混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法

混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法由中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司完成的工法01形成原因操作原理質(zhì)量控制工法特點(diǎn)材料設(shè)備安全措施目錄030502040607環(huán)保措施應(yīng)用實(shí)例效益分析榮譽(yù)表彰目錄0908010基本信息《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》是中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司完成的建筑類(lèi)施工工法，完成人是蔣振中、宗敦峰、胡迪煜、李軍、郭宏波。該工法適用于大多數(shù)地層中建造混凝土防滲墻（地連墻）工程，特別是工期緊張、墻深量大的工程，更能發(fā)揮工效快的優(yōu)勢(shì)。《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》主要的工法特點(diǎn)是：減少了工序之間的轉(zhuǎn)換，施工成本低。2008年1月31日，《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》被中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)定為2005-2006年度國(guó)家二級(jí)工法。形成原因形成原因三峽二期上游圍堰混凝土防滲墻技術(shù)復(fù)雜、難點(diǎn)多、風(fēng)險(xiǎn)大。工期緊迫、施工強(qiáng)度高是首要特點(diǎn)，除1.22萬(wàn)平方米的墻體可在大江截流前完成外，其余3萬(wàn)平方米要求在截流后大施工期一個(gè)枯水期內(nèi)完成；高峰月成墻面積約500平方米。尤其是河床深槽段，混凝土防滲墻呈雙墻布置，需分期完成，軸線長(zhǎng)度僅162米，設(shè)備投入受到限制。如此大的施工規(guī)模和施工強(qiáng)度，2005年前中國(guó)外尚無(wú)先例。如果不能按時(shí)完成施工任務(wù)，必須在汛期將圍堰加高抵御洪水，汛后再挖開(kāi)圍堰繼續(xù)施工混凝土防滲墻，三峽工程將推遲一年發(fā)電，政治影響和經(jīng)濟(jì)損失不可估量。為確保工程按期完成施工，早在1995年之前，中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司水電基礎(chǔ)局有限公司已擁有了一臺(tái)日本真沙液壓抓斗，曾在長(zhǎng)江葛洲壩和黃河小浪底等工程中有所應(yīng)用，并研究總結(jié)了抓斗與沖擊式（反循環(huán)）鉆機(jī)配合的“兩鉆一抓法”和抓斗單獨(dú)施工的“純抓法”槽孔建造工法；但日本真沙液壓抓斗性能較低，在上述工程中應(yīng)用施工的工作量很少。為三峽二期上游圍堰防滲墻工程施工作準(zhǔn)備，中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司水電基礎(chǔ)局有限公司于1995年，利用正在施工的三峽下引航道隔流堤防滲工程引進(jìn)了意大利產(chǎn)BH-12型液壓抓斗和國(guó)產(chǎn)鋼絲繩抓斗，通過(guò)抓斗與鉆機(jī)的配合施工，在工程中進(jìn)一步完善了“兩鉆一抓法”和“純抓法”槽孔建造工法，研究總結(jié)了《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》。從此，液壓抓斗和鋼絲繩抓斗在中國(guó)水利水電工程中廣泛應(yīng)用，采用抓斗以及與沖擊式鉆機(jī)配合施工的一系列施工工法開(kāi)始成熟。工法特點(diǎn)工法特點(diǎn)《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的工法特點(diǎn)是：1、與“兩鉆一抓法”和“純抓法”槽孔建造工法一樣，是混凝土防滲墻（地連墻）工程采用抓斗或抓斗與沖擊（反循環(huán)）式鉆機(jī)配合施工的施工工法?！凹冏シā眱H采用抓斗施工；如為液壓抓斗，則適用于均質(zhì)松軟覆蓋層地層；如為鋼絲繩抓斗，亦可用于夾漂（卵）石覆蓋層地層，但都不能應(yīng)用于入巖的混凝土防滲墻（地連墻）工程。2、和“兩鉆一抓法”均可應(yīng)用于大多數(shù)地層。與“兩鉆一抓法”相比，該工法工效更高，工效是“兩鉆一抓法”的1.5倍；但上部如為夾有大量漂（卵）石或堅(jiān)硬的覆蓋層地層，則只能使用鋼絲繩抓斗，且要求抓斗操作水平較高。3、和“兩鉆一抓法”一樣，與“純抓法”相比，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是不像“純抓法”需配有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備清孔換漿，減少了工序之間的轉(zhuǎn)換。該工法施工成本要遠(yuǎn)低于使用液壓銑槽機(jī)的工法。

