大坝混凝土防渗墙质量控制措施

1、*碎石土心墙堆石坝混凝土防渗墙1临建工程表1-1主要临建工程量序号项目名称单位数量备注1导向槽混凝土 (C20)m33328. 02导向槽钢筋制安t54. 57钢筋规格见图3钢轨铺设m42004C10混凝土3 m1174.0排浆沟、垫层混凝土5浆砌石3 m120用于浆池1.1施工平台导向槽采用挖设槽沟，立模现浇钢筋混凝土 (C20),矩形结构形式 见图l-lo倒浆平台与导向槽相连，现浇厚度为20cm,宽度为4. 5m的混凝土 (C10)；钻机平台宽度不小于6m,采用铺设15X15cm的方木和钢轨的 形式，使冲击钻机能在钢轨上平行移动。1.2泥浆系统1. 泥浆配合比、拌制方法将通过施工现场试验确

2、定。2. 泥浆采用当地优质粘土或钙基膨润土拌制，泥浆性能指标要符合水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范(SL174-96)中新制粘图IT导向槽剖面图420800820020400/(120800b8200说明：1.图中尺寸均以cm计；2.导向槽配筋图的尺寸单位为mm。20400土、膨润土泥浆性能指标和不同阶段泥浆性能测定项目的规定，施工过 程中主要是密度、漏斗黏度、含砂量指标的监控。3. 由于坝轴线较长，可在坝两端各建一套泥浆系统，浆池总容量 500m3,浆池结构为浆砌块石，供浆管路为* 100mm铁管，具体见图1-2。4. 如当地有符合要求的优质粘土，选用卧式双轴泥浆搅拌机制浆， 不能满足要

3、求时，可选用旋流式高速搅拌机制膨润土泥浆，新制膨润土 泥浆需存放24h,经充分水化溶胀后方能使用。5. 由于本防渗墙工程所处地层主要为卵砾石层，钻渣颗粒较大，泥 浆的回收净化处理采用沉淀法效果会比较好，因此槽孔废弃泥浆通过排 浆沟流入沉淀池，回收净化处理后再循环使用，不但耗浆量大为降低， 也降低了工程造价。1.3施工用水在坝两端各建一座容量为500n?储水池，接管至各防渗墙施工点供应 施工用水。1.4施工用电混凝土防渗墙施工用电总容量为1000. OkVA,从业主指定变压器分别架设两趟主电缆线至防渗墙施工地段。图1-2 泥浆站示意图500C370X370WKotOxiTOW F tAl 300

4、0 u1?CO 亠3500.L5000.irrT50C十r50C .3TOX37OWft膨化池供浆池平面图3COX2CO|)2 沟mhhhhAA剖面图ooofu500 1 J3500.5C09.L J 5C0r t500 1*2防渗墙类型、结构特征本工程防渗墙为薄壁混凝土防渗墙，坝基防渗采用封闭式混凝土防 渗墙、悬挂式混凝土防渗墙和粘土截水槽相结合的方式共同防渗；桩号 0+444m以右部分覆盖层较浅、坝高较大，采用封闭式混凝土防渗墙，混 凝土防渗墙插入基岩0.5m,桩号0+444ml+040m之间覆盖层较深，采 用悬挂式混凝土防渗墙，防渗墙厚0.8m,最大墙深64m。混凝土防渗墙 设计指标：9

5、0d抗压强度等级不低于20MPa, 90d弹性模量不高于 20000MPa, 90d抗渗等级不低于W12,墙体渗透系数K1 X 10_7cm/so3混凝土防渗墙工程量及施工平台本工程混凝土防渗墙轴线长1010m,总截水面积46296m：,墙厚0. 8m, 最大墙深64m,钢筋制安54. 57to分为四个平台施工：(1) 桩号0+030. 000+125. 00段,轴线长95m,为封闭式混凝土防渗 墙,墙顶高程3859. 0m,深入基岩0.5m。(2) 桩号0+125. 000+444. 00段，轴线长319m,为封闭式混凝土防 渗墙，墙顶高程3870. Om3875. 95m,深入基岩0.5m

6、。(3) 桩号0+444. 000+636. 00段，轴线长192m,为悬挂式混凝土防渗 墙，墙顶高程3875. 95m3879. 72m,墙底高程3816. Om3850.0m。(4) 桩号0+636. 001+040. 00段，轴线长404m,为悬挂式混凝土防渗 墙,墙顶高程3879. 72m3888. Om,墙底高程3850. Om3862.0m。4混凝土防渗墙施工程序槽孔分两序施工，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔。槽孔施工方 法为“二钻一抓”法，即用冲击钻机钻进主孔和底部基岩、用抓斗抓取 副孔；采用泥浆固壁；泥浆下直升导管法浇筑混凝土； 一、二期槽孔搭 接采用“接头管”法。防渗墙施工程

