大壩混凝土防滲墻措施(二鉆一抓)

1、碎石土心墻堆石壩混凝土防滲墻1臨建工程表1-1 主要臨建工程量 序號項目名稱單位數(shù)量備注1導(dǎo)向槽混凝土（C20）m33328.02導(dǎo)向槽鋼筋制安t54.57鋼筋規(guī)格見圖3鋼軌鋪設(shè)m42004C10混凝土m31174.0排漿溝、墊層混凝土5漿砌石m3120用于漿池1.1 施工平臺導(dǎo)向槽采用挖設(shè)槽溝，立?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土（C20），矩形結(jié)構(gòu)形式見圖1-1。倒?jié){平臺與導(dǎo)向槽相連，現(xiàn)澆厚度為20cm，寬度為4.5m的混凝土（C10）；鉆機平臺寬度不小于6m，采用鋪設(shè)15×15cm的方木和鋼軌的形式，使沖擊鉆機能在鋼軌上平行移動。1.2 泥漿系統(tǒng) 1泥漿配合比、拌制方法將通過施工現(xiàn)場試驗確定。2

2、泥漿采用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)粘土或鈣基膨潤土拌制，泥漿性能指標(biāo)要符合水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范（SL174-96）中新制粘土、膨潤土泥漿性能指標(biāo)和不同階段泥漿性能測定項目的規(guī)定，施工過程中主要是密度、漏斗黏度、含砂量指標(biāo)的監(jiān)控。3由于壩軸線較長，可在壩兩端各建一套泥漿系統(tǒng)，漿池總?cè)萘?00m3，漿池結(jié)構(gòu)為漿砌塊石，供漿管路為100mm鐵管，具體見圖1-2。4如當(dāng)?shù)赜蟹弦蟮膬?yōu)質(zhì)粘土，選用臥式雙軸泥漿攪拌機制漿，不能滿足要求時，可選用旋流式高速攪拌機制膨潤土泥漿，新制膨潤土泥漿需存放24h，經(jīng)充分水化溶脹后方能使用。5由于本防滲墻工程所處地層主要為卵礫石層，鉆渣顆粒較大，泥漿的回收凈化處理采用沉

3、淀法效果會比較好，因此槽孔廢棄泥漿通過排漿溝流入沉淀池，回收凈化處理后再循環(huán)使用，不但耗漿量大為降低，也降低了工程造價。1.3 施工用水在壩兩端各建一座容量為500m3儲水池，接管至各防滲墻施工點供應(yīng)施工用水。1.4 施工用電混凝土防滲墻施工用電總?cè)萘繛?000.0kVA，從業(yè)主指定變壓器分別架設(shè)兩趟主電纜線至防滲墻施工地段。3 2 防滲墻類型、結(jié)構(gòu)特征本工程防滲墻為薄壁混凝土防滲墻，壩基防滲采用封閉式混凝土防滲墻、懸掛式混凝土防滲墻和粘土截水槽相結(jié)合的方式共同防滲；樁號0+444m以右部分覆蓋層較淺、壩高較大，采用封閉式混凝土防滲墻，混凝土防滲墻插入基巖0.5m，樁號0+444m1+040m

4、之間覆蓋層較深，采用懸掛式混凝土防滲墻，防滲墻厚0.8m，最大墻深64m?；炷练罎B墻設(shè)計指標(biāo)：90d抗壓強度等級不低于20MPa，90d彈性模量不高于20000MPa，90d抗?jié)B等級不低于W12，墻體滲透系數(shù)K1×10-7cm/s。3 混凝土防滲墻工程量及施工平臺本工程混凝土防滲墻軸線長1010m，總截水面積46296m2，墻厚0.8m，最大墻深64m，鋼筋制安54.57t。分為四個平臺施工： （1） 樁號0+030.000+125.00段，軸線長95m，為封閉式混凝土防滲墻，墻頂高程3859.0m，深入基巖0.5m。（2） 樁號0+125.000+444.00段，軸線長319m，

5、為封閉式混凝土防滲墻，墻頂高程3870.0m3875.95m，深入基巖0.5m。（3）樁號0+444.000+636.00段，軸線長192m，為懸掛式混凝土防滲墻，墻頂高程3875.95m3879.72m，墻底高程3816.0m3850.0m。（4）樁號0+636.001+040.00段，軸線長404m，為懸掛式混凝土防滲墻，墻頂高程3879.72m3888.0m，墻底高程3850.0m3862.0m。4 混凝土防滲墻施工程序槽孔分兩序施工，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔。槽孔施工方法為“二鉆一抓”法，即用沖擊鉆機鉆進主孔和底部基巖、用抓斗抓取副孔；采用泥漿固壁；泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土；一