操作原理適用范圍施工工藝工藝原理操作原理適用范圍《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》適用于大多數(shù)地層中建造混凝土防滲墻（地連墻）工程，特別是工期緊張、墻深量大的工程，更能發(fā)揮工效快的優(yōu)勢(shì)。

工藝原理《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的工藝原理敘述如下：采用液壓或鋼絲繩抓斗抓取混凝土防滲墻（地連墻）的上部覆蓋層地層，靠抓斗斗體重量或油缸壓力切割地層后抓出槽外而取得進(jìn)尺。但上部如為夾漂（卵）石或堅(jiān)硬的覆蓋層地層，則只能使用鋼絲繩抓斗，鋼絲繩抓斗遇到漂（卵）石或堅(jiān)硬的覆蓋層地層時(shí)，可換重鑿砸碎地層后，再行抓取。對(duì)于下部基巖地層，采用沖擊（反循環(huán)）式鉆機(jī)鉆取地層，該類(lèi)型鉆機(jī)是靠鉆頭沖擊破碎地層后、間斷或連續(xù)排渣而取得進(jìn)尺。槽孔施工到設(shè)計(jì)深度后，采用沖擊（反循環(huán)）式鉆機(jī)清孔換漿。

施工工藝《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的施工工藝流程如下（見(jiàn)下圖）：上抓下鉆成槽工法工藝流程圖工藝流程1：抓斗抓取槽孔上部覆蓋層地層，上部如為夾漂（卵）石或堅(jiān)硬的覆蓋層地層，則只能使用鋼絲繩抓斗，鋼絲繩抓斗遇到漂（卵）石或堅(jiān)硬的覆蓋層地層時(shí)，可換重鑿砸碎地層后，再行抓??；工藝流程2：沖擊（反循環(huán)）式鉆機(jī)分主、副孔鉆取鉆取基巖地層；工藝流程3：沖擊（反循環(huán)）式鉆機(jī)清孔換漿；工藝流程4：澆筑墻體混凝土。

《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的操作要點(diǎn)如下：一、施工導(dǎo)墻、平臺(tái)施工導(dǎo)墻宜為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，規(guī)格應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的墻體深度、預(yù)計(jì)的成槽周期、地基密實(shí)程度確定，以保證施工期間槽口的穩(wěn)定、施工設(shè)備和人員的安全。施工平臺(tái)需考慮不同設(shè)備的特點(diǎn)，宜在墻體軸線兩側(cè)分別建造，抓斗的移動(dòng)相對(duì)靈活，可在軸線的一側(cè)建造整體或部分為混凝土結(jié)構(gòu)的施工平臺(tái)，配筋情況根據(jù)具體情況確定，以保證安全兼顧經(jīng)濟(jì)為總體原則；鉆機(jī)平臺(tái)一般為枕木上架設(shè)軌道，布置在抓斗平臺(tái)的對(duì)面。抓斗平臺(tái)應(yīng)布置排水溝，以便于施工廢水排出，保證現(xiàn)場(chǎng)文明施工。材料設(shè)備材料設(shè)備一、《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的主要設(shè)備包括液壓（鋼絲繩）抓斗和沖擊（反循環(huán)）鉆機(jī)。每種類(lèi)型的設(shè)備還需要根據(jù)地層的實(shí)際特點(diǎn)選用不同的專(zhuān)用配件，比如抓斗主機(jī)及斗體型號(hào)、鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)提升力鉆頭類(lèi)型和重量等等。二、《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的材料主要為固壁泥漿，宜優(yōu)先使用膨潤(rùn)土泥漿。膨潤(rùn)土質(zhì)量等級(jí)要求及泥漿質(zhì)量控制指標(biāo)，可按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》DL/T5199—2004有關(guān)要求。

