水电站厂房尾水渠砼防液化墙工程

水电站厂房尾水渠碎防液化墙工程

竣

工

报

告

中国水利水电XXXX局

年月

批准：XXX

编写：XXX

较核：XXX

目录

I.工程概况

2.施工依据

3.完成得工程量

4.防液化墙施工方法

5.施工进度及工期

6.施工成果

7.施工质量

8.施工安全

9.结论

1.工程概况

1.1工程概况

xx水电站位于四川省乐山市金口河区内大渡河干流上，距乐山市

180km,距金口河区1.5kmo电站装机54kw,由取水口、引水隧洞、地面

厂房和地下厂房、调压井、压力管道登主要建筑物组成。取水口位于金口

河大河湾上游，引水隧洞长约5km,获取水头约30m,发电厂房位于金口

河区永和镇，大渡河左岸牛落沟口上游侧一转折处。碎防液化墙工程是XX

水电站得尾水渠修建碎围封墙，限制厂基深埋得砂层在VII度地震作用下

液化时发生侧流，使地基得剪切变形受到约束，避免厂房因大量沉陷而破

坏。

1.2工程地质情况

厂区地层结构复杂，为第四纪松散堆积层，主要成因类型有冲积漂卵石

层、粉细砂层、洪积块淬石及破积层登。从下而上可分三大层：

（1）I层含漂砂卵石层（alQU）：厂房区以冲枳含漂砂卵石为主，局部

夹薄层粉细砂，厚顶面出露高程547.38~553.84m,透水性强,

承土力较高。该层在破体内侧混有洪积石土及薄砂层透镜体，层次结构较复

杂O

（2）II层粉细砂层（aIQ2Q：该层厂址区以粉细砂为主，局部夹粉质壤

土层或含碎（砾）石土层，层厚7~14rn。山体内侧由于洪积块碎石土的混

入，该层厚度仅5.96m主要成分为粉细砂夹碎石土。

（3）III层（alQ-、）：坡体前缘较薄，以冲积卵石夹砂为主，后缘渐增

厚，渐变为洪积碎石土层夹粉砂土层为主，厚度变化大，约18〜30m。

（4）施工中遇到的地质情况远比以上设计提供的要复杂的多（详见附

件：《地质剖面图》），使施工难度、施工方案及施工工期发生很大改变。

1.3施工处理方案

H层粉细砂层（alQ-）位于主厂房建基面高程附近，其物理力学指标

低，物理力学试验：（15（）=0.12〜0.2mm,粘粒含量5.5-14%,干密度

1.56〜1.64g/cm3,孔隙比65~0.74,压缩系数ai.2=0.1~0.15Mpa”,为稍密至

密实的中压缩性砂层，以物理力学指标判断为易液化砂。标准贯入试验击

数均低于液化临界标贯击数，室内动三轴试验的动强度比，经工程类比亦

接近于液化指标。

经业主、设计和监理研究决定采取碎防液化墙进行防液化工程加固处

理，即采用厚度为60cm的地下佐连续墙的处理形式，碎强度为R28=20Mpa。

碎防液化墙轴线距尾水渠边缘12.7m,由轴线长度121.4m,墙体穿过该粉

细砂层，嵌入含漂砂卵石层2m以上。

1.4参建单位

建设单位：四川乐山xx电力开发有限责任公司；

设计单位：中国华西工程设计建设总公司(集团)；

监理单位：四川水电工程建设监理公司xx水电站工程监理部；

施工单位：中国水利水电XXXX局第一工程处xx项目经理部。

2.施工依据

2.1《四川省乐山市xx水电站厂房尾水渠碎防液化墙工程施工合同》

2.2《水利水电工程混凝土防液化墙施工技术规范》(SL174-96)

2.3《xx水电站厂房尾水渠混凝土围封墙布置图(1/3)(2/3)(3/3)»(2002

年10月)

2.4《xx水电站厂房尾水渠防砂层液化的碎围封墙的施工技术要求》(2002

年10月)