6、、二期槽孔搭接采用“接頭管”法。防滲墻施工程序見圖1-3。圖1-3 防滲墻施工工藝流程圖安裝攪漿設(shè)備期槽孔施工安裝造孔機械原材料儲備期槽施工混凝土澆筑成墻儲漿池制 漿泥漿回收及凈化清孔驗收基巖面鑒定終孔驗收孔口取樣混凝土運輸原材料準(zhǔn)備原材料質(zhì)量檢查混凝土拌和系統(tǒng)統(tǒng)拌制混凝土場地平整構(gòu)筑導(dǎo)向槽及施工平臺防滲墻質(zhì)量檢查5防滲墻施工5.1槽孔劃分根據(jù)大壩地質(zhì)資料，在保證槽孔穩(wěn)定和鉆孔工效及混凝土澆筑強度的基礎(chǔ)上，初步確定槽孔長度為6.8m，將根據(jù)施工情況進行調(diào)整。防滲墻軸線長度1010m，共劃分169個槽孔。防滲墻槽孔劃分示意圖見圖1-4。5.2 造孔施工根據(jù)招標(biāo)文件提供的地質(zhì)資料，本工程計劃采用“

7、兩鉆一抓”法施工，既采用CZ-22型或CZ-30型（孔深大于45m時使用）沖擊鉆機鉆進主孔和底部基巖、用BH-12型液壓抓斗抓取副孔，最后用沖擊鉆機清孔后澆筑混凝土。根據(jù)施工經(jīng)驗，在該地層中沖擊鉆機平均工效可達3.55.0m2/臺日，液壓抓斗平均工效可達60-80 m2/臺日?！皟摄@一抓”法工藝流程見圖1-5。 在造孔時，一是要隨時測量孔斜情況，發(fā)現(xiàn)偏孔及時糾偏；二是在施工中要保持泥漿質(zhì)量和泥漿面高度，預(yù)防漏漿和塌孔；三是根據(jù)提供的地質(zhì)資料，鉆孔在接近基巖面時，要及時準(zhǔn)確取樣，以保證墻體嵌入基巖深度滿足要求。CZ-22型鋼絲繩沖擊鉆機主要技術(shù)規(guī)格A）鉆具重量（kg）（40次/min時） 130

8、0B）鉆具沖擊行程 （mm） 最大1000，最小350C）鉆具每分鐘沖擊次數(shù)（次） 最大50，中間45，最小40D）鉆孔最大直徑（mm） 1000E）鉆孔深度（m） 300（直徑146mm）F）工具卷筒負(fù)荷能力（kg） 2000G）電機功率（kw） 30H）桅桿負(fù)荷能力（kg） 12000I） 外形尺寸： 拖動時：8.67×2.33×2.75；工作時：5.8×2.33×12.7J）總重量（t） 8.6CZ-30型鋼絲繩沖擊鉆機主要技術(shù)規(guī)格A）鉆具重量（kg）（40次/min時） 2500B）鉆具沖擊行程 （mm） 最大1000，最小500C）鉆具每分鐘沖

9、擊次數(shù)（次） 最大50，中間45，最小40D）鉆孔最大直徑（mm） 1500E）鉆孔深度（m） 180（直徑146mm）F）工具卷筒負(fù)荷能力（kg） 3000G）電機功率（kw） 30H）桅桿負(fù)荷能力（kg） 25000II） 外形尺寸：工作時：7.7×2.84×16(mm×mm×mm)J）總重量（t） 13.6BH-12型液壓抓斗主要技術(shù) A）斗體厚度（mm） 6001200 j)主油缸直徑(mm) 240 B）開斗寬度（mm） 2500 K)主油缸推力(kN) 1360 C）挖掘深度 (m) 70 L)動力箱型號 2R-150 D）配套起重機（t）

