电站工程上游围堰混凝土防渗墙试验施工组织设计

1、XX 电站工程上游围堰混凝土防渗墙试验施工组织设计批准：审查：校核：编写：20 年 月 日上游围堰混凝土防渗墙试验施工组织设计1 工程概况1.1 概述XX 水电站上游围堰堰型为土工膜心墙堆石围堰。堰体防渗1003.00m 以上采用土工膜心墙，1003.00m 以下堰基防渗采用混凝土防渗墙。根据 XW/C3-C 标段招投标文件要求防渗墙施工前先进行生产性试验。 通过试验获得在该地层进行混凝土防渗墙施工的合理技术参数、防渗效果、可靠性以及相应的施工经验。1.2 试验区工程地质及水文地质条件本次混凝土防渗墙试验选择在左岸上游围堰堰肩轴线上。 上游围堰左岸位于饮水沟和狗崖子沟之间， 右岸位于大椿树沟和

2、骑马沟之间的河段上。 该地段出露的岩层为 M v-1 ： 黑云花岗片麻岩夹片岩。第四系（Q）地层主要分布有冲积层（Qal）,原始厚度为16m 22m、坡积层（Qdl）,原始厚度5m23m、人工堆积层（Qs）,主要由两岸开挖滚入河 床的块石组成。上游围堰河床建基面高程在 955m960m附近，河床部位一般无强风化岩体分布，弱风化岩体最深底界在高程955m 附近。两岸岸坡部位风化深度左岸大于右岸，岸坡强风化带厚度不大，弱风化岩体厚度一般20m30m。地下水主要类型为基岩裂隙潜水。 裂隙潜水在破裂面中作网络状运动， 岩体透水性极不均匀。地下水水位铅直埋深15m36m。微透水岩体顶界铅直埋深左岸大约为

3、 45m, 右岸约为73m,河床地段微透水岩体顶界高程一般为 945m955m。F7断层在堰体下游坡脚部位通过，微透水岩体顶界埋深为906.53m,主要是受构造的影响而出现异常。冲积层具强透水性。山坡地段分布的第四系松散层一般具中等强透水性。XX水电站雨季一般在69月份。本次试验在6月初完成，按三十年一遇洪水计算六月份上游围堰最大水位低于 1010m ，故混凝土防渗墙试验施工平台高程选择在1012m 高程。1.3 施工条件及环境混凝土防渗墙围堰试验施工需要利用左岸导流洞施工道路及R4 公路进场，施工干扰极大。目前， XX 雨季已经提前到来，场内填渣公路容易被雨水冲刷毁坏，制约施工进度。1.4

4、施工组织设计编制依据1、 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范（SL 194-96） ；2、 云南XX 水电站围堰工程招标文件；3、 云南XX 水电站围堰工程投标文件；4、 对围堰防渗试验大纲的回复（西北XW/C3-C（ 捌柒 ） 2004 002号） ；5、 XX 建设公司技术部关于对围堰防渗试验有关要求的函（技术函2004 16 号） 6、 水利水电工程钻孔压水试验规程（SL25 92） ；7、 水工混凝土外加剂技术规程（DLT5l00 1999）；8水工混凝土试验规程（DL/T5150 2001）；2 试验施工准备2.1 施工道路布置利用现有进场道路和施工现场已有交通道路作为施工主要通道

5、。 上游围堰混凝土防渗墙试验施工拟利用左岸导流洞施工道路及R4 公路进场。导流洞施工支洞出口到试验平台修建临时交通道路，供施工运输设备、材料和运渣等使用。2.2 施工用电布置根据本次施工所投入的设备数量（见表一施工机械设备表） ，施工总用电容量为430kw。为保证试验用电正常供应，拟在导流洞围堰附近靠平台内侧布设一台功率为 630KW勺变压器，电源拟从1245变压站接入。每台套设备分别布置一个开关柜。2.3 施工用水布置本次试验拟直接从河水中取水供应施工用水。 在河岸边建立固定式泵站， 直接抽取河水进行施工。泵站架设两台3时多级离心式清水泵，一台工作，另一台作为备用。 4 时钢管铺设至施工试验

6、部位。2.4 材料的准备及供应膨润土、粘土由联营体物质部门统一供应，防渗墙混凝土由联营体0渣场拌和楼统一供应。2.5 施工场地的准备按照混凝土防渗墙试验要求及六月份最大水位情况，试验施工平台填筑高程为1012m。施工试验区的面积不小于 30x 30m2,试验施工的轴线长度为 15m,宽度不小 于 10m。2.6 施工平台准备施工平台、 混凝土导向槽、 倒渣平台及排浆沟的布置见 混凝土防渗墙生产性试验施工布置图 。导向槽采用混凝土结构，“L”形断面，导墙高度1.5m,内侧中心距90cm。导向槽、倒渣平台及排浆沟等混凝土采用标号为C10号在钻机平台的位置，铺设0.15X0.15X 4.2m3的枕木