2.5《中国水利水电基础工程局企业技术标准》

2.6《中国水利水电基础工程局质量体系文件》

2.7《四川省乐山市xx水电站尾水渠碎防液化墙工程施工组织设计》

2.8《四川省乐山市xx水电站尾水渠碎防液化墙工程施工细则》

3.完成的工程量

本工程计划完成防液化墙起止桩号为0-042.704〜0+080.294m,防液化

墙轴线长度122.998m,工程量为防液化墙造孔3689.94】靖，根据现场实际和

地质地层情况，设计变更后，实际完成防液化墙起止桩号为

0-036.454〜0+077.084m,防液化墙轴线长度113.54m,最大墙深30.0m,平

均墙深26.3m,平均墙厚0.68m,防液化墙造孔3317.69m?、成墙面积

3

2565.62m\混凝土浇筑1811.86mo具体完成工程量情况见下表1。

表1xx水电站尾水渠碎防液化墙工程完成工程量汇总表

序号项目名称工程量

1临建导向槽、施工平台浇筑690m3

2施工平台土方回填15022.97m3

施工平台土方开挖5654m3

3防液化墙墙体总长113.54m

4槽孔个数20个

5造孔面积3443.7m2

6成墙面积2565.62m2

7固化灰浆275.8m2

8碎浇筑方量1821.9m2

4.防液化墙施工方法

4.1成槽方法

由于本工程的上部地层为回填层、底部为砂卵石层、粉细砂层及漂卵

石层，使用两台液压抓斗和冲击钻联合作业成槽。液压抓斗较适合砂卵石

地层抓取成槽，效率很高，是其他设备不能比拟的。因此，本工程混凝土

防液化墙采取钻抓成槽法。两台抓斗斗体宽度为2.6m,因此每一槽孔均采

用先由冲击钻钻进导孔，后由抓斗多次抓取成槽法。施工分两序施工：先

施工一期槽，再施工二期槽・；根据施工情况，槽孔先由冲击钻钻打两端及

中间导孔，再由抓斗抓取导向孔间的土体，或者采用“先抓两边，后抓中

间”的方法直接由抓斗抓取成槽；同时遇到难抓的地层时.，由冲击钻进行

埔助冲击破碎以后，再由抓斗将土体抓出槽孔；遇到抓斗无法成槽的，直

接由冲击钻成槽。冲击钻和抓斗的联合作业，大大提高了成槽效率。

防液化墙施工采用膨润土泥浆护壁，HB-12型和BAUERBS-655型两

台履带式起重主机配厚度为60cm的液压抓斗，以及八台CZ-22A、CZ-22B

型钢绳冲击钻机，即采用冲击钻机、抓斗“钻抓法”和抓斗“纯抓法”成

槽，清孔使用抓斗“捞抓法”和“抽筒法”清孔换浆，碎浇筑为泥浆下“直

升导管法”浇筑成墙，墙段连接使用“接头管法”和“套打法”。其防液化

墙施工工艺流程图如图1。

4.2施工临建

根据工程施工需要，分别建造施工平台、导向槽（钢筋碎导墙）、泥浆

系统、混凝土拌和系统、水电系统、临时生活设施和施工道路等临时设施。

4.3槽孔划分

槽段划分根据实际情况确定，要综合考虑地质、成孔机械的工效、浇

筑砂面上升速度、墙体稳定性等多种因素。其原则式直要不塌孔尽量长一

点，有利于加快施工进度。根据本工程采取施工设备的不同，结合原基坑

填筑情况、地层情况以及施工经验，在保证槽孔壁稳定的前提下，一期、

二期槽段长度划分均为6.4m,在回填部分较为疏松的槽段调整为5.8m。因

此，桩号0-036.454〜0+077.084轴线共划分为20个槽段。所有槽段分两序

孔进行施工：先施工I期槽段，再施工II期槽段（编号为双数的为I期槽段、

编号为单数的为II期槽段），再每个槽段施工顺序为“先打主孔，后抓副孔”

