古学水电站防渗墙施工方案

防渗墙施工方案1、概述11工程概述古学水电站位于四川甘孜藏族自治州得荣县境内,是金沙江左岸一级支流定曲河乡城、得荣段梯级开发的第八级，亦为定曲河干流梯级开发的最后一级。电站采用引水式开发，开发任务为发电，兼顾下游生态环境用水要求。电站坝址位于四川省得荣县奔都乡藏色桥上游15KM处，上距得荣县城128KM；厂址位于四川得荣县乡卡日共村上游350M处，上距得荣县城284KM。古学水电站正常蓄水位227000，校核洪水位227186M，总库容3228万M3，死水位226900M，调节器节库容488万M3，无调节能力。电站装机2台，总装机容量90MW。枢纽建筑物主要由拦河坝、左岸引水系统、左岸岸边式地面厂房等组成。拦河坝由左右岸挡水坝段和河床泄洪（冲沙）坝段组成；左岸引水系统由进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等组成；岸边式地面厂房厂区建筑物主要由主副厂房、GIS楼和尾水建筑物等组成。坝基混凝土防渗墙布置在坝0006500处，防渗墙厚08M，防渗墙底部深入基岩10M，最大墙深258M，顶部与钢筋混凝土铺盖相接。防渗墙墙体混凝土为C25二级配普通混凝土，抗渗标号W10，抗冻标号为F50。12工程地质坝址处河流流向为S280W，河道较顺直、狭窄，水流湍急，无河漫滩、险滩。枯水期水面高程约226380M，水面宽25没35M，水深05没18M。河床覆盖层厚约260没275M，组成复杂，从上往下共分三层，I层为冲、洪积混合堆积含漂、卵石层，厚约35没7M，颗粒磨圆度差，基本无胶结，松散稍密状；II层为冲洪积砂卵砾石夹少量漂石层，粒径均匀，厚约12M17M，呈圆状、次圆状，泥质胶结，中密密实状；III层为冲积混合堆积砂砾石夹碎石层,碎石含量约20，砂砾石占80，厚约5M84M，泥质胶结，间隙充填粘性土及粉砂，结构致密；河床覆盖土粒径大于5MM颗粒含量的质量百分比为78，为不液化土，河床下伏基岩为三迭系中统曲嘎寺第一段（T2Q1）灰绿色玄武岩，块状结构，主要结构面为节理裂隙，饱和抗压强度大于120MPA。坝址地表水为重碳酸钙型水，对混凝土无腐蚀性。坝基河床覆盖层渗透系数58103CM/S136102CM/S，由上而下透水性逐渐减弱，属中等强透水层，坝基岩体的透水性总体较弱，微风化岩体透水率一般小于5LU。13施工特点及难点（1）坝基覆盖层主要为砂砾卵石层，主河槽部位地下水水位较高，防渗墙施工时，槽孔容易漏浆、坍塌，必须采取可靠的防止槽孔坍塌技术措施，以保证成槽；（2）防渗墙深入基岩10M，墙深较深，最大墙深258M。14施工工艺选择防渗墙造孔根据现场的地形地质条件，采用“钻劈法”施工；槽段连接采用钻凿法套接；混凝土运输采用4M3混凝土搅拌车运至槽口，水下直升导管法灌注混凝土。2、施工布置21施工现场布置原则（1）充分考虑本工程的设计和施工特点；（2）有利于生产，便于管理，尽量避免各项目之间的施工干扰；（3）尽量简化临时设施；（4）降低成本、缩短工期；22供水和供电（1）供水在定曲河靠施工部位处设一个临时抽水泵站，泵站内设1台3KV清水泵，敷设50MM供水管至使用点，泵站供水量60M3/H。（2）供电利用系统供电，在施工现场一侧顺轴线方向架设动力线与照明线，安装碘钨灯照明，设一个600A防水箱式空气开关分支点，供施工机组使用。23泥浆站在施工部位布置一座简易泥浆制浆站，供给钻孔护壁泥浆，具体布置位置考虑在施工部位的一侧。站内设1台ZJ400型高速制浆机和1台3PNL型泥浆泵，泥浆站同时包含环保要求的泥浆处理系统。