10、80（7080） M)發(fā)動機型號 GM4/53 發(fā)動機功率（Kw/r/min） 180/2000 發(fā)動機功率(kW/r/min) 123/2100E）正常工作壓力(MPa) 21 N)供油量(L/min) 2×168 F）斗體重量 (t) 11.0 O)最大工作壓力(MPa) 30 G）導(dǎo)桿重量 (t) 4.0 P)油量調(diào)節(jié)方式 自動 H）斗體容量(m3) 1.2 R)油箱容量(L) 480I) 單邊斗體閉合力矩(kN.m) 390圖片 BH-12液壓抓斗圖1-5 “兩鉆一抓”法工藝流程圖5.3造孔質(zhì)量保證防滲墻槽孔壁平整垂直，孔位中心允許偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%；遇有

11、含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時，其孔斜率控制在0.6%以內(nèi)。對孔斜率的控制：調(diào)整鉆機底座水平，對正孔位；采用小沖程（500800mm）、高頻次（45次/min）、勤放少放鋼繩的鉆進方法；造孔過程中用孔斜儀嚴(yán)格控制孔斜率。在造孔過程中，槽孔內(nèi)泥漿面應(yīng)始終保持在導(dǎo)墻頂面以下0.30.5m內(nèi)，嚴(yán)防塌孔。造孔過程中一但出現(xiàn)塌孔、漏漿，采用加大泥漿密度，向孔內(nèi)加入黏土、鋸末、水泥、稻草、水玻璃等堵漏材料，避免槽內(nèi)漿面大幅度降落，確?？妆诜€(wěn)定和槽孔安全。造孔過程中如遇有大孤石、木頭、建筑物等異?，F(xiàn)象時，應(yīng)做好詳細記錄，并提出有效處理措施及時報請監(jiān)理工程師審批，按批復(fù)意見組織施工。造孔施工

12、中，真實、詳細地做好包括造孔、基巖鑒定等記錄，基巖面鑒定采用巖芯取樣方法確定巖面分布高程。造孔成槽后，由監(jiān)理工程師對槽孔質(zhì)量進行全面檢查，經(jīng)檢查合格后，方可進行清孔換漿。5.4清孔換漿采用對槽孔孔底泥漿和沉淀物進行置換清除，置換采用抽桶結(jié)合泥漿泵方式、槽孔口補漿的方法。清孔置換的泥漿通過排漿溝流入沉淀池，回收凈化處理后的泥漿循環(huán)使用，耗漿量大為降低，降低工程造價。清孔換漿結(jié)束后1h，槽底沉淀物厚度不得大于10cm，使用膨潤土泥漿，泥漿比重1.10g/cm3,粘度35s，含砂量3%，在30min內(nèi)失水量40ml；清孔換漿經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，方可進行混凝土澆筑。二期槽孔清孔換漿結(jié)束前，應(yīng)分段刷

13、洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮，以達到刷子鉆頭上不再帶有泥屑及槽底淤積層厚不再增加為準(zhǔn)。5.5混凝土防滲墻澆筑5.5.1.混凝土配比及澆筑方法根據(jù)本工程槽孔深、混凝土強度高的特點，將通過現(xiàn)場混凝土配比試驗，使用粉煤灰混凝土，粉煤灰摻量為水泥用量的30%40%。粉煤灰混凝土早期強度較低，便于槽段接頭孔采用“套打一鉆”法的施工。采用“接頭管”法的槽孔，可以不使用粉煤灰混凝土。清孔換漿驗收合格后，混凝土攪拌樓生產(chǎn)混凝土，混凝土攪拌運輸車運至槽孔旁，采用直升式導(dǎo)管法進行泥漿下的混凝土澆筑，建成單槽板墻,通過、II序槽孔的跳打順序施工，用接頭管法連接單槽板建成地下混凝土連續(xù)墻體，達到防滲的目的。5.5.2.

14、墻體材料（1）水泥：采用當(dāng)?shù)厮鄰S生產(chǎn)的不低于P.O32.5普通硅酸鹽水泥，并附出廠質(zhì)量證明書和試驗檢測成果，并應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB175-85。（2）粉煤灰：防滲墻混凝土使用的粉煤灰等級應(yīng)為級以上，并符合水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范（DL/T5055-1996）要求。（3）粗骨料：優(yōu)先采用當(dāng)?shù)氐奶烊宦咽?、礫石，最大粒徑應(yīng)小于40mm，超徑應(yīng)小于5%，遜徑應(yīng)小于10%，小石與中石的比例以4:6為宜，否則容易堵管。（4）細骨料：采用當(dāng)?shù)氐暮由?，細度模?shù)F.M=2.43.0范圍的中細砂，粒徑不大于2.5mm，其含泥量應(yīng)不大于3%，粘粒含量應(yīng)不大于1.0%。（5）外加劑：減水劑、防水劑和加氣劑等的質(zhì)量

