防渗墙施工工艺精选文档

1、1,防渗墙施工工艺,2,一、概况,1.1,防渗墙定义,混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝,堰）坝体中以泥浆固壁连续造孔，在泥,浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成,的，起防渗作用的地下连续墙,混凝土防渗墙主要是按施工方法来定义的,对墙体材料并无严格的限制,3,一,概况,1.2,混凝土防渗墙的类型,水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙,体材料、布置方式和成槽方法分类,1,按墙体结构形式分：可分为桩柱型防渗墙,槽孔型防渗墙和混合型防渗墙三类（见图）。槽,孔防渗墙使用更为广泛,1,2,2,1,2,2,1,3,1,2,1,1,2,1,2,1,2,1,1,2,1,1,2,1,2,1,2,1,a,

2、b,c,4,一,概况,2,按墙体材料分：主要有普通混凝土防渗,墙、钢筋混凝土防渗墙、粘土混凝土防渗,墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙,3,按布置方式分：可分为嵌固式防渗墙,悬挂式防渗墙和组合式防渗墙,4,按成槽方法分：主要有钻挖成槽防渗墙,铣切成槽防渗墙、射水成槽防渗墙和锯,槽防渗墙,5,一,概况,1.3,防渗墙工序,水电及交通准备,场地平整加固,构筑导墙与施工平台,安装挖槽机械,一期槽孔建造,终孔验收,清孔换浆,清孔验收,拔出接头管或钻凿接头孔,二期槽孔施工,浇筑混凝土,混凝土搅拌运输,安设混凝土搅拌运输系统,储备水泥砂石,下设接头管、钢筋笼、观测,仪器、灌浆管、浇筑导管等,观测仪器装备准备

3、,钢筋笼加工,钢筋场平整,泥浆回收净化,废浆渣土排弃,清孔泥浆,造孔泥浆,制,浆,安设泥浆系统,6,二、施工准备,2.1,施工准备的内容,混凝土防渗墙施工准备的内容主要包括下列内容,1,收集、研究有关施工要求、施工条件的文件、图纸、资料和标准,2,根据批准的设计文件和施工合同，编制施工组织设计和施工细则,3,施工场地准备,4,设置防渗墙中心线定位点、水准基点和导墙沉陷观测点,5,修建导墙和施工平台（见下图,6,修建和安装施工铺助设施,7,进行墙体材料和固壁泥浆的配合比试验，并选定施工配合比和原,材料,8,补充地质勘探。设计阶段的勘探孔密度一般不能满足防渗墙施工,的需要，为保证墙底嵌岩质量，应在

4、原有勘探孔的基础上进行补充勘,探，加密勘探孔,7,图,1,施工平台布置图,8,三、泥浆制备,制浆站的位置应尽量靠近防渗墙施工现场,并应尽量设置在地势较高的位置，以便,于自流供浆。制浆站场地应尽量开阔、平,坦，以便于卸运、存储土料,当使用粘土泥浆时，制浆站主要包括粘,土料场、配料平台、制浆平台、储浆池,供应管路、供水管路等设施。一般每台双,轴卧式搅拌机平均占地面积,40,45m2,其,典型布置下图。使用膨润土制浆时，制浆,站布置大体相同，面积可以减小一些,9,图,2,制浆站典型布置图,10,四、混凝土制备,防渗墙施工的混凝土搅拌和运输系统应满足防渗,墙墙施工规范,DL-T5199-2004,的要

5、求，即浇,筑时槽孔内混凝土面上升速度不宜小于,2m/h,混凝,土的拌合运输能力应不小于最大计划浇筑强度的,1.5,倍,在浇筑过程因故中断的时间不宜超过,40min,根据工程特点可选用自制混凝土或采用商品混凝,土,搅拌站的型式应根据每个工程所在的位置、工程,规模而定。工程规模较小,宜设置简易的拌合站,采用人工上料和翻斗车方式运输混凝土。若工程规,模、浇筑强度较大，应设置自动化或半自动化搅拌,站，并使用混凝土搅拌运输车,11,五、常用的成槽设备,防渗墙的造孔机械很多，几乎各式钻井的,机械都可以用作防渗墙施工，但各种机械,适用的施工方法、地层条件和工作效率有,很大不同，这里介绍几种使用较多的成槽,机

6、械,12,5.1,钢绳冲击钻机,13,14,5.2,抓斗钻机,SG30,型,15,5.2,抓斗钻机（宝俄,BG,型,16,5.3,液压双轮铣槽机,17,5.3,液压双轮铣槽机,铣齿部件图,18,六、墙体材料,防渗墙墙体材料根据其抗压强度和弹性模,量，可以分为刚性材料和柔性材料,刚性材料一般抗压强度大于,5MPa,弹性模,量大于,1000MPa,有普通混凝土（包括钢,筋混凝土）、粘土混凝土、粉煤灰混凝土,等,柔性材料一般抗压强度小于,5MPa,弹性模,量小于,1000MPa,有塑性混凝土（砂浆,自凝灰浆、固化灰浆等,19,七、防渗墙造孔,造孔是防渗墙施工中的主要工序，它受地,层等自然条件影响最大