或“先抓两端，后抓中间”的施工程序。

4.4槽段连接

为保证墙体的完整性，采用较先进的接头方法“接头管法”进行槽段

连接：即再一期槽孔浇筑前，再槽孔两端下设“600mm的钢管，待混凝土

初凝后，按一定速度将其拨起，形成碎接头孔；由于受场地条件的限制，“接

头管法”施工给现场的施工带来极大的不便，影响了其他槽段的施工，于

是改用“套打一钻法”进行槽段的连接。二期槽孔浇筑前使用钢丝刷刷洗

接头孔两端的碎，直至钢丝刷不带泥屑、孔底淤积不再增加为止，浇筑碎

与之连接。I、H期槽孔连接见下图2。

接头孔、套打孔

I期槽孔6.4m

I期槽孔5.4m

4.4墙体材料及碎浇筑方式

4.4.1墙体材料

防液化墙墙体材料采用素混凝土，墙体素混凝土控制指标为：R282

20Mpao

4.4.2碎浇筑方式

防液化墙碎浇筑为泥浆下“直升导管法”浇筑。根据槽段深度配置相

应长度的导管（0240mm）逐节下入槽孔中，开浇时使用橡皮球放入导管

中隔离泥浆，碎浇注靠碎的自重压力自行分散密实，根据碎上升面起拔和

拆卸再碎中的导管，碎浇筑要求连续、均匀上升，直至达到设计高程终止

径浇筑，拔起导管。硅浇筑工艺流程为：碎拌和碎泵泵管孔

口储料斗一•分窗槽一漏斗--导管一槽孔一»测量碎顶面深度-

起拔拆卸导管。

5.施工进度及工期

xx水电站厂房尾水渠碎防液化墙，根据业主的工期要求，该项工程2003

年2月5日完工。本工程从2002年10月8日签订施工承包合同，并组织

施工人员、设备进场；1()月26日开始进行相应的施工临建，经过15填的

施工前期准备工作和施工临建，于2002年11月1()日正式开工，导2203

年2月3日防液化墙工程全部竣工，施工历时85填，比合同工期提前了两

天完成碎防液化墙的施工任务，确保了xx水电站后序工程的施工。XX水电

站厂房尾水渠碎防液化墙施工进度详见表2：

XX水电站厂房尾水渠碎防液化墙工程工期短，要求在2003年2月份前

完成坝体防液化墙工程的施工任务；地层地质条件极其复杂，施工场地狭

窄，非常不利于大型设备作业；尤其是槽段再砂砾层中抓进时，漏浆、塌

孔特别严重；地层中打块超径块石较多，最大漂石厚度长达1.8m,厚度

0.63m,宽度1.2m；这些给正常施工带来了极大的困难。为此，我们采取了

切实有效的施工措施，调整了施工方案，有效地发挥了各种优势，激发了

职工的积极性，在工程后期打打地加快了施工进度，提前完成了施工任务。

实际工效为：2002年，从11月10日〜12月31日共51填，因受复杂的地

质地层原因，完成防液化墙槽段2个，完成384m2,硅浇筑方量为205.86m?,

施工工效仅为75峭/台日。为确保工期，我方暂不计工程成本的增加，增加

了大量的先进设备，增调了大量的操作工人。2003年，从1月1日〜2月3

日共34填完成防液化墙槽段18个，相当于近两天完成一个槽段，挽回了

工期损失，确保了工程工期。2003年完成2933.69m?,碎浇筑方量为1606m3,

施工工效为43.11峭/台日。本工程从2(X)2年11月10日开工〜2003年2月3

日完工平均工效为:抓斗19.50?/台日,冲击钻机3.53m/台日。

6.施工成果

6.1孔形

6.1.1孔位偏差：施工前，对施工轴线进行测量放样，然后根据放样修筑导

向槽，抓斗严格按轴线和标识进行施工，孔位偏差均满足设计要求，合格

率100%o

6.1.2槽孔孔深：本工程抓斗施工的槽段共21个，终孔最大深度为30.0m,

最小的深度为25.0m,孔深均满足设计要求，合格率100%。

6.1.3进入漂卵石深度：21个槽段中墙体进入漂卵石最大深度为7.5m,最小

深度为2.0m,平均入岩深度为3.51m,均满足设计要求。

6.1.4孔斜率：21个槽段孔斜率均小于0.4%,满足设计和规范要求。

6.1.5墙体厚度；最大墙厚为0.77m,最小墙厚为0.62m,平均厚度为0.68m,

均满足设计要求。

6.2清孔换浆

6.2.1根据各槽段清孔换浆后对泥浆的性能检测结果，各项性能指标均符合

没计和规范要求。统计结果见表3。制备泥浆共计54856工。

622接头洗刷：二期槽孔接头孔壁洗刷干净，刷子钻头基本不带泥屑，孔

底淤积不再增加，符合设计和规范要求。

6.4混凝土浇筑

6.4.1原材料:

A.水泥：由业主提供的乐山华强水泥厂生产的东森牌P.O.32.5普硅水泥。

经检验水泥物理力学指标符合GB175-1999标准。

B.砂石膏料：由业主提供，质量满足要求，骨料最大粒径不大于40mm,

含泥量W3%,经检验砂石骨料主要物理性能满足JGJ52-92标准。

C.水：深井取自深层地下水。

D.外加剂：彭山出的混凝土早强泵送剂。

表3清孔泥浆性能指标统计表

性能指标最大值最小值平均值备注

比重（g/cmO1.161.091.13

粘度(s)27.82426.12

含砂度(％)3.81.52.55

淤积厚度(cm)8.53.05.73

6.4.2墙体材料配合比

按照设计提供的混凝土的性能指标要求：抗压强度：R28^20Mpa,结

合现场的原材料，委托水电七局实验室进行配合比试验，确定施工配合比

详见表5。

表5防液化墙混凝土配合比

项目名称水泥水砂石子外加剂水灰比砂率

lirf碎材料用量(Kg)34416570212492.410.4836%

配合比1：0.37：1.58：4.10：4.10：0.0034

6.4.3混凝土制作及运输

根据现场条件，在尾巴水渠下游左侧处建造混凝土搅拌站，集中搅拌

混凝土，用佐泵输送到各槽段孔口浇筑。搅拌站安装1台JS-750型强制式

搅拌机，由专人负责混凝土的搅拌。装载机上料，HPDI200型混凝土配料

机电子自动控制配量。专职人员控制原材料及熟料的质量，不合格的原材

料不得进入施工现场，不合格的熟料不得进入槽孔。拌制碎共计1811.86m。

6.4.4混凝土浇筑

碎浇筑采用泥浆下“直升导管法”，浇筑导管采用内径6240mm的无缝

钢管。

A、导管及接头管的下设

在一期槽孔浇筑时，为保证一期槽孔与二期槽孔的搭接厚度，在一期

槽孔两边下设e600mm的接头管，下设过程中根据孔深合理配置接头管，

确保接头管下至孔底。一期槽孔导管距接头管为1.0〜1.5m,二期槽孔导管

距一期槽端0.5〜1.0m,相邻两导管之间的距离小于或等于3.50m,导管下端

距孑L底15~25cm。

B、混凝土浇筑

混凝土开浇前，将导管内先放入隔离球，然后通过溜槽将混凝土流入

导管内，混凝土压着隔离球下沉至孔底，使混凝土与泥浆隔离开来，待导

管内充满混凝土以后，隔离球脱离导管底部，导管内混凝土流入槽孔埋住

导管底口。

浇筑开始时，首先要拌制1.5〜2.00?砂浆，放入漏斗中，行储料仓好后，

开始浇筑。

正式浇筑前先测试骨料的含水量，按其测试结果进行拌和试验。开浇

时在机口取样，测试混凝土的塌落度、扩散度试验。塌落度控制在18~22cm

范围内，扩散度控制在34~40cm范围内。碎塌落度、扩散度统计结果见表

6o

表6磴塌落度、扩散度统计表

性能指标最大值最小值(cm)平均值(cm)备注

塌落度221920.15

扩散度403437.81

开浇后保证碎的连续供应，槽孔内佐面上升速度不得低于2m/h,浇筑

时严格控制导管埋入混凝土的深度为槽孔内混凝土面高差不大

I*0.5m♦每30min测量一次混身土面的深度，终浇高程按高干墙顶高程0.5m

控制。

碎浇筑导管距离端孔：I期槽孔最大不超过1.5m,II期槽孔最大不超过

1.0m,；导管间距最大3.5m,最小2.2m,均满足设计和规范要求。

碎浇筑上升速度最大6.06m/h,最小3.07m/h,平均4.46m/h,均满足设

计和规范要求。

碎浇筑过程中，根据性上升速度起拔导管，导管埋深最大6.0m,最小

1.2m,导管埋深均满足规范要求。并根据混凝土初凝时间指导起拔接头管，

防止铸管现象的发生，同时又不能起拔太早，如果起拔太早，会由于混凝

土没有初凝，强度低，起拔接头管将会导致碎塌落，从而不能形成接头孔。

整个浇筑过程中，孔口由技术人员严把质量关，详细记录较浇筑过程，

准确计时计量，严格控制碎浇筑过程中的各个施工环节，做到了配料准确，

搅拌均匀，浇筑速度快，质量好。因此，21个槽段碎浇筑都十分成功，磴

浇筑各项指标符合设计和规范要求，的浇筑连续，没有断开脱离现象，墙