15、和摻量應(yīng)經(jīng)試驗，并參照SD108-83的有關(guān)規(guī)定確定。（6）拌和用水：應(yīng)采用新鮮潔凈的淡水，有必要時需進行水質(zhì)分析，避免對混凝土產(chǎn)生不利影響，并應(yīng)符合«混凝土拌和JGJ63-89用水標(biāo)準(zhǔn)»的規(guī)定。5.5.3.混凝土拌和物根據(jù)泥漿下澆筑混凝土的特點，在現(xiàn)場進行混凝土配合比試驗以確定最優(yōu)實用配合比，混凝土拌和物具有如下特點：較好的和易性，包括流動性、黏聚性、保水性。應(yīng)滿足混凝土的入孔坍落度為1822cm，擴散度3440cm，坍落度保持在15cm以上的時間tn1h。較小的泌水率。一般要求在2h內(nèi)，泌水量不大于混凝土體積的1.5%，即泌水率小于4%。初凝時間不小于6h，終凝時間不宜

16、大于24h?；炷撩芏炔恍∮?100kg/m3，不能采用密度過小的骨料。膠凝材料用量不少于350kg/m3，砂率不小于40%，水灰比小于0.65。5.5.4.混凝土澆筑過程的控制導(dǎo)管布設(shè)槽孔內(nèi)有兩套以上導(dǎo)管時，導(dǎo)管間距不得大于3.5m；一期槽端導(dǎo)管距孔端間距為11.5m，二期槽端導(dǎo)管距孔端應(yīng)為1.0m；當(dāng)槽底高差大于0.25m時，應(yīng)將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處；導(dǎo)管底口距槽底距離應(yīng)控制在0.150.25m范圍內(nèi)。導(dǎo)管的埋深按我國現(xiàn)行的«水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范» （SL174-96）規(guī)定，在混凝土澆筑過程中，導(dǎo)管的埋置深度不得小于1.0m，也不宜大于6.0m。以免

17、使混凝土出現(xiàn)冷縫和水平夾泥層，還會降低混凝土的均勻性和強度?；炷灵_始澆筑量每個槽孔首次混凝土澆筑方量要通過準(zhǔn)確計算和備足可連續(xù)澆入的混凝土方量，保證混凝土將導(dǎo)管下口埋住最少0.30m。澆筑速度根據(jù)我國現(xiàn)行«水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范»（SL174-96）規(guī)定，在混凝土澆筑過程中，槽孔內(nèi)混凝土面的上升速度不得小于2m/h。以免澆筑速度太低會延長澆筑時間，時間越長混凝土的坍落度損失也越大，容易造成堵管等各種事故，一般為45m/h?；炷凉?yīng)強度槽孔澆筑過程中混凝土的供應(yīng)強度，應(yīng)滿足澆筑要求，才能保證混凝土澆筑的連續(xù)性。槽孔中混凝土面的量測為了掌握混凝土的澆筑速度和控

18、制混凝土在槽孔中均勻上升，應(yīng)經(jīng)常測定槽孔中的混凝土面的深度或高程。終澆高程槽孔混凝土的終澆高程應(yīng)比設(shè)計高程至少高出0.5m。以便將來把高出部分混有泥渣的不合格混凝土鑿出。5.5.5防滲墻槽段連接本工程擬采用先進的“接頭管”法進行槽段連接，此法與傳統(tǒng)的“套接法”相比較，采用此法施工，可以省去“套接法”施工產(chǎn)生的重復(fù)鉆孔（鉆混凝土）工作量，既節(jié)約了混凝土料，又提高了施工進度，同時也減少一期混凝土接頭的不平整度，減少接縫夾泥的可能性，提高了防滲墻的防滲質(zhì)量。槽孔深度超過45m時槽段的連接可考慮采用“套打一鉆”法。接頭管施工方法：在一期槽孔澆筑前，在槽孔兩端下入790mm接頭管，待混凝土初凝后，按照一

