塑性混凝土防渗墙生产性试验报告.doc

郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工2标塑性混凝土防渗墙生产性试验报告批准：审定：编写：中国水电基础局龙湖调蓄工程项目经理部2011年01月20日郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工标 塑性混凝土防渗墙生产性试验报告塑性混凝土防渗墙生产性试验报告1工程概况1.1工程简介郑州市引黄灌区龙湖调蓄工程位于郑州市郑东新区东风渠北、魏河南、中州大道以东、107国道辅道以西。它是一项以郑州市农业灌溉调节水量为主，兼顾生态、景观的综合性水利工程。龙湖主池区平面形态类似恐龙，其水域面积在正常水位85.50m高程时为5.7km2，其中主池区水域面积为5.6km2，总库容2680万m3，正常蓄水位85.5m，平均水深4.5m，最大水深7m。主要是指龙湖水系在东风渠以北的水域，包括龙湖调蓄池主池、中心池和出口4条河道，新建出水闸4座。在调蓄池中心地带设一占地约1.4km2（包括水面，其中陆地面积约1.08km2）的椭圆形湖心岛，在中间区域布置一个椭圆形的中心湖（即副CBD中心湖），共水域而积约0.32km2。副CBD中心池通过出口河道2及运河与龙湖调蓄池主池区以南的CBD中心池相连接，通过出口河道1、3与东风渠相连、出口河道4与魏河相连，从而使龙湖调蓄池主池区成为郑州市郑东新区生态水系的主体水域。1.2工程地质本试验段位于黄河南岸，地貌单元上属全新世黄河泛滥冲积平原,总体上西南高东北低，地形平坦开阔，地层以砂为主，实际施工的地层为上部0-27.0m为砂层，主要以细砂、粉细砂为主，27.0-34.0m之间为砂壤土，主要以壤土为主，34.0-36.2之间为砂层，主要以中砂和细砂为主，浅黄色、密实，36.2m以下全部为重粉质壤土，黄褐色、硬塑、含钙质结核较多，密实透水系数小。1.3施工依据（1）塑性混凝土防渗墙生产性试验大纲（2）水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范(SL176-2004)；（3）水工混凝土施工规范(SL174-2004)；（4）水利水电建设工程验收规程(SL176-2008)；（10）中国水利水电基础工程局企业技术标准；（5）施工过程中监理工程师颁发的书面文件及口头指令等。1.4塑性混凝土防渗墙设计试验段顶部高程为84.4m，施工终浇高程82.9m，墙体嵌入相对不透水层1.0-2.0m。防渗墙墙体厚度为0.40m，塑性混凝土抗压强度R28 1.55.0MPa，弹性模量500-2000Mpa，渗透系数N10-6cms，坍落度1822cm，扩散度3440cm。造孔孔斜率要求：接头孔不大于4，特殊地层不大于6，一、二期槽孔套接孔的两次孔中心线在任一深度的偏差值不大于墙厚的1/3。墙段之间以接头管方法连接。2塑性混凝土防渗墙施工2.1试验施工时间及部位试验段于2010年12月07日开工，2010年12月20日施工结束，施工轴线长为59.39m，施工桩号为外11+377.48外11+436.87，共划分8个槽段。2.2施工临建及施工现场布置 导墙临建见下图2-1、施工现场布置见图2-22.3施工设备 施工设备采用SG35、SG40液压抓斗，抓斗最大张开宽度为2.8m，斗体厚度40cm的设备进行施工。2.4防渗墙施工2.4.1槽段划分及成槽方法根据斗体张开长度（2.52.8m），期槽段长度划分为7.5m，期槽段长度为8.3m，、期槽段由抓斗三抓直接成槽，墙段连接采用接头管法进行连接，即清孔合格后下设接头管，在混凝土未初凝时（6-8小时）开始微动接头管，待混凝土初凝后开始起拔接头管形成接头孔。其防渗墙槽段划分见下图2-3。 图2-3 防渗墙“纯抓法”槽段划分图2.4.2槽段深度槽底进入相对不透水层深度不小于1.0m，实际进入深度为1.6-2.3m。