体连续完整。

7.施工质量

7.1施工质量控制

在施工过程中严格实行“三检制”，即由机班组初检，专职质检员复检，

质检员会同监理工程师终检的质量管理机制，施工中严把质量关，执行质

量“一票否决权”，不合格者坚决不得进行下一道工序施工。防液化墙施工

过程控制检查项目及标准见下表7,严格按照标准进行工程检查和验收，经

验收合格方可进行下道工序施工。

每个槽孔的主孔抓至漂卵石后，现场取样，由三方工程师（设计、监

理和施工）共同进行地层鉴定，确保墙体进入漂卵石的深度。待主、副孔

终孔后进行终孔验收。终孔验收项目有孔位、孔深、槽宽、孔斜、入岩深

度。孔位中心偏差不大于±3cm,孔深应满足设计要求，孔斜率不大于0.4%,

孔斜偏差采用重锤原理进行测量。一、二期槽孔接头孔孔位中心任意深度

的偏差不大于墙厚的1/3,槽孔宽度不小于60cm。

终孔验收合格后方可进行清孔验收，清孔合格标准为：淤积厚度不大

于10cm,泥浆密度＜1.3g/cm3；泥浆粘度＜30s；含砂量

在浇筑过程中，严格控制混凝土的和易性和各种材料的加入量，对成

品混凝土进行抽样检查，每个槽孔碎浇筑时均进行了碎试块取样，以检测

混凝土力学指标。混凝土的原材料亦按规范要求进行抽样检验。

防液化墙施工中的各工序检验的各项技术指标均符合设计和规范要

求。

表7混凝土防液化墙质量检测项目及标准

序号项目质量标准

1槽孔中心偏差±3

造

2槽孔孔径宽度260cm

3孔孔斜率<0.4%,特殊情况W0.6%

4槽孔深度符合设计要求

5接头洗刷刷子基本不带泥屑，孔底淤积不再增

加

清

6孔底淤积210cm

7孔内泥浆密度、1.3g/cm3

孔

8孔内泥浆含砂量210%

9孔内泥浆粘度230s

两导管间距导管距孔端：【期槽孔：

导管间距与埋深3.5m,1.0-1.5m

10II期槽孔0.5~L0m,埋深小于6.0m,但大于1.0m

混

11混凝土面上升速度22m/h,或符合设计要求

12凝混凝土塌落度18~22cm

13±混凝土扩散度34~40cm

14浇浇筑高程符合设计要求

15筑混凝土物理力学指标满足设计要求

16施工记录、图表齐全、准确、清晰

7.2单元工程质量检验评定情况

本工程按照原水利电力部《水利水电基本建设工程单元工程质量等级

评定标准》(SDJ249-88),对防液化墙20个单元工程逐项进行质量检查和

测试，20个单元全部合格，其中20个单元评定为优良，本项工程评定结果

为：合格率100%,优良率100%,评定结果说明xx水电站厂房尾水渠校防

液化墙施工质量优良。

7.3现场开挖检查情况

2003年2月10日水电七局项目部将上部墙体已经开挖暴露出来，通过

直观可以看到防液化墙碎浇筑质量和碎接头的连接情况：防液化墙墙段连

接好，衔接质量高，墙面光滑，密实度好，碎未出现夹泥、蜂窝、麻面、

空洞、脱节现象。现场开挖检查说明：墙体连续、完成，成墙质量高。

7.4碎试块的试验结果

未了检验浇筑槽孔素混凝土的抗压的性能指标是否满足设计要求，再

每个槽段浇筑过程中，再孔口随机取样，成型后进行标准养护，达到龄期

后进行了性抗压性能指标的检验和试验。将碎抗压试件送至中国水利水电

七局实验室进行检验，对其性能指标检验和实验的结果统计如下：

本工程使用15cm义15cmX15cm立方体试模成型按每个槽段取一组试

件（3块）。，共计20组抗压试件，进行了28d龄期抗压强度试验°试验结

果统计得出：最大值R28nax=23.5Mpa,最小值R28n）in=20Mpa,平均抗压强度

最大值R28=21.2Mpa,标准差O=0.76,离差系数Cv=0.036,强度保证率

P=100%,碎抗压强度指标完全满足R28^20Mpa的设计要求，合格率100%,

碎质量优良。

由于塑性混凝土强度远低于普通混凝土，参照一些低标号碎施工质量

控制水平，根据工程的经验，塑性性施工质量控制水平的好坏一般可以参

照如下表8中的标准进行质量平定。

表8