19、定速度用YBJ-800型拔管機將之拔起，形成接頭孔。二期槽孔澆筑前采用刷子鉆頭刷洗一期槽孔端頭混凝土，直到鋼刷無泥屑孔底淤泥不再增加為止。一、二期槽孔連接工藝見圖1-6。拔管機的性能參數(shù)如下： YBJ-800型拔管機的性能參數(shù)適用拔管直徑：600、800毫米 最大壓力：30MPa 工作壓力：20MPa起拔力：1205kN 抱緊握裹力：843kN 行 程：750毫米圖1-6 一、二期槽孔連接“接頭管”法工藝流程圖 5.5.6.混凝土澆筑質(zhì)量保證澆筑混凝土前必須要制定導(dǎo)管下設(shè)方案及混凝土拌和等的周密計劃，施工中做好導(dǎo)管下設(shè)、拆卸、混凝土開澆情況、混凝土頂面測量等記錄。澆筑前要對準(zhǔn)備好的混凝土拌和設(shè)

20、備以及各種澆筑機具進行細致的檢查保養(yǎng)，要有足夠的備用品，避免影響澆筑。為了保證澆筑的連續(xù)性和提高澆筑速度，現(xiàn)場道路必須確保全天暢通，有干擾的其它施工環(huán)節(jié)、工序都要為澆筑工作讓路。應(yīng)盡量選用較大直徑的導(dǎo)管，對保持混凝土澆筑的暢通有利；本工程擬采用內(nèi)徑200250mm的導(dǎo)管。在澆筑過程中，要定時測量槽孔中混凝土面的上升情況，并與所澆入的混凝土量相核對；當(dāng)發(fā)現(xiàn)澆入的混凝土量與混凝土上升高度不相符時，要立即查明原因，避免混凝土導(dǎo)管拔離混凝土面。當(dāng)混凝土澆筑不暢通時，常需上下抖動導(dǎo)管，但抖動時上提的幅度不應(yīng)超過0.30m。澆筑工作一旦開始就必須連續(xù)進行，中途因故停等不應(yīng)超過30min?；炷脸鰴C后應(yīng)在1

21、.0h內(nèi)澆入到槽孔中，因故停等過久，應(yīng)重新測量坍落度，當(dāng)不符合要求時應(yīng)棄之不用，不可勉強澆入槽內(nèi)。混凝土拌和、運輸、澆筑示意圖見圖1-7。6 施工進度計劃本工程大壩混凝土防滲墻軸線長1010m，總截水面積46296m2，墻厚0.8m；沖擊鉆平均工效按4m2/臺日，抓斗平均工效按65m2/臺日、抓斗使用效率按85%計算，主體工程施工為260天。計劃施工時段：2004年9月2005年6月。2004年9月初進場，進行先期的生活設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)，生產(chǎn)設(shè)施包括施工平臺填筑、導(dǎo)向槽的開挖澆筑、倒?jié){平臺澆筑、排漿溝開挖澆筑、蓄水池、漿池、混凝土拌和系統(tǒng)修建等等，2004年10月進行主體工程施工，至2005

22、年6月底主體工程施工結(jié)束。其間的11月、12月至次年的3月共有5個月屬冬季施工期，混凝土澆筑應(yīng)采取保溫措施，確保混凝土澆筑質(zhì)量。2005年6月底大壩混凝土防滲墻施工全面竣工。施工進度詳見施工總進度表。7勞動力組合按每天三班制作業(yè)，每班每臺鉆機配備3人，每班每臺抓斗配備2人，制漿系統(tǒng)每班10人計算，另外每班有工程師2人，技術(shù)員4人，電工2人，機修工4人?；炷翝仓堪啵喊韬蜆遣僮骷脊?人，水泥進料4人，砂、石料輸送6人。高峰人數(shù)達400人左右。人員可根據(jù)實際施工需要進行調(diào)整。8機械設(shè)備保障 本工程組織安排中,已考慮了部分天氣、交叉作業(yè)等工期影響，設(shè)備及人員安排有一定富余量，確保按工期完成。擬投入防滲墻工程主要機械設(shè)備見表1-2。表1-2 主要機械設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量單機功率（kW）制造廠家1鋼絲繩沖擊鉆機CZ-22臺1030太原礦山機器廠2鋼絲繩沖擊鉆機CZ-30臺840太原礦山機器廠3液壓抓斗DH12臺2240意大利土力公司4臥式雙軸泥漿攪拌機4m3臺415自制5旋流式高速攪拌機XL-1500臺622天津基礎(chǔ)工程局6PN型泥漿泵4PN 150m3/h臺455杭州鉆探廠7液壓拔管機YBJ-800套3358混凝土攪拌樓3×1.5套151.72鄭州水工廠9混凝土攪拌運輸車JCY6型輛5徐州工程機械廠10清水泵多級