質(zhì)量控制質(zhì)量控制《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的質(zhì)量控制要求如下：一、一般標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可參考中國(guó)相關(guān)規(guī)范，電力工程按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》DL/T5199—2004的有關(guān)要求執(zhí)行該規(guī)范規(guī)定的主要指標(biāo)如下：槽位允許偏差不大于30毫米；偏斜率：鉆機(jī)成槽不得大于4；遇含孤石地層及基巖陡坡等特殊情況，應(yīng)控制在6‰以?xún)?nèi)；抓斗成槽時(shí)不得大于6%，遇含孤石地層及基巖陡坡等特殊情況，應(yīng)控制在8%以?xún)?nèi)。如采用套打接頭，套接孔的兩次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于設(shè)計(jì)墻厚的1/3，吊放接頭管（板）的端孔偏斜率，應(yīng)按成槽工藝分別控制，同時(shí)應(yīng)保證接頭管板順利吊放和起拔。

二、質(zhì)量保證措施1、應(yīng)該根據(jù)地層特性和成槽深度、預(yù)計(jì)成槽周期，建造堅(jiān)固的導(dǎo)墻和施工平臺(tái)，保證成槽導(dǎo)向和成槽過(guò)程中設(shè)備的穩(wěn)定。2、選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的固壁泥漿固壁，保持槽內(nèi)泥漿面的水平，保證成槽過(guò)程中槽壁的穩(wěn)定。安全措施安全措施采用《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：1、認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位安全標(biāo)準(zhǔn)，建立完善的安全體系，成立專(zhuān)門(mén)的安全結(jié)構(gòu)，按照安全生產(chǎn)責(zé)任制的管理模式，明確各級(jí)人員的安全職責(zé)。2、根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，制定切實(shí)可行的安全操作規(guī)程，規(guī)程需涵蓋現(xiàn)場(chǎng)所有的相關(guān)作業(yè)，包括安全用電、用水、高空作業(yè)、防火等措施。3、液壓（鋼絲繩）抓斗屬大型貴重設(shè)備，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程保養(yǎng)和施工，避免設(shè)備的損壞；在施工強(qiáng)漏失地層時(shí)，為防止槽孔坍塌將斗體埋在槽孔中，應(yīng)采取必要的地層堵漏方案和槽孔建造過(guò)程中的堵漏措施，并隨時(shí)觀察槽孔狀況，必要時(shí)及時(shí)將斗體提出孔外。4、如在雨期、冬期施工，應(yīng)該制定相應(yīng)的防雷、防凍、防滑等措施。5、在制定的安全操作規(guī)程的基礎(chǔ)上，設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)安全警示牌，組織例行的和不定期的安全檢查，并做好記錄，及時(shí)整改不合格的安全事項(xiàng)，消除安全隱患。

環(huán)保措施環(huán)保措施《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的環(huán)保措施如下：1、嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、規(guī)章和制度，成立專(zhuān)門(mén)的環(huán)境管理部門(mén)，設(shè)立專(zhuān)門(mén)人員執(zhí)行項(xiàng)目環(huán)境管理具體事務(wù)。2、根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，制定專(zhuān)門(mén)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)措施，合理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工布置，便于現(xiàn)場(chǎng)廢水、廢渣控制及排放。3、定期、及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)垃圾，保持施工平臺(tái)干凈、整潔。4、按照規(guī)定地點(diǎn)棄渣棄漿，避免污染。5、及時(shí)維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工道路，及時(shí)清理遺撒在施工道路上的垃圾及廢料。6、早季施工需在施工場(chǎng)地做好灑水等防塵措施。7、如施工場(chǎng)地對(duì)噪聲控制有特殊要求，需制定并采取相應(yīng)的降噪、隔聲等措施。

