(yīng)對(duì)措施為：a機(jī)械停止運(yùn)行時(shí)，

19、及時(shí)將鉆具提出槽內(nèi)；b泥漿變質(zhì)后及時(shí)更新新鮮泥漿；c粘土層中施工，采用粘度較低的泥漿；d孤石處理防止孔斜過大；e鉆具升降時(shí)盡量不碰撞槽壁防止石塊掉落；f有坍孔跡象時(shí)盡快將鉆具提出地面；g發(fā)生卡鉆時(shí)可采取高壓射水裝置或空氣升液法及爆破法及鉆機(jī)施工人員的其他經(jīng)驗(yàn)辦法。八、防滲墻混凝土澆筑（一） 防滲墻混凝土配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求防滲墻混凝土采用摻粘土或膨潤土的水泥混凝土，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S4，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s，28天齢期抗壓強(qiáng)度不第于5Mpa，彈性模量小于14000 Mpa。我單位委托河北金濤建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，經(jīng)過數(shù)次優(yōu)化調(diào)整，最終確定配合比如下：防滲墻混凝土配合比（1m3

20、）水膠比砂率（%）水泥粉煤灰膨潤土水砂碎石531.5流化劑混凝土坍落度180mm220mm，擴(kuò)散度340mm400mm，容重kg/m3，符合設(shè)計(jì)要求和防滲墻施工規(guī)范規(guī)定。（二）混凝土澆筑防滲墻混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管為200mm無縫鋼管加工，單節(jié)長度2.5m，并配備數(shù)節(jié)1m和0.5m短管，管節(jié)間以絲扣連接，共配備三套導(dǎo)管，7m長槽孔下設(shè)三套導(dǎo)管，導(dǎo)管間距布置如下圖：頂節(jié)導(dǎo)管上為承料漏斗，倒椎體結(jié)構(gòu)，兩側(cè)導(dǎo)管采用鉆機(jī)提升，中間導(dǎo)管采用吊車提升，下設(shè)后導(dǎo)管底口局槽底150250mm，導(dǎo)管上口采用導(dǎo)管夾和井架固定。 根據(jù)規(guī)范規(guī)定，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度不小于1m，不大于6m，據(jù)此計(jì)算首批澆筑所

21、需混凝土量，計(jì)算圖如下：墻體厚度按0.4m（考慮擴(kuò)孔因素），混凝土堆坡率按1：6，導(dǎo)管內(nèi)存料高度按15m，根據(jù)計(jì)算得所需混凝土量為4.7m3，因此，加工儲(chǔ)料平臺(tái)的最小容量為4.7m3，儲(chǔ)料平臺(tái)放置于鉆機(jī)平臺(tái)處，通過溜槽向?qū)Ч軆?nèi)輸送混凝土，混凝土采用拌和采用JS500拌和站生產(chǎn)，農(nóng)用三輪車運(yùn)輸，在壩頂對(duì)應(yīng)槽孔位置設(shè)置溜槽，混凝土料通過溜槽卸至儲(chǔ)料平臺(tái)內(nèi)?；炷灵_澆時(shí)采用頂塞法，吊塞采用充氣皮球，直徑可略大于導(dǎo)管內(nèi)徑，可以重復(fù)利用，首批混凝土放完、皮球返上來后，即可正常澆筑，澆筑過程中應(yīng)始終注意導(dǎo)管埋深16m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均勻上升，各處高差不大于50cm，至少30min

22、測量一次槽內(nèi)混凝土面深度，每2h測量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，及時(shí)繪制混凝土澆筑指示圖?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故被迫中斷時(shí)，應(yīng)設(shè)法將導(dǎo)管埋深一些，以免泥漿侵入，拆除導(dǎo)管管節(jié)時(shí)，要先降低導(dǎo)管，使管腳埋入混凝土深些，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土拌和物停止流動(dòng)，以免拆管時(shí)的操作擺動(dòng)造成管口脫出，殘存混凝土留出，泥漿混入管內(nèi)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土頂面應(yīng)低于被拆管節(jié)下端口以下。管節(jié)拆除應(yīng)迅速進(jìn)行，拆除后，將導(dǎo)管內(nèi)重新填滿混凝土，然后再適當(dāng)提升導(dǎo)管，恢復(fù)到正常位置后繼續(xù)澆筑。快要澆出泥漿面時(shí)，設(shè)法提高澆筑速度，距泥漿面2m以內(nèi)時(shí)，加強(qiáng)排漿工作，可考慮降低泥漿液面或排空泥漿并減小導(dǎo)管埋深來降低混凝土沖擊力，澆筑完成后及時(shí)將導(dǎo)管和澆筑工具沖洗干凈。本工程墻段連接采用接頭管，因此在澆筑過