24防渗墙施工平台防渗墙施工平台经分层碾压、整平形成防渗墙施工作业面。钻机平台采用方木和钢轨铺设而成；倒浆平台表面浇筑厚15CM的C20素混凝土。泥浆沟采用浆砌石结构，砂浆抹面。施工平台总宽度150M，施工平台布置见下图。施工平台及导向槽剖面布置图（单位厘米）塑性砼防渗墙150临时施工道路倒浆平台排浆沟水管浆管25混凝土防渗墙导向槽导向槽初拟设计深度为15M，在地基较松散的地段，除对地表采取加密处理外，还需加深导向槽，松散地段导向槽深度不小于20M。导墙形式为矩形，导墙之间净距10M。导向槽采取反铲挖槽，导向墙采用现浇C20钢筋混凝土结构，一次浇筑长度不小于20M。导向墙结构见上图。施工过程中，应对导向槽的沉降、位移进行监测，并详细记录。26混凝土拌和系统混凝土拌和利用系统混凝土生产系统。防渗墙混凝土浇筑总量约为1538M3，按最大槽段的浇筑混凝土320M3计算，一个槽段的浇筑时间按810H计，根据最大混凝土浇筑量和浇筑时间，在混凝土运输能力满足搅拌站出料能力的前提下控制每个槽孔的灌注时间10H，浇筑强度要求混凝土拌和系统小时生产能力80M3。27临时设施（1）临建设施主要有办公用房、施工道路、泥浆排放系统、施工机具修配间、仓库、施工机械停放场等。（2）为尽量避免与其他施工项目相干扰，避免交叉作业，机修间及设备停放场地等生产配套设施在施工区域外就近安排。3、混凝土防渗墙施工31技术要求（1）固壁泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性及抗水泥污染地能力。其性能指标和配合比，应根据地层特性、成槽方法、泥浆用途，通过现场试验加以选定。槽孔内泥浆浆液应保持在槽口板顶面以下3050CM的范围内，严防塌孔。（2）防渗墙的中心线及高程，应依照相关设计施工图纸及相应设计文件，根据测量基准点进行控制。（3）槽孔建造质量应按下列要求控制槽壁应平整垂直，不应有梅花孔、波浪小墙等；孔位偏差不得大于30MM；槽孔孔斜率不大于4，遇含孤石地层及基岩面陡坡等特殊情况时，应控制在6以内；接头套接孔的两次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于墙厚的1/3；（4）混凝土防渗墙设计指标防渗墙厚08M，槽孔嵌入基岩的竖直深度不小于1M。混凝土强度等级C25，抗渗标号为W10，抗冻标号为F50。混凝土胶凝材料用量不少于350KG/M3，水胶比不大于065，砂率不小于40。水泥采用普通硅酸盐或硅酸盐水泥，强度等级不低于425。（5）墙体材料的性能应满足设计要求,其拌和物应具备良好的施工性能墙体材料具有较高的流动性,不能发生离析和泌水。混凝土墙体材料的入孔坍落度应为180MM220MM，扩散度应为340MM400MM，坍落度保持150MM以上的时间不小于1H。初凝时间应不小于6H，终凝时间不宜大于24H。混凝土密度不宜小于2100KG/M3。当采用钻凿法施工接头孔时，一期墙段混凝土的早期强度不宜过高。（6）墙体骨料级配二级配，配制混凝土的骨料宜选用天然卵石、砾石和中粗砂，最大骨料粒径不大于40MM。（7）混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法。导管内径不宜小于最大骨料粒径的6倍，以200MM250MM为宜。导管的连接和密封必须可靠，管节接头宜采用快速连接方式。