效益分析效益分析《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》的效益分析如下：1、“上抓下鉆法”成槽工法由于采用了先進(jìn)的混凝土防滲墻（地連墻）施工設(shè)備，提高了施工效率，是采用中國(guó)常用的沖擊式鉆機(jī)及“鉆劈法”工效的2~5倍。在可用地層中，是“兩鉆一抓法”工法的1.5倍；具有經(jīng)濟(jì)效益。2、抓斗可以作為機(jī)群配置的骨干設(shè)備，相對(duì)于傳統(tǒng)工法，可實(shí)現(xiàn)較少的設(shè)備投入，設(shè)備和施工人員數(shù)量較采用鉆機(jī)成槽施工大為減少。3、采用該工法成槽相對(duì)于傳統(tǒng)工法有利于現(xiàn)場(chǎng)文明施工和環(huán)境保護(hù)。4、“上抓下鉆法”槽孔建造工法自三峽下引航道隔流堤防滲工程研究總結(jié)，應(yīng)用在三峽二期上游圍堰混凝土防滲墻工程之后，廣泛應(yīng)用在水利水電工程和城市地連墻工程，如河北黃壁莊水庫(kù)防滲墻工程、潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋北錨錠地下連續(xù)墻工程、長(zhǎng)江向家壩水電站一期圍堰滲墻工程、大渡河沙灣電站一期圍堰混凝土防滲墻工程、南水北調(diào)穿黃一期工程地連墻工程等國(guó)家重點(diǎn)工程，具有推廣價(jià)值和社會(huì)效益。

應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例《混凝土防滲墻（地連墻）“上抓下鉆法”槽孔建造工法》在長(zhǎng)江三峽二期上游圍堰混凝土防滲墻工程的應(yīng)用情況如下：一、工程概況三峽二期圍堰是工程最重要的臨時(shí)建筑物之一，它是工程二期施工時(shí)期的安全屏障，其中上游圍堰更是重中之重：軸線全長(zhǎng)1439.9米，最大高度82.5米，最大填筑水深達(dá)60米，最大擋水水頭達(dá)85米，混凝土防滲墻最大高度73.5米，在世界圍堰工程中均屬罕見(jiàn)。堰體深槽段典型剖面圖見(jiàn)下圖。作為圍堰成敗的技術(shù)關(guān)鍵混凝土防滲墻，軸線全長(zhǎng)997.634米（在樁號(hào)0+140.82以左為高噴混凝土防滲墻），成墻面積約4.1萬(wàn)平方米。其中深槽段長(zhǎng)度162米采用中心距為6米的雙墻，雙墻之間設(shè)5道隔墻，深槽斷兩邊均為單墻。墻體厚度除液壓生產(chǎn)性試驗(yàn)段為0.8米外，其余均為1.0米。墻體材料為塑性混凝土和柔性材料?；炷练罎B墻上部接土工膜，下部接帷幕灌漿。三峽二期圍堰堰體深槽段典型剖面圖上游圍堰混凝土防滲墻施工技術(shù)復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)大，主要特點(diǎn)是：1.地質(zhì)條件復(fù)雜：原始砂卵石層和堰體水下平拋砂卵石層孔隙率大，易漏漿塌孔；兩岸漫灘及河床段分布有新淤粉細(xì)砂層，松軟，物理力學(xué)指標(biāo)低，槽孔穩(wěn)定性差；在覆蓋層及全風(fēng)化巖中，有相當(dāng)數(shù)量的塊球體，巖性堅(jiān)硬，成槽困難；河槽左側(cè)基巖陡坡高30米，坡度