2.4.3固壁泥浆（1）泥浆配合比新制泥浆配合比（1.0m3）土名材料用量（Kg）水膨润土碱其他外加剂膨润土10001003.0适量（2）泥浆质量控制标准新制泥浆、重复使用泥浆及清孔换浆后泥浆性能指标阶段试验方法新制泥浆重复使用泥浆清孔后泥浆比重（gcm）1.11.301.15泥浆测试仪粘度（s）17-2417-3518-25泥浆测试仪含砂量（%）0.5-1.5151.0-5.0泥浆测试仪（3）泥浆输送及回收泥浆输送采用挖塘机4寸钢管输送到各个工作面，对于浇筑时的泥浆采用振动筛净化直接回至回浆池，最后再输送到槽孔。2.4.4 清孔换浆清孔采用“抓斗捞取法”，即直接用抓斗捞取槽孔内的淤积和大量沉渣，直至满足设计要求10cm，泥浆三项指标：比重：1.15gcm3，粘度：18-25s，含砂量：6%。接头孔刷洗标准：接头刷子上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。2.4.5 墙体材料（1）混凝土配合比见下表混凝土配合比 单位Kgm3水水泥膨润土砂子小石5-20mm外加剂2671431008468462.15（2）混凝土拌制及运输混凝土为商品混凝土，由混凝土罐车直接运送至槽口。2.4.6 槽孔混凝土浇筑（1）采用泥浆下直升导管法浇筑，导管开浇顺序为自低处至高处，逐管开浇。导管距孔底1525cm，采用压球满管法开浇。（2）浇筑导管距槽孔端头一期槽不大于1.5m，二期槽不大于1.0m，一级配混凝土导管间距不大于5.0m。当槽底高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处。（3）浇筑时严格控制槽内混凝土面高差和导管埋深，以防混浆和夹泥。各导管保持均匀进料，槽孔内混凝土面高差不大于0.5m,导管埋深宜为16m，当混凝土面上升较快时导管埋深不宜超过8.0m。（4）浇筑过程中每间隔30min测一次槽内混凝土面，测点设置在两导管间及槽孔两端头。在开浇和终浇阶段增加测量混凝土上升面次数。（5）槽内混凝土面平均上升速度不小于2m/h.（6）实际终浇高程为82.9m。2.4.7成槽质量检查（1）槽孔检查：主要检查孔深、孔宽、孔斜率。孔深：测绳测量法；孔宽：直接测量成槽斗体的厚度；孔斜率：利用抓斗斗体作为重锤直接在孔口量测，然后计算。（2）清孔验收：主要包括孔底淤积、泥浆三项指标。孔底淤积：两次测量法；泥浆三项指标：泥浆检测仪检测。3、防渗墙试验成果3.1纯抓法成槽施工、泥浆下混凝土浇筑、接头管法进行墙段连接，平均施工功效为104.78m2台日，采用纯抓法功效完全满足施工要求，各槽段成槽功效统计见表3-1成槽功效统计表 表3-1序号槽段号纯抓功效（m2台时）生产功效（m2台日）119#槽4.71106.88220#槽5.94112.13321#槽4.2972.38422#槽5.09102.09523#槽6.40130.29624#槽5.22112.00725#槽5.76114.00826#槽5.62113.273.2采用“纯抓法”成槽，可以满足进入相对不透水层1.0m以上，各孔进入相对不透水层见表3-2 各槽孔进入相对不透水层深度 表3-2序号槽段号实际各孔深（m）嵌入相对不透水层深度（m）123123119#槽38.138.138.11.61.61.6220#槽38.538.538.82.02.02.3321#槽38.138.138.21.61.61.7422#槽38.138.238.21.61.61.6523#槽38.138.138.11.91.81.8624#槽38.138.138.31.61.61.9725#槽38.038.038.051.71.71.85826#槽38.1538.1538.31.551.551.73.3 采用“纯抓法”成槽，可以满足孔深、孔宽、孔斜率的要求，各槽段成果详见表3-3各槽段孔形成果统计表 表3-3序号槽段号平均孔深（m）最大孔斜（%）实浇方量（m3）理论方量 （m3）平均孔宽(m)119#槽38.10.04118.05103.940.45220#槽38.60.13139.96123.170.45321#槽38.130.12127.65104.030.49422#槽38.170.11139.19121.740.46523#槽38.100.05115.80103.940.45624#槽38.170.13124.84114.410.45725#槽38.030.05116.31103.750.45826#槽38.170.12119.68109.650.44 注：槽孔的平均孔宽为混凝土浇筑以后通过充盈系数反推的平均孔宽。3.4 采用接头管法进行墙段连接接头管起拔一次成功，混凝土浇筑后6-8小时内开始轻微活动接头管，目的是将接头管管节与管节之间的连接拉直，待槽孔混凝土达到12小时以后开始逐节起拔，始终保证起拔节处的混凝土处于初凝状态。为验证接头管起拔效果，在接头管起拔以后我们对接头孔进行了测量，从测量结果看：接头管起拔的时间掌握的比较合理，接头孔形成的比较好，大大保证了墙段连接的质量，接头管法完全能够满足设计要求。3.5固壁泥浆：（1）新制泥浆性能三项指标见表 3-5-1新制泥浆性能 表 3-5-1序号比重（gcm3）粘度（s）含砂量（%）备注11.0816.453.021.0717.00.5 （2）清孔验收泥浆性能三项指标及淤积成果表3-5-2清孔验收泥浆性能及淤积成果 表3-5-2序号槽段号泥浆淤积备注比重 （gcm3）粘度（s）含砂量（%）最大（cm）最小（cm）119#槽1.0918.01.056220#槽1.0919.61.059321#槽1.1418.03.568422#槽1.0818.512.059523#槽1.1420.05.026624#槽1.1119.21.048725#槽1.1220.02.547826#槽1.1018.41.0473.6 墙体材料（1）现场实测混凝土性能指标全部满足设计要求，混凝土性能指标测试成果见表3-6-1混凝土性能指标成果表 表3-6-1序号槽段号坍落度（cm）扩散度（cm）混凝土温度（0C）备注最大最小最大最小最大最小119#槽20.020.036.034.07.07.0220#槽21.520.038.538.012.011.5321#槽21.020.539.038.013.513.0422#槽20.520.037.036.58.07.5523#槽20.018.034.037.012.011.5624#槽20.520.038.037.08.07.5725#槽20.520.037.537.016.015.0826#槽20.520.038.037.08.07.5（2）现场混凝土取样试验全部满足设计要求，混凝土试验取样成果表见3-6-2混凝土试验取样成果表 表3-6-2序号槽段号抗压（MPa）抗渗（cms）弹模（MPa）备注119#槽220#槽321#槽422#槽523#槽624#槽725#槽826#槽（3）混凝土拌制及运输：混凝土为商品混凝土，由混凝土罐车直接运至槽口，混凝土上升速度全部大于2mh，由罐车运输完全满足设计要求，各槽段混凝土浇筑平均上升速度成果见表3-6-3混凝土浇筑平均上升速度成果表 表3-6-3序号槽段号平均孔深(m)浇筑历时（h）上升速度（mh）备注119#槽38.13.839.56220#槽38.66.505.71321#槽38.134.009.16422#槽38.176.006.11523#槽38.13.839.56624#槽38.175.506.67725#槽38.034.757.69826#槽38.174.009.174人力资源配置 在试验过程中采用两班制工作，每班工作12小时，抓斗配置1名管理人员，每班操作手2名，现场搅浆及辅助每班8人，每班工长1人，技术、质检各1人，通过本次试验现场人力资源满足施工要求。5试验结论5.1根据试验成果采用纯抓法一期槽7.5m二期槽