导管应能承受12MPA15MPA的压力,导管及其接头均需进行水压试验,合格后方可使用每套导管的顶部和底节导管以上部位需设置数节长度为03M10M的短管开浇前,导管底口距槽底应控制在150MM250MM范围内。（8）导管应布置在防渗墙中心线上，一个槽孔内使用两套以上导管时，中心间距不得大于4M。导管距槽孔两端或接头管的距离宜为10M15M。当槽底高差大于25CM时，导管应布置在其控制范围的最低处。32防渗墙施工工序防渗墙施工工序见图下图。废弃混凝土拌和站修筑施工平台混凝土运输浇筑导向槽槽段划分、放样冲击钻施工终孔验收清孔验收混凝土浇筑泥浆站建造制供浆设备安装泥浆制供泥浆处理泥浆净化泥浆回收废渣弃运埋设件下设33地质复勘在地质资料不够详尽或地层条件复杂的情况下，应在防渗墙轴线上增加补充勘探孔，其孔距宜为20M左右。34现场生产性试验（1）在凝土防渗墙施工前，应在地质条件类似的地点进行生产性试验，以取得槽孔建造、固壁泥、混凝土浇筑等施工工艺和参数，并将结果报送监理单位。（2）拌制泥浆的黏土应进行物理试验、化学分析和矿物鉴定，以选择黏粒含量大于50，塑性指数大于20，含砂量小于5，二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为34的粘土为宜。（3）砼浇筑的导管在使用前必须进行压水试验、圆度检测、弯曲检测和强度评估，不合格的导管不准使用35防渗墙槽孔划分槽段划分综合考虑地基的工程地质及水文地质条件、施工部位，造孔方法、机具性能、造孔历时、混凝土供应强度、墙体预留孔的位置、浇筑导管布置原则以及墙体平面形状等因素，槽段划分及槽孔深度见下表槽孔划分及深度表孔号/孔深M槽段编号1234567备注0151151151槽长4M,主孔08M,副孔24M1151151225225225225225槽长74M,主孔08M,副孔14M2225225225271271槽长52M,主孔08M,副孔14M3271271271271271271271槽长74M,主孔08M,副孔14M42713205320532053205槽长52M,主孔08M,副孔14M53205320532053205320532053205槽长74M,主孔08M,副孔14M632053205320532053205槽长52M,主孔08M,副孔14M混凝土防渗墙施工工序图73205320532053205320532053205槽长74M,主孔08M,副孔14M注0、2、4、6槽为一期槽；1、3、5、7槽为二期槽。防渗墙典型槽孔划分图36泥浆制备（1）防渗墙造孔采用黏土制浆，应按实验选定的配合比配制泥浆，新制黏土浆液的性能应符合下表要求。新制黏土浆液性能指标表项目单位性能指标试验用仪器备注密度G/CM31112泥浆比重秤漏斗粘度S1825500/700ML漏斗含沙量5含沙量测量器胶体率96量筒稳定性003理筒、泥浆比重秤泥饼厚MM24失水量仪失水量ML/30MIN30失水量仪1MIN静切力N/M22050静切力计PH值79PH试纸或电子PH计（2）配制泥浆用水应选用新鲜洁净的淡水，水质分析标准可参照JGJ632006混凝土用水标准。（3）槽孔内泥浆面始终保持在槽口板顶面以下3050CM的范围内。（4）泥浆应净化，循环使用。循环使用的泥浆应每隔30MIN检测一次性能指标，性能指标不符合要求的作废浆处理。（5）在施工现场应防止泥浆漫流，对废弃和剩余泥浆应根据有关规定和指标妥善处理。37防渗墙成槽施工371防渗墙造孔（1）防渗墙造孔采用“钻劈法”，施工设备选用CZ30型冲击钻机。