木垒县三眼泉水库工程(防渗墙).doc

木垒县三眼泉水库工程槽孔混凝土防渗墙专项施工技术方案1防渗墙施工方法说明混凝土防渗墙有两段，一段为主河床段（0+118-0+218段），厚度600mm，最大深度约24m，分段实施导流，现有导向槽高程分段加高至1503.5m后，采取必要措施防止槽口因槽孔坍塌而合拢；另一段为右坝肩段靠溢洪道处，厚度400mm。根据工程地质条件及现场施工实际情况，采用“两钻一抓”成槽工艺，分二期成槽，混凝土泵输送混凝土，导管对口泥浆下浇筑混凝土的方法施工防渗墙，接头孔采用拔管法或套打一钻。1.1防渗墙施工工艺流程 混凝土防渗墙施工工艺流程见下图： “两钻一抓”砼防渗墙施工工艺流程图施工场地平整水、电、泥浆站及拌和站导向槽修建冲击钻造主孔期槽槽 孔 造 孔抓斗抓副孔期槽刷洗砼接头期槽清孔换浆、槽孔验收混 凝 土 浇 筑下浇筑导管期槽砼拌和、运输期槽浇筑水下砼结束，转下一槽孔1.2防渗墙施工方法简述（1）施工平台在坝基处开挖施工台，平台宽度13.0m，采用挖掘机配合1015t自卸汽车运料，运至监理指定的弃料点。（2）导向槽口开挖及槽板主河床设计导墙为2.0m，深40cm后的混凝土墙，不利于施工期的稳定，已改为“”，可设置倒碴平台，导向槽口开挖成梯形断面，挖深1.5，上口宽8.5m，下口宽4.5，采用钢筋砼挡土墙形式，右岸防渗墙可参照设计技施图执行。（3）槽段长度的划分根据水库的地质情况，单个槽孔长度为8.0m，采用间隔槽段造孔。各单元槽孔分主、副孔二期施工。冲击钻（或采用地质钻机、TH10小口径钻机）造主孔、抓斗抓副孔，必要时在副孔中间再增加一主孔（可防止槽孔的坍塌，加快液压抓斗成槽速度），即“两钻一抓法”，抓取过程中采用泥浆固壁，泵吸反循环法抽取沉渣的施工工艺。（4）施工顺序先施工1#、3#、5#一期槽段，再施工2#、4#、6#二期槽段。2.“两钻一抓”砼防渗墙施工（1）施工准备 平整场地，清除地面及地下障碍。当场地低洼时，回填满足合同要求的土料；地表过软时，填筑一定厚度的戈壁垫层，以防止机械失稳； 合理布置并开挖排水沟，并经常清除沟，保持排水沟畅通； 对基线、水准基点、轴线定位点等业主提供的控制网点进行复测，确保无误后方可引用，并在施工工期加以妥善保护。根据工程的需要及施工的便利，按等级要求在已知的控制网点基础上加密控制网点。用经纬仪、水准仪、极坐标法进行现场测量放线，按设计要求准确地定出开挖槽轴线和轮廓线，并做出明显的标志； 在招标文件施工总布置图所示的规划范围内完备施工现场临时设施如供水、供电、道路、砼拌合站、泥浆制备站、临时房屋、工作台以及材料库等；（2） 主要施工机械设备配置 成槽机具采用XG360液压抓斗1台,50型冲击钻4台造主孔，抓斗抓副孔。 泥浆拌制系统配置2台（1m3）高速泥浆搅拌机（泥浆池内安装高速搅拌器，可防止泥浆池内泥浆沉淀），2台BW250型泥浆泵，保证其生产能力满足施工高峰期用料要求，泥浆管路铺设两路至工作点； 砼拌合站配置电子秤计量的砼拌合楼2台，生产能力50m3/h，并配备60 m3砼泵1台，能拌制出满足墙体物理力学指标的砼，生产及运输能力均能满足施工高峰期均衡连续生产的要求； 泥浆净化回收系统配备振动筛、旋流器等设备，对泥浆进行净化回收和重复利用，减少环境污染，降低工程造价； 配备一、二期槽接头的套接管和水下砼浇筑导管各两套； 配备1台160kw柴油发电机作为备用电源； 配备XY-2型岩芯钻机1台满足，质量检查孔的钻孔和基岩取样需要； 配备18吊车一台，用于下设、起拔砼浇筑导管及接头管； 配备ZL-50铲车一台，供砼拌合站上料之用。