7、序见图l-3o图1-3防渗墙施工工艺流程图防渗墙质量检查5防渗墙施工5.1槽孔划分根据大坝地质资料，在保证槽孔稳定和钻孔工效及混凝土浇筑强度的 基础上，初步确定槽孔长度为6. 8m,将根据施工情况进行调整。防渗墙 轴线长度1010m,共划分169个槽孔。防渗墙槽孔划分示意图见图1-4。图1-4槽孔划分示意图6806S01niji|I期槽12(3)4 悶2（3）4(1/523）4 钙 80 , 220 , 80, 220 | 80 .220 l80 l220 J0220, 80.220(S0680II期槽5. 2造孔施工根据招标文件提供的地质资料，本工程计划采用“两钻一抓”法施工，既采用CZ-2

8、2型或CZ-30型（孔深大于45m时使用）冲击钻机钻进主孔和底部基岩、用BH-12型液压抓斗抓取副孔，最后用冲击钻机清孔后浇筑混凝土。根据施工经验，在该地层中冲击钻机平均工效可达3. 55. Om2/台H,液压抓斗平均工效可达60-80 m：/台日。“两钻一抓”法工艺流程见图l-5o在造孔时，一是要随时测量孔斜情况，发现偏孔及时纠偏；二是 在施工中要保持泥浆质量和泥浆面高度，预防漏浆和塌孔；三是根据提 供的地质资料，钻孔在接近基岩面时，要及时准确取样，以保证墙体嵌 入基岩深度满足要求。CZ-22型钢丝绳冲击钻机主要技术规格A）钻具重量（kg） （40次/min时）1300B）钻具冲击行程（mm

9、）最大1000,最小350C）钻具每分钟冲击次数（次）D）钻孔最大直径（mm）E）钻孔深度（m）F）工具卷筒负荷能力（kg）G）电机功率（kw）H）桅杆负荷能力（kg）最大50,中间45,最小401000300 （直径 146mm）20003012000I）外形尺寸：拖动时：8.67X2.33X2.75；工作时：5.8X2.33X12.7J）总重量（t）8.6CZ-30型钢丝绳冲击钻机主要技术规格A）钻具重量（kg） （40次/min时）2500B）钻具冲击行程（mm）最大1000,最小500C）钻具每分钟冲击次数（次）D）钻孔最大直径（mm）E）钻孔深度（m）F）工具卷筒负荷能力（kg）G）

10、电机功率（kw）最大50,中间45,最小401500180 （直径 146mm）300030H）桅杆负荷能力（kg）25000II）外形尺寸：工作时：7.7 X 2.84 X 16（mm X mm X mm）13.6J）总重量（t）BH-12型液压抓斗主要技术A)斗体厚度(mm)6001200j)主油缸直径(mm)240B)开斗宽度(mm)2500K)主油缸推力(kN)1360C)挖掘深度(m)70L)动力箱型号2R-150D)配套起重机(t)80 (7080)H)发动机型号GM4/53发动机功率(Kw/r/min) 180/2000发动机功率(kW/r/min)123/2100：)正常工作压

11、力(MPa)21N)供油量(L/min)2X168F)斗体重量(t)11. 00)最大工作压力(MPa)30G)导杆重量(t)4.0P)油量调节方式自动H)斗体容量(m)”2R)油箱容量(L)480I)单边斗体闭合力矩(kN. m) 390图片 BH-12液压抓斗II期槽孔1： 2X. 7期憎副孔34 511期椚ft一、CZ-22型冲击钻机造主孔图1-5“两钻一抓”法工艺流程图5. 3造孔质量保证防渗墙槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm、孔斜率 不大于0. 4%；遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况 时，其孔斜率控制在0.6%以内。对孔斜率的控制：调整钻机底座水平，对正

12、孔位；采用小冲程 (500800mm)、高频次(45次/min)、勤放少放钢绳的钻进方法；造孔 过程中用孔斜仪严格控制孔斜率。在造孔过程中，槽孔内泥浆而应始终保持在导墙顶面以下0.3 0.5m内，严防塌孔。造孔过程中一但岀现塌孔、漏浆，采用加大泥浆密度，向孔内加 入黏土、锯末、水泥、稻草、水玻璃等堵漏材料，避免槽内浆而大幅度 降落，确保孔壁稳定和槽孔安全。造孔过程中如遇有大孤石、木头、建筑物等异常现象时，应做好 详细记录，并提出有效处理措施及时报请监理工程师审批，按批复意见 组织施工。造孔施工中，真实、详细地做好包扌舌造孔、基岩鉴定等记录，基 岩面鉴定采用岩芯取样方法确定岩面分布高程。造孔成槽