施工程序如下主孔钻进主孔芯样验收主孔终孔验收付孔上部劈打付孔下部中心孔钻进付孔小墙钻打槽孔修孔清孔槽形验收（接头孔刷洗）清孔换浆清孔验收。（2）施工方法说明主孔用钻、填（粘性土料）结合的钻进工艺，泥浆护壁成孔，主孔的基岩取芯用捞渣筒法。钻进采用勤钻进，多填粘土，勤捞渣的方式。付孔上部采用劈打的方式，用接砂斗接料；付孔下部的中心孔采用主孔钻进方法，钻进至终孔；两边小墙采用劈打法完成。（3）使用钻劈法建造槽孔时,应注意开孔钻头直径必须大于终孔钻头直径，钻头直径应满足设计墙厚要求；选择合理的副孔长度；一般情况下，主孔终孔后方可劈打副孔；372岩面鉴定与终孔验收（1）基岩面需按下列方法确定依照防渗墙中心线地质剖面图，当孔深接近预计基岩面时，即应开始取样，然后根据岩样的性质确定基岩面；对照邻孔基岩面高程，并参考钻进情况确定基岩面；当上述方法难以确定基岩面，或对基岩面发生怀疑时，应采用岩芯钻机取岩样，加以确定和验证；（2）终孔后，由监理工程师同施工单位质检人员进行孔形、孔深检测验收，确保孔形、孔斜、孔深符合设计要求。（3）基岩岩样是槽孔嵌入基岩的主要依据,必须真实可靠,并按顺序、深度、位置编号、填好标签，装箱，妥善保管。373清孔（1）根据本工程地层特点清孔采用抽筒法。在清除孔内废渣的同时向孔内补充新鲜泥浆。（2）清孔换浆结束1H后，应达到以下质量要求孔底淤积厚度10CM；槽内泥浆密度不大于13G/CM3，500/700ML漏斗粘度不大于30S，含砂量不大于10。泥浆的取样位置距孔底05M10M；（3）清孔换浆合格后，方可进行下道工序。（4）清孔合格后，应于4H内开浇混凝土。如因下设埋件不能按时浇筑，则应由监理工程师与施工单位协商后，另行提出清孔标准和补充规定。374埋设件下设清孔合格后，在有埋设件的部位进行埋设件下设。（1）预埋管混凝土防渗墙与防渗帷幕相接部位的帷幕灌浆孔（墙体内）采用预埋管法。预埋管采用PVC管，管径不小于灌浆孔的终孔直径，埋管间距与灌浆孔一致。下设前，在地面试组装，管接头应牢固，并检查其是否顺直，弯曲度应小于1。预埋管底部和上端采用12钢筋支架予以固定，埋设后，用胶带纸封闭管口，防止异物附入，埋管孔位偏差不得大于50MM。（2）仪器埋设防渗墙内埋设有各类观测仪器，在埋设前均应进行率定检验，主要对仪器的精度（非线性度、不重复性、滞后、相对误差、温度误差）、绝缘防水性能、稳定性等进行检验，并对仪器拟合特性参数进行校正率定，以保证安全监测仪器能在恶劣环境下长期稳定工作。仪器设备埋设安装应严格按业主和监理单位批准的施工图纸、通知、埋设技术要求及施工方案进行，并接受业主和监理单位的检查验收。仪器埋设时，按设计要求严格控制其位置方向，注意对电缆的保护、防止从槽孔口掉入异物，仪器埋设完毕，应妥善保护仪器电缆。375混凝土浇筑（1）施工程序混凝土浇筑采用直升导管法，施工程序如下施工准备配管图检查导管配置二次清孔验收下浇筑导管槽口浇筑平台架设开盘下料浇筑测量槽内砼面画浇筑上升图拆管继浇终浇收仓。（2）施工方法说明在槽孔清孔结束后，采取钻机下设混凝土导管，混凝土导管为丝扣连接，管径250MM。混凝土入仓方式为单槽采取23台4M3混凝土拌和车送混凝土入槽口储料罐，分料斗入槽孔。混凝土采用满管法开始浇筑。浇筑开仓时，先在导管内下设隔离球，将导管下至距孔底小于25CM处，待导管及分料斗储满料后，将导管上提适当距离，让混凝土一举将导管底封住，避免混浆。在浇筑过程中，做好浇筑记录与绘制上升图，严格控制混凝土质量（槽口抽样）、控制各料斗均匀下料，并根据混凝土上升速度起拔导管。混凝土上升速度不小于2M/H。