7、，枕木间距一般为50cm,枕木上安装 4 根道轨，以供钻机平台车工作使用。2.7 泥浆系统在试验施工现场， 建造 2 个 100m3 的泥浆池，一个为新制泥浆池， 一个为回收浆池。泥浆站安设2台2m3卧式泥浆搅拌机拌制泥浆。总计占地面积约10X20m2。供浆采用两台3PL泵供浆，供浆管路采用4时钢管或软管送浆。2.8 混凝土拌和、浇筑系统防渗墙施工用的混凝土，拟从XW/C2-A 标段左岸0渣场拌和楼采购。为保证混凝土防渗墙的浇筑施工质量，要求混凝土供应的强度应保证不小于30m3/h。混凝土运输采用混凝土搅拌运输车，混凝土浇筑入仓采用人工直接入仓。2.9 弃浆弃碴场弃渣、弃浆排放位置由监理工程师

8、现场指定，施工废渣采用 ZL50C 装载机装入自卸汽车运输至左-IV 弃渣场，施工废浆排放将根据弃浆场位置的具体情况，确定排放方式，如距离较远，可采用大功率排污泵和钢管道排放。2.10 资源配置为保证本次试验的顺利开展， 联营体成立以总经理为组长的试验小组。 试验小组成员分工及组织结构图（图 1）如下：组长：副组长：成员：下设施工、技术、质量、安全四个小组施工组:技术组:质量组:安全组:本次试验施工，计划安排各种人员共钟46人。其中生产机组人员19人，三班作业, 泥浆站3人，三班作业，供水、供电2人，技术人员5人，质检人员3人，物资材料人员1人，普工15人。副组长副组长本次试验投入的主要施工机

9、械设备有两台CZF1200型冲击反循环钻机，其它设备具体见表1。表1 施工机械设备表设备名称型号及规格测单位 量数骷 验功率(kw)用电量(kw)设备状况备注冲击钻机CZF-1200队台套容3060良好砂浆泵6BS套24590良好振动筛ZX-200套252104地质钻机XY-2PC台套11515良好碎泵HBT50C台套150完好备用水泵DA100X5台23030完好装载机ZL50C辆1完好r柴油动力自卸车5t辆2完好柴油动力汽布吊25t辆1完好柴油动力交通车1.5t辆1完好柴油动力生活车1.0t辆1完好柴油动力电焊机交流30kVA台33060完好1台备用泥浆搅拌机2m3台套115完好备用灰浆搅

10、拌机ZJ-400台套25.511完好排污泵3PL台51560完好1台备用氧气焊套1全新泥浆检测试验仪器套1合计4303防渗墙施工试验内容3.1 试验内容本次防渗墙试验施工包括混凝土防渗墙施工参数试验、 固壁泥浆配比试验、混凝土 配合比试验、防渗墙接头施工工艺试验、对强漏地层处理方法试验、先导孔取芯及其试 验。3.2 试验方法防渗墙采用CZF1200型冲击反循环钻机钻孔成槽，膨润土泥浆固壁，反循环出渣， 泵吸法进行清孔换浆。防渗墙造孔施工程序为：一、二期槽孔间隔布置，先施工一期槽 孔，后施工二期槽孔，槽段长度为2.8m6.8m,每个槽段先施工主孔，后施工副孔，一、二期槽端接头孔采用“套打一钻”的

11、方法施工。3.3 试验墙段布置及工程量根据联营体以往的施工经验，结合本工程的具体情况和拟采用的成槽工艺， 每个 槽段按7个孔布置，其中冲击反循环钻机施工的主孔 4个，长度0.8m,副孔3个，长 度为1.2m,故单个槽孔的长度为6.8m。试验的二期槽孔长度计划2.8m,布置为2个主 孔和一个副孔，具体布置见图2一期梢二期梢 /L主孔-副孔 -主孔一副孔接头孔防渗墙用心线图2防渗墙施工试验槽孔划分布置示意图防渗墙施工深度预计40m）本次试验施工预计造孔总进尺 480m1碎接头40ml浇筑混凝土 390m。4防渗墙成墙试验4.1 先导孔施工试验鉴于防渗墙部位地质条件复杂，为准确判断地层情况，为防渗墙