7、，是影响工期、工,程成本，甚至决定工程成败的重要因素,防渗墙施工技术的进步主要是体现在造孔,水平上。防渗墙施工的风险和潜力也主要,取决于造孔的成效,20,7.1,槽孔划分,槽孔的划分与施工顺序、造孔方法等有关,当采用间隔分序法施工时，可按下图所示,划分槽段。施工时先施工一期槽，后施工,二期槽。槽段内先施工主孔，后施工付孔,21,7.2,冲击式钻机造孔成槽,在一般情况下，每一个槽孔都是先施工主孔,后施工副孔，主、副孔相连成为一个槽孔（见,右图），槽孔浇筑混凝土后成为一个单元墙段,主孔直径等于墙厚。副孔就是两个主孔之间,留下的位置，其长度一般大于墙厚的,1.5,倍,由于钻头是圆形的，因此在主、副孔

8、钻完之后,其间会留下一些残余部分，这叫,小墙,这,需要变换钻机和钻头的位置，从上至下把它们,劈掉（俗称打小墙）。至此就可以形成一个完,整的、等厚度的槽孔,22,7.3,抓斗挖槽,使用抓斗挖槽，可以单抓成槽，也可以多抓成槽,1,单抓成槽。此法即一次抓取一个槽孔。如抓,斗最大开度为,B,则一期槽长为,B,二期槽长一般为,B,2,0.2,m,即抓二期槽时把一期槽已经浇筑的,混凝土两端面各切去,0.2m,以保持一、二期墙段的可,靠连接,2,多抓成槽。此法分主、副孔施工，每个槽孔由,三抓或多抓形成。主孔的长度等于抓斗的最大开度,副孔的长度小于主孔的长度,23,7.4,两钻一抓法,在水利水电防渗墙施工中，

9、这是目前广泛,使用的造孔成槽方法。此法一般使用冲击,钻机钻凿主孔，抓斗抓取副孔，可以两钻,一抓，也可以三钻两抓、四钻三抓形成长,度不同的槽孔。这种方法充分发挥两种机,械的优势，冲击钻可钻进不同地层，抓斗,效率高。抓斗在副孔施工遇到坚硬地层时,随时可换上冲击钻机或重凿克服,两钻,一抓的主、副孔划分和工艺见右图，应注,意副孔长度一定要小于抓斗的最大开度,否则可能出现漏抓的部位，或,小墙,24,7.5,液压铣槽机成槽,用液压铣槽机施工一般是先铣两个主孔，再铣中间的副孔形成一期槽,孔。二期槽孔为一钻成槽，其槽长比铣槽机的长度小,2,0.20m,以,便于两期墙段搭接，如下图,1,铣掘主孔,2,铣掘副孔,

10、3,一期槽孔完成,4,铣掘二期,槽孔,25,7.6,其它机械成槽方法,在小型水利水电工程中还有使用射水成槽,机、锯槽机等进行造孔成槽的。射水成槽,的主、副孔安排与液压铣成槽法中主副孔,的安排基本相同。锯槽形成的是连续的沟,槽，然后将其分隔为单元槽孔，进行混凝,土浇筑,26,八、孔底淤积的清理,槽孔钻掘完成后，泥浆中的钻渣都将沉淀在槽底，这些钻渣必须在混凝土浇,筑前清理干净，否则，将给墙体质量带来危害。清除孔底淤积的方法主要有,以下方法,1,抽筒出渣法,抽筒出渣法是钢绳冲击钻机成槽采用的出渣方式。该法操作简便，但效率,低，泥浆损耗大，清渣效果也较差，已逐步被其它方法代替,2,泵吸排渣法,此法用设

11、置在地面的砂石泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系,统除去粒径,65m,以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节,约泥浆,3,潜水泵排渣法,国外一般采用立式潜水砂石泵进行清孔换浆，潜水砂石泵安设在孔底，将,混有钻碴的泥浆抽出孔外，经净化处理后再用,4,气举排渣法,此法的原理是籍助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的,沉渣,27,九、钢筋笼制安,9.1,钢筋笼的制作,钢筋笼的加工制作应在离施工现场最近的,地方。加工场地应有足够的面积和空间,钢筋笼应在专用的平台上加工成型，平台,上要设置钢筋定位样板，确保钢筋位置的,准确。钢筋笼的加工速度及顺序要和槽孔,施工相一致，不

12、宜积存过多的钢筋笼，以,免增加倒运和造成钢筋笼变形,28,9.2,钢筋笼的运输,1,运输钢筋笼要有专用的车辆。起吊和装,车、卸车务必注意防止钢筋笼产生扭曲变,形,2,运输钢筋笼的道路应平坦，有足够的宽,度和与钢筋笼长度相适应的转弯半径,29,9.3,钢筋笼安装,1,钢筋笼的端部及中部应各设两个吊点，一般采用双钩或四钩滑,轮吊具，同时起吊钢筋笼的头部及中部。起吊时应特别注意防止钢筋,笼的扭曲，起吊钢筋笼可以使用一台吊车，也可用两台吊车,2,钢筋笼起吊时，下端不准在地上拖。为防止吊起时摆动或与其,它东西碰撞，在钢筋笼的下端可拴系牵引绳,3,钢筋笼中心要与槽孔中心吻合，要防止吊车因操作不当或风吹,摇