混凝土浇筑顶面应高于设计墙顶线至少50CM。混凝土浇筑过程中需遵守下列规定导管埋入混凝土的深度不得小于1M，不宜大于6M；混凝土面上升速度不小于2M/H，并连续上升至设计墙体高程；混凝土应均匀上升，各处高差应控制在50CM以内，在有埋设件时尤应注意；至少第隔30MIN测量一次槽孔内混凝土面深度，至少每隔2H测量一次导管内混凝土面深度，并及时填绘混凝土浇筑指示图，以便核对浇长方量；槽孔内应设置盖板，避免混凝土散落槽孔内；不符合质量要求的混凝土严禁浇入槽孔内；应防止入管的混凝土将空气压入导管内；混凝土浇筑从孔深较低的导管开始，当混凝土面上升至相邻导管的孔底高程时，用同样的方法开始浇筑第二组导管，直到全槽混凝土面浇平376接头施工（1）根据本工程地质特点与孔深要求，槽段连接的方法采取钻凿法，即在一期槽浇筑完成后，在二期槽端孔及时套打一钻（开始钻凿时间通过现场实验确定）。（2）钻凿法的施工需遵守下列规定在已浇筑混凝土终凝后方可开始钻凿接头孔；尽量减少接头套接孔两次孔位中心的偏差值；二期槽孔混凝土浇筑前，接头孔端面采用圆形钢丝刷子钻头刷洗，直至钻头刷子基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。377特殊情况处理（1）导墙严重变形或局部坍塌，影响成槽施工时，宜采取以下处理方法；破坏部位应重新修筑导墙；回填槽孔，处理塌坑或采取其它安全技术措施；改善地基条件和槽内泥浆性能；造孔过程中，如遇少量漏浆，采用加大泥浆比重，投堵漏剂等处理，槽孔采用投锯末、膨胀粉、水泥等堵漏材料处理，确保孔壁安全。（2）地层严重漏浆，应迅速向槽内补浆并填入堵漏材料，必要时可回填槽孔。（3）混凝土浇筑过程中导管堵塞、拔脱或导管破裂漏浆，需重新吊放导管时，应按下列程序处理。将事故导管全部拔出、重新吊放导管；核对混凝土面高程及导管长度，确认导管的安全插入深度；抽尽导管内泥浆，断续浇筑；（4）墙段连接未达到设计要求时，选择下列处理方法在接缝迎水面采用高压喷射灌浆或水泥灌浆处理；在接头处骑缝钻凿一个桩孔，钻头直径根据接头孔孔斜和设计墙厚选择，成孔后再浇筑混凝土；（5）防渗墙体发生断墙或混凝土严重混浆时，按以下方法进行处理凿除已浇入孔内的混凝土，重新浇筑；在需要处理墙段上游侧补一段新墙；在需要处理的墙段上游面进行水泥灌浆或高压喷射灌浆处理；用地质钻机在墙体内钻孔，对夹泥层用高压水冲洗，洗净后采用水泥灌浆或高压喷射灌浆处理。4、施工进度计划及强度分析（1）根据原招标文件，首部工程施工分别在2010年、2011年、2012年三个枯水期施工完成。我部在投标时，考虑到首部工程工期较充裕，利用三个枯水期施工，完全能够满足首部混凝土防渗墙施工的要求。由于实际进场、开工时间较原招标文件有较大滞后（原定开工日期为2010年6月1日，实际进场日期为2010年12月20日），为了加快首部混凝土防渗墙施工进度，在业主的规定的节点工期内完成首部混凝土防渗墙施工（参见得荣唐电工【2011】54号关于古学水电站下半年计划调整及目标考核安排），我部结合首部实际情况调整了施工工序，进行首部混凝土防渗墙土石平台填筑、混凝土导墙及施工平台的施工。（2）一期计划于2011年11月30日开工，至2012年1月30日完工，总共62个工作日，平均成墙施工强度390M3/月；二期计划于2012年4月30日开工，至2012年6月30日完成，总共61个工作日，平均成墙施工强度400M3/月。5、主要资源配置计划51主要机械设备配置（1）根据总进度计划安排，防渗墙平均月强度395M3，高峰期生产强度400M3，根据强度要求拟定配置3台CZ30钻机钻机平均工效150M3/台月，施工能力完全可满足施工强度。