12、试验提供准确的地 质资料，沿试验墙段按5m间距布置先导孔，并根据现场实际情况进行调整，钻孔进入 弱风化岩层5.0m。钻孔设备为XJ 2PC型岩芯钻机，采用76mm的硬质合金钻头和 金刚石钻头钻进工艺，在覆盖层及全风化层采取干烧钻进的方法去芯，在弱风化 层中采用双管钻具取芯，每50cm为一钻进回次。采取的芯样按顺序摆放，进行标识和地质编录后装箱保存，并绘制柱状图和防渗墙轴线部位地质剖面图以指导防渗墙施工。4.2 泥浆试验本次防渗墙施工试验采用膨润土泥浆护壁，经试验后选取合格的膨润土，防渗墙现场生产性试验前，进行试验以确定符合本工程地质条件的护壁泥浆，泥浆配合比暂按表2选取，配制好的泥4指标须符合

13、表 3的要求。制浆所采用的添加剂为食用碱表2新制粘土泥浆初步配合比材料名称水(L)粘土 ( kg)食用碱(kg)备注1m3浆用量86030040034施工中所采用的配合比，可根据使用情况进行适当的调整表3现场泥浆性能指标控制表使用部位密度(g/cm3)1006漏斗粘度(S)PH值含砂量(%)备注新制泥浆1.11.2182579<5槽内泥浆<1.330 35811清孔换浆<1.25<30811< 104.3 混凝土试验(1)施工原材料水泥：防渗墙选用的水泥品种为普通硅酸盐水泥，水泥标号为425# (不低于原标号)。根据实际情况，按照监理人指示，采用高标号水泥、细水泥

14、等特种水泥。防渗墙 用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久，超过出厂期三个月的水泥不应使用。砂石骨料：采用细度卞K数大于2.5的中粗砂，碎石采用1020m浒口 2040mmM种。水：混凝土拌和用水符合JGJ63的规定。掺合料：经监理人批准，在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰等掺合料。各种掺 合料质量须符合DL/T5148的规定和满足设计要求，其掺入量通过试验确定，试验成果 报送监理人，其试验参数的采用报监理人批准后执行。外加剂：经监理人批准，在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂以及监理人指示或批准 的其它外加剂。各种外加剂的质量符合 DL/T5148的规定，其最优掺

15、加量通过室内试验确定，试验成果报送监理人。所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。（ 2）墙体材料1）普通混凝土墙厚80cm；2）抗压强度10MPa3）抗渗等级S6;4）渗透系数=10-5cm/s 10-7cm/s；5）透水率q07Lu9Lu;6）允许渗透坡降J >1050（ 3）配合比试验混凝土配合比经试验确定，并将试验成果报送监理人审批。配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指标满足下列要求：1）入槽孔塌落度18cm 22cm；2）扩散度 34cm- 40crn3）塌落度保持15cm以上的时间应不小于1h;4）初凝时间不小于6h；5）终凝时间不宜大于24h。（ 4）机口取样每槽孔混凝土

16、浇筑时，现场取样，进行混凝土抗压强度、抗渗性能的检测，每个槽孔混凝土各种试件取样组数不少于 1 组。4.4 成墙试验4.4.1 成墙工艺流程：防渗墙施工拟采用CZF-1200型冲击反循环钻机钻孔成槽、膨润土泥浆护壁、泥浆3：4.4.2 成墙施工程序 图3防渗墙施工试验工艺流程图1）成孔导墙安装并经监理工程师验收合格后，向槽内充满固壁泥浆，当浆面在槽顶以下 3050cm时，开始进行造孔，造孔前在槽孔中填入 0.7m粘土，以保证开孔时能够稳住 钻头，避免钻头碰撞槽壁。采用CZF120cs冲击反循环钻机根据测量放样的孔位， 先钻主孔，再劈主孔之间的 副孔，钻孔间形成的小墙采用四方锤钻削， 钻孔过程中

17、定期用反循环出渣，并不断注入 新鲜浆液。造孔成槽过程中孔内泥浆面始终保持在至墙顶面 0.30.5m,经常测定泥浆 比重等指标并及时调整。钻孔过程中，采用重锤法和超声波测孔仪测孔斜并及时纠偏。2）终孔、清孔换浆一般主孔的终孔深度不小于进入强风化岩层50cm,副孔的深度按照相邻的两个主孔深度确定， 一般为较浅的主孔深度再加上两相邻主孔孔深差的三分之二， 当相邻两个主孔的深度相差较大时， 该副孔需进行基岩鉴定， 以确定终孔深度。 槽孔达到终孔要求后报监理工程师进行孔深、 槽宽和垂直度验收， 验收合格后采用正循环法进行清孔换浆，直至淤积厚度和泥浆比重达到设计要求。为保证工程的施工质量， 清孔时应最大限

