大壩防滲加固工程塑性砼防滲墻施工方案

1、黃金水庫(kù)大壩防滲加固工程塑性磴防滲墻施工概述馬小毛（江西省水利水電建設(shè)總公司）摘 要：介紹黃金水庫(kù)大壩防滲加固工程性栓防滲墻設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)、施工方案、施工設(shè)備布施工方法、特殊情況 處理和施工質(zhì)量控制等。關(guān)鍵詞塑性栓防滲墻；三鉆兩抓法造槽；大壩防滲加固1工程概況黃金水庫(kù)位于豐城市荷湖鄉(xiāng)境內(nèi)，是清豐山溪豐水河上游一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā) 電、養(yǎng)魚(yú)等綜合利用的中型水利樞紐工程。水庫(kù)壩址以上控制流域面積55. 2km2，總庫(kù)容5079萬(wàn) m3o大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高36. 0 m,壩軸線長(zhǎng)446m。由于壩體填筑土中含有大土塊并夾有 風(fēng)化石，且架空現(xiàn)象嚴(yán)重，因此壩 體總體填筑質(zhì)量很差。在大壩運(yùn)行過(guò)程中

2、棱體頂部出現(xiàn)滲水, 樁號(hào)0+200處棱體以上2m出現(xiàn)一處集中滲流，為大壩留下嚴(yán)重的滲漏隱患。由于建壩時(shí)清基不 徹底，河床部位未做截水槽，壩基 滲漏嚴(yán)重。在下游壩基樁號(hào)0 + 200處出現(xiàn)面積約700m2的濕 潤(rùn)和 沼澤區(qū)，在壩腳出現(xiàn)幾股滲水，壩后田中也有多處泡泉。2塑性碗防滲墻主要設(shè)計(jì)質(zhì)量指標(biāo)設(shè)計(jì)質(zhì)量指標(biāo)：塑性栓防滲板墻軸線位于壩軸線上游3. 66m處。塑性碇防滲墻設(shè)計(jì)墻體 厚度0. 6 m,全封閉式深墻結(jié)構(gòu)，墻 底伸入基巖面以下0. 5m；設(shè)計(jì)槽孔孔斜率w 1 / 200 ; 墻體滲透系數(shù)K w 1. 0 x 10_6cm/ s ;抗壓強(qiáng)度R? s 3. OMPa ;滲透破壞比降大于8 0。

3、3塑性碗防滲墻的施工3. 1塑性碗防滲墻施工方案塑性栓防滲墻施工方案為：分三序孔施工，采用“三鉆兩抓”法造槽孔；配料機(jī)配料，強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌栓，40型栓泵輸送栓,直升導(dǎo)管法澆筑墻體磴。32設(shè)備布置防滲墻軸線上游距軸線0. 85米為第一根鋼軌，第二根鋼軌根鋼軌距離為2. 4米。沖擊反循環(huán)鉆機(jī)、液壓抓槽機(jī)、（自制）均在鋼軌上行走，以保證防滲墻軸線不變。根據(jù) 土泵的最大輸送距離隨時(shí)調(diào)整拌和系統(tǒng)與施工槽孔之間的 施工設(shè)備布置見(jiàn)圖lo240cm85cmI、V為反循環(huán)沖擊鉆;n為液壓抓槽機(jī)施工設(shè)備布置；川為澆筑機(jī)。圖13. 3施工工藝流程3. 4槽孔劃分防滲墻的施工分為三序（見(jiàn)圖4）,單號(hào)孔為一期槽孑L,長(zhǎng)

4、度為5 m （見(jiàn)圖3 ）,，這是由于沖擊反循環(huán)鉆機(jī)成孔直徑為0- 6抓斗的最大張開(kāi)度為2. 2m即為 2. 2 + 2. 2+0.3 + 0. 3 = 5 m ，雙號(hào)孔為二序槽孔。槽孔長(zhǎng)度與一序孔相同。一二序槽孔接頭（三序槽孔）采用雙反弧鉆頭樁柱連接，長(zhǎng)度為0. 8 m3. 5成槽方法先用一臺(tái)CJF 15型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)施工單槽段的3個(gè)導(dǎo)向水電及交誦等準(zhǔn)備場(chǎng)地平整貯備砂石、水泥、膨潤(rùn)土拌制塑性混凝土構(gòu)筑施工平臺(tái)1槽孔放樣1安裝設(shè)備I沖擊鉆槽孔施工扌爪斗抓槽施工沖擊鉆入巖終孔驗(yàn)收清孔驗(yàn)收F設(shè)導(dǎo)管、漏斗澆筑混凝土I形成I、期塑性磴防滲墻雙反弧樁法連接段墻構(gòu)筑泥漿站I安裝攪送漿設(shè)備泥漿貯存及靜化制備

5、泥漿.泥漿卜理泥漿冋收?qǐng)D2“三鉆兩抓”法造塑性混凝土防滲墻工藝流程圖I序準(zhǔn)國(guó)卜砂 gI】斥嚅吸孔（中心方向距2. 2m）直至入巖50 cm,然后用HG600液壓 抓斗機(jī)先后抓取3個(gè)導(dǎo)孔間的土 體，利用ZLC- 50裝載機(jī)配合 出磴，形成弧頂間距為5. 0 m的槽段?？卓陔S時(shí)補(bǔ)充固壁泥漿。另用一臺(tái)CJF 15型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)依次沖擊抓斗部位的基 巖，并在沖擊反循環(huán)鉆機(jī)出口處提 取新鮮基巖，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理、業(yè)主認(rèn)可后方能清孔。一個(gè)槽段沖擊6次。利用CJF -型沖擊反循環(huán) 鉆機(jī)的反循環(huán)泵進(jìn)行泵吸法清孔。性能良好的泥漿經(jīng)導(dǎo)向槽送至孔內(nèi)，并至孔內(nèi)泥漿符合槽孔驗(yàn)收 標(biāo)準(zhǔn)。3. 6碗拌和與運(yùn)輸方法塑性栓的拌和采