（2）浇筑强度根据施工槽段布置与相应设备配置，月高峰浇筑强度400M3，拟定配置23台4M3混凝土搅拌车。52施工劳动力组织施工高峰人数为36人，具体为钻探工18人；普工12；管服人员6人6、质量保证措施61槽孔质量控制（1）施工中操作人员准确定位，孔位误差3CM，经当班质检员检查合格确认后方可进行下道工序。控制好孔斜率与槽形，保证孔斜率及槽形满足设计要求。（2）施工中各项工艺参数要随时进行抽查，做好施工记录，严格按照确定的技术参数施工。62混凝土质量控制（1）混凝土的施工性能，每班应取样检查2次，开浇前必须检查。（2）墙体材料的质量控制与检查应遵守下列规定墙体材料的性能主要检查28D龄期的抗压强度、抗渗和抗冻性能，在有要求时，也可以对28龄期的弹性模量进行检查；检查普通混凝土的抗渗等级；质量检查试件数量抗压强度试件每100M3成型一组，每个墙段最少成型一组；抗渗性能试件每3个墙段成型一组；弹性模量试件每10个墙段成型一组；抗冻性能以3个试件为一组；（3）混凝土质量评定应遵守下列规定混凝土进行质量评定时，可按该工程所取全部试验数据进行统计计算；混凝土的抗渗指标应单独确定，合格试件的百分率应不小于85；混凝土强度的检验评定可按DL/T5144的规定执行；混凝土抗冻指标评定可按DL/T5150的规定执行；63质量检查（1）开工前必须建立质量保证体系，包括建立质量检查机构，配备质检人员，并制订质量检查制度及实施办法等。（2）质检人员应对槽孔建造、泥浆配制及使用、清孔换浆、混凝土浇筑等质量进行检查与控制。（3）混凝土防渗墙质量检查程序分工序质量检查和墙体质量检查。工序质量检查包括终孔、清孔换浆、混凝土拌制与浇筑等。各工序验收合格后，由监理单位签发工序质量合格证。合格标准见本技术要求中的相应节、条规定。上道工序未经检查合格，不得进行下道工序。（4）槽孔建造的终孔质量检查应包括下列内容孔位、也深、孔斜、槽宽；基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度；一、二期槽孔间接头的套接厚度；（5）槽孔的清孔质量检查应包括下列内容；孔内泥浆性能；孔底淤积厚度；接头刷洗质量；（6）混凝土及其浇筑质量检查应包括下列内容原材料的检验；导管间距；浇筑混凝土的上升速度及导管埋深；终浇高程；混凝土槽口样品的物理力学检验及其数据统计分析结果；检查墙体质量应在成墙28天后进行。检查内容为墙体的物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。检查可采用钻孔取芯注水试验或其它检测方法。检查孔的数量宜为1020个槽孔一个，位置应具有代表性。64资料整理（1）应做好防渗墙施工记录和资料统计分析整理工作。主要图表包括下列内容防渗墙工程冲击钻机造孔班表、防渗墙造孔清孔检查合格证；导管下设及开浇情况记录表；混凝土浇筑导管拆卸记录表；混凝土浇筑孔内混凝土面深度测量记录表；槽孔混凝土浇筑指示图及浇筑过程记录表；防渗墙造孔质量记录表；防渗墙清孔质量记录表；防渗墙单孔基岩面鉴定、混凝土防渗墙竣工图；（3）防渗墙单项工程的竣工验收，按照DL/T5123中的规定执行，竣工资料应包括下列内容设计图纸、说明书、技术要求、设计变更及补充文件；竣工报告、竣工总平面图及剖面图；施工原始记录、工序质量检查资历料、原材料检验资料、墙体材料及泥浆试验资料、墙身检查孔成果资料、墙内观测仪器的埋设和