18、度的清除孔内及泥浆中的沉渣。 本工程主要采用泵吸反循环法清孔，用一台6BS型砂石泵抽吸孔底泥浆，经排磴管至ZX-200型泥浆净化机处理后使泥浆流回槽孔内， 必要时， 用空心冲击钻头进行冲击扰动， 以使沉碴悬浮。本工艺具有清孔速度快，孔底淤积少，废浆液排放少，同时可以保证孔内泥浆在较长时间静置后孔底沉碴不增加。在清孔的同时， 不断地向槽内补充新鲜泥浆， 以改善槽孔内泥浆的性能， 补充新浆的数量以槽内泥浆各项性能指标符合设计标准为止。 特殊情况时如： 槽内泥浆浓稠、 槽内泥砂沉积较多等，采用泵吸反循环与抽筒法配合的方式进行清孔。二期槽孔在清孔换浆结束之前， 必须用专用的刷子钻头清除二期槽孔端头混凝

19、土孔壁上的泥皮。接头刷洗的结束标准为：刷子钻头基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。清孔换浆验收标准：清孔换浆后 1 小时，应满足：孔底淤积厚度不大于 10cm；泥浆密度不大于1.25g/cm3；泥浆粘度不大于40s；泥浆含砂量不大于 10%。清孔验收合格后，应尽快浇筑混凝土。混凝土开浇时间一般控制在清孔换浆结束后4 小时以内为宜。超过4小时后，应进行孔底沉淀检查，必要时应再进行清孔。3）接头施工本次试验接头施工采用套接法。 具体施工如下： 在一期槽段混凝土浇注24h 后终凝后， 采用冲击钻在一期槽段两端钻接头主孔至设计深度， 作为二期槽孔的端孔。 根据所使用的混凝土的性能， 一般在一期槽孔浇筑后2

20、4至 36小时后即可进行套打接头孔施工。二期槽段混凝土浇筑前先进行槽壁刷洗， 直至刷子钻头上不带泥， 确保二期混凝土与一期混凝土连接可靠。4）混凝土浇筑导管安装：根据各槽段的长度安装合适的导管，导管间距不大于3.5m,两侧距槽端距离不大于1.0m,导管距孔底距离不大于15cm浇筑方法：采用泥浆下直升导管法浇筑，管径 250mm使用螺纹连接，导管上安装集料漏斗，混凝土与泥浆采用球塞隔离。浇筑时，先在导管内下入隔离充气球塞，再注入适量水泥砂浆，并在槽口附近准备足够量的混凝土，以使导管底口的球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。 浇筑过程中， 保持导管埋深不小于3 m， 但最大不超过6m，混凝土上

21、升速度不小于2m/h， 中断时间不超过40min。 槽孔内混凝土应均匀上升， 其高差控制在0.5m以内。每30min测量一次混凝土面，每2h测量一次导管内混凝土面，在 开浇和结尾时适当增加测量次数，并将每次的测量数据及时进行记录。5）特殊情况处理当钻孔施工遇到粒径较大的孤石、 块石时， 采用钻孔预爆的方法， 对大体积的孤石、块石进行破碎，以提高施工速度。钻孔预爆施工，采用 XY 2 型岩心钻机钻孔，根据孤石的位置不同，采用不同的钻孔深度和不同的爆破装药量，为取得最佳的施工方法，在试验施工期间，需根据具体情况进行调整。爆破操作工作由专业炮工进行操作。基岩陡坎施工： 在防渗墙轴线部位存在基岩陡坡，

22、 部分地段形成陡坎， 而陡坎区弱风化基岩裸露，嵌岩和孔斜控制都很困难。拟采用回填大块石垫平，辅以聚能爆破，渐 次完成钻孔嵌岩作业。5试验墙段质量检查与检测5.1 开挖检查试验墙段完城后，在防渗墙接头部位，进行开挖检查接头质量，开挖深度按监理工 程师指示进行。开挖后，进行墙体和接缝质量的检查和检测，并拍照和描述。5.2 钻孔检查强度后，采用XY-2PC地质钻机配以双管单动钻具、金刚石钻头回转钻进取芯。钻 孔孔径为130mm钻进过程中每10m测量一次孔斜，取出的芯样均装箱、描述。(2)压水试验采用自上而下分段压水，压水段长一般为 5m第2段压水阻塞在第1段段底， 以下各段均阻塞在上一段段底，当第1