（3）主要施工材料 水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，材料仓库能储备3-4天施工需要量，以保证施工连续进行； 砂、碎石选用当地材料，选择合适的料场进行采购，拌合站堆料场能满足储备34天用量； 粘土采用当地粘土，并进行物理、化学分析和矿物鉴定。并满足如下要求：粘粒含量大于50，塑性指数 大于20，含砂量小于5，二氧化硅和三氧化二铝含量的比值为34。指标较差时，适量掺入商品膨润土； 膨润土、外加剂等选择合适厂家采购，并在工地现场储备足够数量。（4）施工平台经纬仪确定导向槽轴线，此轴线与防渗墙轴线一致，导向槽采用倒挂式。槽宽0.70m，槽深1.5m。分段沿轴线在同一高程面挖深1.5，上口宽8.5m，下口宽4.5m的槽，底部夯实立模浇筑砼。为了加强导向槽的整体性和稳定性，确保其直立、稳固、位置准确，采用钢筋砼结构，配筋率30kg/m，导向槽厚度400mm，每8m设一伸缩缝。为保证尽早开工，酌情掺加早强剂。导向槽修筑后分层夯实两侧回填土。（5）固壁泥浆泥浆用于支承孔壁、稳定地层、悬浮、携带钻渣和冷却钻头及钻具，同时向导向槽两侧地层渗透的泥浆以及导向槽两侧边壁形成的泥皮还起到辅助截渗的作用，因此，固壁泥浆的作用非常重要。配制泥浆的粘土进行物理、化学分析和矿物鉴定。并满足如下要求：粘粒含量大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅和三氧化二铝含量的比值为34。制备泥浆的土料优先选用当地适宜的高岭土，当指标较差时，适宜掺入商品膨润土，以改善泥浆性能。膨润土经高速搅拌机搅拌成泥浆后送入膨化池经充分水化溶胀24小时后，测量其性能指标，合格后即可使用。通过试验确定拌制泥浆的方法及时间，并按批准或批示的配合比配制泥浆。护壁泥浆性能参考指标：比重1.05-1.30kn/m3，粘度2535s，含砂量小于4%，胶体率大于97%，一般地层中要求失水量小于20ml/30min，最大不应超过30ml/30min，对于复杂地层，要求失水量小于10ml/min。泥饼厚度一般要求为2-4mm。泥浆的稳定性指标为0.03KN(m3.24h)左右，澄清度为95%左右，稳定性小于0.01。根据水质分析选用配制泥浆的用水，避免水对泥浆产生不利影响。在施工作业的不同阶段，按要求对泥浆性能进行检验和控制。成槽过程中，对槽孔采取必要的防护，防止废浆、废渣、杂物、雨水及施工废水进入槽内，引起泥浆性能的改变。为防止离析、沉淀，保持性能指标均一。槽孔内泥浆液面保持在槽口板顶面以下3050cm的范围内。对停止挖槽时的槽孔内泥浆、储浆池内的泥浆仍要不断搅拌。为减少环境污染，降低工程造价，对泥浆使用振动筛、旋流器、流槽及深沉淀池等方法进行净化回收、重复利用。旋流器分离出的土渣采用装载机或挖掘机和自卸汽车运至指定点堆存。回收的泥浆经检验性能符合要求才能重复利用。（6） 槽孔宽度和槽孔分段长度槽孔宽度根据合同文件及设计要求，宽度不小于600mm、400mm。成槽分二期进行，、期槽段采用套接相连，套接厚度不小于400mm，或采用抓凿法，但必须报监理工程师批准后方可实施。槽孔长度一般情况下，期槽采用8.0m，期槽孔长度采用8.6m，成槽条件差的坝段，槽孔分段长度应相应减小。槽孔分段长度根据施工部位、造孔方法、延续时间及砼生产能力等确定。