13、后，由监理工程师对槽孔质量进行全面检查，经检查合 格后，方可进行清孔换浆。5. 4清孔换浆采用对槽孔孔底泥浆和沉淀物进行置换清除，置换采用抽桶结合泥 浆泵方式、槽孔口补浆的方法。清孔置换的泥浆通过排浆沟流入沉淀池, 回收净化处理后的泥浆循环使用，耗浆量大为降低，降低工程造价。清孔换浆结束后lh,槽底沉淀物厚度不得大于10cm,使用膨润土泥 浆，泥浆比重1. 10g/cm3,粘度V35s,含砂量3%,在30min内失水量 40ml；清孔换浆经监理工程师验收合格后，方可进行混凝土浇筑。二期槽孔清孔换浆结束前，应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮, 以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加为

14、准。5. 5混凝土防渗墙浇筑根据木工程槽孔深、混凝土强度高的特点，将通过现场混凝土配比 试验，使用粉煤灰混凝土，粉煤灰掺量为水泥用量的30%40%。粉煤灰混凝土早期强度较低，便于槽段接头孔采用“套打一钻”法的施工。采 用“接头管”法的槽孔，可以不使用粉煤灰混凝土。清孔换浆验收合格后，混凝土搅拌楼生产混凝土，混凝土搅拌运输 车运至槽孔旁，采用直升式导管法进行泥浆下的混凝土浇筑，建成单槽 板墙，通过I、II序槽孔的跳打顺序施工，用接头管法连接单槽板建成 地下混凝土连续墙体，达到防渗的目的。5. 5. 2.墙体材料（1）水泥：采用当地水泥厂生产的不低于P. 032. 5普通硅酸盐水泥,并附出厂质量证

15、明书和试验检测成果，并应满足国家标准GB175-85o（2）粉煤灰：防渗墙混凝土使用的粉煤灰等级应为II级以上，并符 合水工混凝土掺用粉煤灰技术规范（DL/T5055-1996）要求。（3）粗骨料：优先采用当地的天然卵石、砾石，最大粒径应小于 40mm,超径应小于5%,逊径应小于10%,小石与中石的比例以4:6为宜, 否则容易堵管。（4）细骨料：采用当地的河砂，细度模数F. M=2. 43.0范围的中 细砂，粒径不大于2. 5mm,其含泥量应不大于3%,粘粒含量应不大于1. 0%。（5）外加剂：减水剂、防水剂和加气剂等的质量和掺量应经试验， 并参照SD108-83的有关规定确定。（6）拌和用水

16、：应采用新鲜洁净的淡水，有必要时需进行水质分析, 避免对混凝土产生不利影响，并应符合混凝土拌和JGJ63-89用水标准 的规定。5. 5. 3.混凝土拌和物根据泥浆下浇筑混凝土的特点，在现场进行混凝土配合比试验以确 定最优实用配合比，混凝土拌和物具有如下特点：较好的和易性，包括流动性、黏聚性、保水性。应满足混凝土的 入孔坍落度为1822cm,扩散度3440cm,坍落度保持在15cm以上的 时间tnlho较小的泌水率。一般要求在2h内，泌水量不大于混凝土体积的 1. 5%,即泌水率小于4%。初凝时间不小于6h,终凝时间不宜大于24h。混凝土密度不小于2100kg/m不能采用密度过小的骨料。胶凝材

17、料用量不少J： 350kg/m3,砂率不小于40%,水灰比小于0. 65。5. 5. 4.混凝土浇筑过程的控制导管布设槽孔内有两套以上导管时，导管间距不得大于3.5m； 一期槽端导管 距孔端间距为11.5m,二期槽端导管距孔端应为1. Om；当槽底高差大 于0. 25m时，应将导管置于控制范围的最低处；导管底口距槽底距离应 控制在0. 150.25m范围内。导管的埋深按我国现行的水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 (SL174-96)规定,在混凝土浇筑过程中，导管的埋置深度不得小于1.0m, 也不宜大于6.0m。以免使混凝土出现冷缝和水平夹泥层，还会降低混凝 土的均匀性和强度。混凝土开始浇筑

18、量每个槽孔首次混凝土浇筑方量要通过准确计算和备足可连续浇入的 混凝土方量，保证混凝土将导管下口埋住最少0. 30m。浇筑速度根据我国现行水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 (SL174-96)规定，在混凝土浇筑过程中，槽孔内混凝土面的上升速度 不得小于2m/h。以免浇筑速度太低会延长浇筑时间，时间越长混凝土的 坍落度损失也越大，容易造成堵管等各种事故，一般为45m/h。混凝土供应强度槽孔浇筑过程中混凝土的供应强度，应满足浇筑要求，才能保证混 凝土浇筑的连续性。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面的深度或高程。终浇高程槽孔混凝土