13、摆碰撞槽壁，下放要缓慢平稳，最后准确地固定在设计要求的深度,上,4,当钢筋笼有接头时，要确定某一根主筋为测量长度的标准，避,免产生长度或高程的误差,5,为防止浇筑混凝土时钢筋笼上浮，可在钢筋笼上端设置配重,30,1,钢筋安装,31,2,钢筋笼孔口对接,32,3,钢筋笼孔口对接,33,2,钢筋笼孔口对接（侧面,34,十、水下混凝土灌注,防渗墙混凝土的浇筑采用的是,水下导管浇筑法（见右图）槽,孔混凝土浇筑是关键的工序,所占时间不长（有时只,1,但对成墙质量至关重要，一旦,失败，整个墙段将全部报废,经济和时间的损失是很大的,因此应当十分重视，周密组织,细心准备，把握好每一个环,节，做到万无一失,35

14、,10.1,浇筑导管的配置和布设,导管可用钢板卷焊管，也可用无缝钢管，长度一般,为,2m,1.5m,1.0m,0.5m,0.3m,等导管，内径以,200,300mm,为宜,导管有三种连接方式，即法兰盘连接、丝扣连接和,柔性键连接方式。法兰盘连接用橡胶垫止水，另外,两种都用,型密封圈止水,导管应布置在防渗墙中心线上，间距不得大于,3.5m,一期槽孔两端的导管距端面或接头管的距离宜为,1.0,1.5m,二期槽孔两端的导管距端面的距离宜,为,1.0m,开浇时导管口距孔底,15,25cm,此外当,槽孔底面高差大于,25cm,时，导管应布置在其控制,范围的最低处,36,10.2,混凝土开浇,开始浇筑混凝

15、土时，一般在导管内放入一直径比导,管内径略小的排球，以便将最初进入导管中的混凝土,和管内的泥浆隔开。当第一罐混凝土压着塞球向下运,动时，塞球推压着泥浆自导管下口溢出，当塞球被顶,在导管下口岩面处时混凝土已满管。在满管后仍应备,有足够的混凝土，以便继续向管内快速灌注。塞球被,挤压出导管漂浮至泥浆表面，管内混凝土流出并将导,管的下口埋住。随即应连续向管内注入混凝土，务必,使混凝土将导管下口埋住最少,30cm,因此，准确计,算和备足可连续浇入的混凝土方量，是保证浆下混凝,土浇筑质量的第一步,37,10.3,混凝土浇筑过程的控制,1,导管的埋深：我国,96,墙规规定，导管的埋置深,度不得小于,1.0m

16、,不宜大于,6.m,2,浇筑速度：槽孔内砼面的上升速度不得小于,2m/h,3,槽孔中混凝土面的量测：为了掌握混凝土的浇筑速,度和控制混凝土在槽孔中均匀上升，应经常测定槽孔中的,混凝土表面的深度或高程,4,终浇高程,由于泥浆下浇筑的混凝土表面混有很多,沉渣，因此表层的混凝土质量都会存在很多缺陷。为此,在混凝土终浇时一般都使混凝土终浇高程高出混凝土的设,计高程至少,0.5m,以便将来凿除这部分混浆层,38,十一,墙段连接,各单元墙段由接缝（或接头）连接成防渗,墙整体，墙段间的接缝是防渗墙的薄弱环,节。如果接头设计方案不当或施工质量不,好，就有可能在某些接缝部位产生集中渗,漏，严重者会引起墙后地基土

17、的流失，进,而导致坝体的塌陷。由于施工方法的不同,墙段接头的型式有所差异。下面介绍几种,接头方式,39,11.1,钻凿法连接,适用于冲击钻机造孔和墙体,材料为低强度混凝土的条件,其施工程序见右图。这种,接头方式最终是在一、二期,墙段间形成一条半圆形的接,缝。这种方法的优点是工艺,简单，不需专门的设备，形,成的接缝可靠。缺点是要损,耗,10,左右的墙体材料和工,时,40,11.2,拔管法连接,拔管法是在一期槽孔浇筑混凝土前将专用的接头管置于槽孔的两端,下图），然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后，用专用的拔管机或,吊车将接头管拔出，从而在一期墙段的两端形成光滑的半圆柱面和,便利二期槽孔施工的两个导孔，二期槽孔施工完成后，即在此形成,一个接缝面。如果二期槽孔混凝土浇注质量良好，所形成的接缝将,很密实，缝宽可以控制在,1mm,以下,a,下接头管,b,下钢筋笼,c,浇水下混凝土,d,拔出接头管,41,1