在槽孔孔壁稳定、砼生产能力足够的前提下，加长槽孔分段长度可减少套接工作量，有利于防渗墙的整体性，故槽孔分段长度为参考值，实际施工长度按施工前试验确定，但必须报监理工程师批准后方可实施。（7） 槽孔中心线与垂直度各单孔中心线位置在设计防渗墙中心线上、下游方向的误差不大于45mm。槽孔壁面保持平整垂直，防止偏斜,孔斜率不大于4。成墙段无探头石和波浪形小墙等。一、二期槽孔搭接部位的两次孔位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚度满足设计文件要求。抓槽前先认真校对孔位，抓斗纵面轴线与防渗墙设计轴线结合，抓斗上下升降过程中保持平稳，避免左右摆动。主机要倒退行驶，不允许在已成槽部位上行驶，以免孔壁坍塌，槽壁平整垂直；（8）槽孔深度为了掌握地层岩性及确定防渗墙底线高程，沿防渗墙轴线每间隔20m布设一个先导孔，局部地段地质条件变化大的部位进行适当加密。先导孔采用XY-2型取芯钻机进行施工，根据芯样整理资料确定槽孔底线高程并报监理单位批准，以指导施工。墙底高程满足设计图纸文件或监理单位指示。（9）终孔及清孔换浆槽孔终孔后及时对孔位、孔深、槽孔长度、宽度及孔斜等施工质量进行自检，自检合格后报监理单位验收，验收合格后进行清孔换浆。为清除回落在孔底的沉渣，保证砼防渗墙的浇筑质量必须进行清孔换浆。先用抓斗自槽底部采用定位抓取槽低淤积物及沉淀物，然后边注入符合要求的新鲜泥浆边抓取槽内陈旧废浆进行置换，或采用反循环泵抽取槽内陈旧废浆进行置换。清孔换浆结束条件为清孔换浆结束1小时后，泥浆比重1.25g/cm3，粘度30s，含砂量10%。清孔换浆结束后，经自检和监理单位验收合格后方可进行下一道工序的作业。 、期槽段之间的连接采用抓凿法、套打一钻（抓）或接头管法，具体通过开工后试验确定。期槽孔清孔换浆结束前，用钢丝钻头刷洗两端的一期槽砼孔壁上的泥皮，以刷子钻头上基本不带泥屑为合格标准。 及时回收清孔换浆和砼浇筑所排放的泥浆，防止其污染环境。回收方法为用泵把泥浆抽回贮浆池内或正在挖掘的槽孔内，部分含砂率大的稠浆抽到沉淀池内进行重力沉淀处理。（10）防渗墙材料防渗墙墙体物理力学指标按设计文件或监理单位指示执行。混凝土入槽时的坍落度为18-22cm，任何情况下不得低于15cm；扩散度为34-40cm；混凝土的初凝时间不小于6小时，终凝时间不大于24小时。实际施工时按设计图纸文件及监理单位指示进行；砼配合比原材料选用及配制方法和搅拌工艺流程，在经现场施工试验验证，并得到监理单位批准同意后采用。（11）墙体混凝土浇筑防渗墙墙体采用直升导管法于泥浆下浇筑混凝土。砼拌和由铲车上料JS-500搅拌机出料，进料由电子秤控制，拌和站生产能力50m3/h。拌和系统拌制出的混凝土采用砼泵输送至槽口砼浇筑设备，以对口浇筑的形式进行浇筑。砼浇筑前的准备工作重点是检查砼制备、运输等设施的数量和工作状况，保证浇筑正常连续工作。为避免浇筑过程中因故中断，在浇筑前周密制定混凝土制备及运输的应急补救措施。浇筑导管沿槽孔轴线布置，相邻导管的间距不大于3.5m，一期槽孔两端的导管距孔端控制在1.01.5m，二期槽孔两端的导管距孔端控制在0.51.0m；安装导管时，导管底部出口与孔底高差距离不得大于25cm，并不大于1.5倍导注塞密的直径，如孔底高差大于25cm，则将导管中心放在该导管控制范围内的最低处。浇筑前，每个导管均下入可浮出浆面的导注塞，堵塞导管底口。