19、的终浇高程应比设计高程至少高出0. 5m。以便将来把高 出部分混有泥渣的不合格混凝土凿出。5. 5. 5防渗墙槽段连接木工程拟采用先进的“接头管”法进行槽段连接，此法与传统的“套 接法”相比较，采用此法施工，可以省去“套接法”施工产生的重复钻 孔（钻混凝土）工作量，既节约了混凝土料，又提高了施工进度，同时 也减少一期混凝土接头的不平整度，减少接缝夹泥的可能性，提高了防 渗墙的防渗质量。槽孔深度超过45m时槽段的连接可考虑采用“套打一 钻”法。接头管施工方法：在一期槽孔浇筑前，在槽孔两端下入790mm接 头管，待混凝土初凝后，按照一定速度用YBJ-800型拔管机将之拔起， 形成接头孔。二期槽孔浇

20、筑前采用刷子钻头刷洗一期槽孔端头混凝土， 直到钢刷无泥屑孔底淤泥不再增加为止。一、二期槽孔连接工艺见图l-6o 拔管机的性能参数如下：YBJ-800型拔管机的性能参数适用拔管直径：600、800亳米 最大压力：30MPa工作压力：20MPa起拔力：1205kN抱紧握裹力：843kN行程：750毫米图1-6 一、二期槽孔连接“接头管”法工艺流程图I期槽广 r期槽孔丿11期槽化-废浆 y y y y泥浆泵管废浆/I期槽、清孔1 1II期槽4 YuwlOii期槽孔1期槽孔CdU：C 期槽几三、塑性俭浇筑四、拔管在浇筑过程中，要定时测量槽孔中混凝土而的上升情况，并与所 浇入的混凝土量相核对；当发现浇入

21、的混凝土量与混凝土上升高度不相 符时，要立即查明原因，避免混凝土导管拔离混凝土面。当混凝土浇筑不畅通时，常需上下抖动导管，但抖动时上提的幅 度不应超过0. 30mo浇筑工作一旦开始就必须连续进行，中途因故停等不应超过 30mino混凝土出机后应在1. Oh内浇入到槽孔中，因故停等过久，应重新 测量坍落度，当不符合要求时应弃之不用，不可勉强浇入槽内。混凝土拌和、运输、浇筑示意图见图l-7o6施工进度计划木工程大坝混凝土防渗墙轴线长1010m,总截水面积46296m2,墙厚 0. 8m；冲击钻平均工效按4n?/台日，抓斗平均I以按65m/台日、抓斗使 用效率按85%计算，主体工程施工为260天。计

22、划施工时段：2004年9 月2005年6月。2004年9月初进场，进行先期的生活设施、生产设施建设，生产设 施包括施工平台填筑、导向槽的开挖浇筑、倒浆平台浇筑、排浆沟开挖 浇筑、蓄水池、浆池、混凝土拌和系统修建等等，2004年10月进行主体工程施工，至2005年6月底主体工程施工结 束。其间的11月、12月至次年的3月共有5个月属冬季施工期，混凝 土浇筑应采取保温措施，确保混凝土浇筑质量。2005年6月底大坝混凝土防渗墙施工全面竣工。施工进度详见施工总进度表。* * 滾 * * *图1-7碇拌和楼、运输、浇筑工艺示意图*7劳动力组合按每天三班制作业，每班每台钻机配备3人，每班每台抓斗配备2 人

23、，制浆系统每班10人计算，另外每班有工程师2人，技术员4人，电 工2人，机修工4人。混凝土浇筑每班：拌和楼操作技工2人，水泥进 料4人，砂、石料输送6人。高峰人数达400人左右。人员可根据实际 施工需要进行调整。8机械设备保障本工程组织安排中，己考虑了部分天气、交叉作业等工期影响，设备 及人员安排有一定富余量，确保按工期完成。拟投入防渗墙工程主要机械设备见表l-2o表1-2 主要机械设备一览表序号设备名称规格型号单位数量单机功 率（庙）制造厂家1钢丝绳冲击钻机CZ-22Zs1030太原矿山机器厂2钢丝绳冲击钻机CZ-30台840太原矿山机器厂3液压抓斗DH12Zp2240意大利土力公司4卧式双轴泥浆搅拌机4m3Zp415自制5旋流式高速搅拌机XL-1500622天津基础工程局6PN型泥浆泵4PN 150m7h台455杭州钻探厂7液压拔管机YBJ-800套3358混凝土搅拌楼3X1.5套151. 72郑州水-厂9混凝土搅拌运输车JCY6 型辆5徐州工程机械厂