23、段阻塞不住时进行水泥浆封孔，待凝后扫孔并进 行下一段钻进。压水压力按相关规范执行。压水结束标准每5min测读一次压入流量，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的 10% 时，即可结束压水。(3)芯样试验每个钻孔取墙体上部、中部和下部各一组岩芯进行抗压试验和抗渗试验。5.3 成墙主要检查指标防渗墙施工工序质量检查内容及标准见表4:表4工程质量检验项目表在舁 厅P检验项目检验方法质 量 标准1造槽孔中心偏差现场测量± 3cm2孔终孔深度现场测量不小于设计深度3孔斜率重锤法不大于0.4%,特殊地层/、大于 0.6%4基岩鉴定设计及监理现场鉴定按设计标准5槽孔宽度测量钻头直径满足设计要

24、求（包括接头厚 度）6套接孔重锤法一、二期槽孔接头套接孔的两 次孔位中心在任意深度的偏 差值不大于设计墙厚的1/35清 孔接头刷洗现场测量刷子钻头上基本不带泥屑，孔 底淤积/、再增加6孔底淤积现场测量< 10cm7泥浆密度比重计不大于1.25g/cm （暂止）8泥浆粘度马氏漏斗不大于40s（暂定）9泥浆含砂量含砂量器测定<10%10混凝土浇筑导管间距与埋 深现场测量导管间距0 3.5m；距离孔端：一期 1.0 1.5m,二期 1.0m；埋深16m11混凝土面上升 速度现场测量、计算>2m/h12混凝土坍落度现场测试1822cm13混凝土扩散度现场测试3440cm14终浇高程开

25、挖检查符合设计要求15混凝土性能指 标室内试验符合设计要求16施工记录、图表综合检查齐全、准确、清晰墙体混凝土质量评价，一般以混凝土取样成型后进行的室内强度检查为主， 同时可根据情况进行现场墙体上的钻孔取芯、注水试验以及声波测试等辅助检查方法。6成果分析防渗墙现场生产性试验结束后，以下工艺和工效对比分析，并将试验报告报送监理工程师。（1）防渗墙造孔工艺和工效分析；（2）防渗墙接头施工工艺和工效分析；3）混凝土配合比试验分析；（ 4）泥浆试验分析；（ 5）各种特殊情况处理效果的分析。7 混凝土防渗墙试验施工工期按照计划要求，本次防渗墙施工试验计划成槽2 个，其中一期槽一个，长度6.8m，二期槽孔

26、一个，长度2.8m。防渗墙施工深度预计40簿本次试验施工预计造孔总进尺480ml碎接头40nl浇筑yM凝土 390m3。本次试验施工， 计划投入两台CZF 1200型冲击反循环钻机， 按照冲击反循环钻机150m/台月的综合施工工效考虑，预计本次施工试验的工期为55天，一期槽孔的施工工期计划为 35天， 二期槽孔的施工工期计划为 20天。 本次试验拟从2004年 4 月 25 日开始现场施工。8 . 质量保证体系我联营体的质量方针是：提高职工素质，规范工作任务，追求完美品质，满足用户要求；质量目标是单元工程质量合格率100%，优良率达80%以上。我们承诺本工程的质量目标为优良。为此，拟采取以下质

27、量保证措施：8.1 联营体部将针对本工程项目聘请基础处理专家，为本工程提供各种技术支持，拟聘请的专家组成员主要有：夏可风：防渗墙规范编辑，灌浆规范副主编，教授级高工。肖树斌：防渗墙规范编辑，教授级高工。8.2 建立以联营体总经理全权负责制的质量保证体系和健全的质检机构。8.3 实行验收“三检制” 。在施工全过程中，对各道生产工序由机组自检，自检合关键格后经现场值班员进行复检， 复检合格后由联营体三检会同监理工程师进行终检。工序需由监理工程师验收并签发合格证后方可转入下道工序。8.4 建立严格的质量管理制度， 实行质量目标管理， 项目经理控制质量目标的实现，并将质量目标分解到各级机构，落实责任和权限。8.5 加强质量教育，实行“质量奖惩制度” ，使全体参战人员自觉关心，严格执行，热心参与质量管理活动。8.6 按照联营体质量体系文件建立程序化的质量保证制度，并有效实施。确保施工全过程，尤其是关键工序和特殊过程（指造孔、清孔、换浆、混凝土浇筑等工序）始终处于有效控制之中，预防不合格工序的产生。9 . 安全防护措施9.1 健全安全管理机构，实行联营体总经理全权负责制的安全管理体系。联营体成立质安部，围堰施工时现场设专职安全员。9.2 制定