浇筑导管内径采用200mm，浇筑时，导管定期进行密封承压试验；每个导管开始浇筑时，先下入导注塞，准备好足够数量的混凝土，将导注塞压到导管底部，将管内泥浆挤出管外。然后将导管稍微上提，使导注塞浮出，一举将导管底端被混凝土埋住，保证后续浇筑的砼不致与泥浆掺混。槽孔砼浇筑严格遵循先深后浅的顺序，从最深的导管开始，由深到浅依次开浇，直至全槽砼面基本浇平以后，再全槽均衡上升。浇筑过程中，保持导管埋入砼的深度不小于1m，不超过6m，维持全槽砼面均衡上升，控制其高差在0.5m范围内；每30分钟测量一次槽孔砼面，每2小时测定一次导管内砼面，在开浇和结尾时适当增加测量次数；砼浇筑连续进行，槽孔内砼面上升速度大于2m/h，并连续上升到施工平台高程顶面；浇筑过程中作好砼面上升的记录，防止堵塞、埋管、导管漏浆和泥浆掺混等事故的发生；浇筑砼时，为防止砼散落槽孔内，在孔口处设置盖板；在砼浇筑时，按要求在出机口和槽口入口处随机取样，检验砼的物理力学性能指标。不合格砼严禁入槽；砼浇筑时，如发生质量事故，及时报告监理单位并按规定处理，同时提供事故发生的时间、位置和原因分析、补救措施、处理经过和结果等报监理单位。监理单位有指示时，按指示执行。（12）相邻槽孔混凝土接头相邻槽孔的砼接头拟采用接头管法、抓凿法、钻凿法。优先采用接头管法，具体待开工后试验确定，并报监理工程师批准后执行；当采用接头管法时，接头管外径尺寸不小于400mm、300mm，接头管表面平整光滑，并有足够的刚度以满足起拨要求。如造孔质量较差减少接头管下设深度，接头管以下砼用钻凿法或凿抓法成孔。砼的早期强度不宜过高，并根据砼初凝时间和砼浇筑上升图来控制接头管起拨历程，严防砼坍塌或堵管事故；当采用抓凿法接头工艺时，精确标记，孔位每次移动定位时严格对准标记。先抓除300mm一期砼墙体至设计深度，后用钢丝钻头刷子上下刷洗。以保证砼搭接厚度和质量满足设计文件要求。（13）特殊情况处理a.在防渗墙造孔成槽过程中，遇到孤石、大块砼及砖块等，采用正常成槽手段难以成槽时，在考虑孔壁安全的前提下，首先采用重锤法处理，其次采用小钻孔爆破或定向聚能爆破的方法处理，并报监理单位批准后实施；b.在成槽过程中，对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录，以便及时发现问题，作好堵漏和补浆准备，并查明原因，采取措施进行处理。根据实际施工情况，在固壁泥浆性能指标基本满足前述要求的前提下，适当调整泥浆配比，并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复抓槽；c.当出现坍孔时，采取以下措施补救：尽快补充大比重泥浆，以稳定孔壁；回填适量的渣土，平衡孔壁土压力；向孔内加入粘土、锯未、水泥等措施处理，确保孔壁稳定和槽孔安全。d.如防渗墙施工过程中遇到地下埋设的管线，探明该管线管径及埋设高程，并停止该管以下的抓斗成槽，待该管所处槽段其它槽孔完成后，采用高喷灌浆措施定喷该管以下地层或其他适宜措施，不管采用何种方案均报监理工程师批准后实施。（14）质量检验a.防渗墙成墙后，将全套施工资料报监理单位审核并由监理单位根据施工资料指定检查的位置和方法。检查方法包括机口或槽口取样，钻孔取芯试验、钻孔压（注）水试验，开挖墙体两侧揭露墙体进行直接观测，芯样室内物理力学性能试验等。并建议采用声波仪等物探检测手段；b.检查在成墙28天以后进行；c.质量检验一般要求如下：根据有关规范确定砼浇筑槽口取样试验数量，采用机口取样检验，每个浇筑作业