6、用一臺(tái)TLD1 200型配料機(jī)配料，一臺(tái)JZ500型強(qiáng)制式攪拌機(jī)集中拌和混凝 土。栓運(yùn)輸采用一臺(tái)HBT 40型混凝土泵泵送運(yùn)混凝土。3. 7墻體確澆筑方法墻體栓澆筑采用泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑，澆筑導(dǎo)管內(nèi)徑為2 15 mmo由于槽孔長(zhǎng)度為5m。根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)采用二根澆筑導(dǎo)管，二導(dǎo)管之間距離2. 5米。導(dǎo)管必須連接密封可靠，導(dǎo)管 底口距槽底的距離應(yīng)控制在1 525cm范圍內(nèi)。開(kāi)澆前,導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)置入可浮起 的隔離塞球。開(kāi)澆時(shí)，應(yīng)先注入水泥砂漿，隨即澆入足夠的混 凝土，擠出塞球并埋住導(dǎo)管底端O導(dǎo)管埋入栓的深度不得小于 lm,不宜大于6 mo栓面應(yīng)均勻上升,各處高差應(yīng)控制在 5米以內(nèi)。3. 8墻段連接方法兩

7、槽之間 采用雙反弧樁柱法連接，雙反弧鉆頭的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:鉆頭重為2. 7噸、長(zhǎng)為0. 8米、寬為（0. 6*高為18米。3. 9特殊情況處理措施導(dǎo)墻重變形或坍塌，采用以下處理方法：重新修筑導(dǎo)墻或采用其他安全施工措施，改善地基條件和槽內(nèi)泥漿性能地層重漏漿，應(yīng)迅速填入堵漏材料，同時(shí)孔口備足粘土、鋸末，必要時(shí)可回填槽孔；混凝土澆筑過(guò)程中導(dǎo)管堵塞、拔脫或漏漿，需重新下設(shè)時(shí)必須采用下列辦法：將導(dǎo)管全部拔出、沖洗、并重新下設(shè)，抽凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿繼續(xù)澆筑；繼續(xù)澆筑前必須核對(duì)混凝土面高程及導(dǎo)管長(zhǎng)度，確認(rèn)導(dǎo)管的安全插入深度。鑿除已澆入槽孔內(nèi)的混凝土后重新澆筑。3. 10施工設(shè)備（主要施工設(shè)備表）4施工質(zhì)量控制4.

8、 1施工過(guò)程控制施工平臺(tái)應(yīng)碾壓密實(shí)，以防止鉆機(jī)下沉；鉆機(jī)側(cè)鋪設(shè)的臥木，要求刖高后低，有2 %的坡度，為使臥木連成整體，橫向縱向都用扒釘連接；倒渣平臺(tái)應(yīng)削成里高外低, 有1/10的坡度；在倒渣 平臺(tái)下沿線開(kāi)挖排 水溝。塑性混凝土防滲墻主要施工設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量1沖擊反循環(huán)鉆機(jī)CJF-1200臺(tái)22液壓抓槽機(jī)HG600臺(tái)13挖掘機(jī)PC200臺(tái)14裝載機(jī)ZL-50臺(tái)25混凝土泵HBT40臺(tái)16混凝土拌和機(jī)JZ500臺(tái)17混凝土配料機(jī)TLD1200臺(tái)18柴油發(fā)電機(jī)D200KW-T臺(tái)19潛水泵50m/h臺(tái)210制漿機(jī)ZJ-400臺(tái)211空壓機(jī)L-10/8臺(tái)1導(dǎo)向墻應(yīng)平行于防滲墻中心線，其

9、允許偏差為土 1 cm；導(dǎo)向墻頂面高程（整體）允許偏差土 lcm； 導(dǎo)向墻頂面高程（單幅）允許偏 差0. 5 cm；導(dǎo)向墻間凈距允許偏差0. 5 cm。槽孔建造根據(jù)地質(zhì)復(fù)勘資料編制槽孔軸線剖面圖，劃分槽段。根據(jù)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，在防滲墻中心線部 位進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，以取得造孔、固壁泥漿、墻體澆筑等施工工藝和參數(shù)。設(shè)置地表水排水系統(tǒng), 防止地表水滲入槽內(nèi)，以免影響泥漿性能和破壞孔壁 穩(wěn)定。造孔中，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面 以下30cni50 c m：漏失地層，應(yīng)采取預(yù)防措施，發(fā)現(xiàn)泥漿漏失，應(yīng)立即堵漏補(bǔ)漿。保證槽孔 平整垂直，孔位中心允許偏差不大于3cm、孔斜率不大于0. 2%;遇有含孤石、漂石的地層

10、及基巖面 傾斜度較大等特殊情況時(shí)，其孔斜率應(yīng)控制在0. 6%以內(nèi)。槽孔嵌入基巖的深度必須達(dá)到0.5 mo 基巖需按下列方法確定：依據(jù)防滲墻中心線地質(zhì)先導(dǎo)孔剖面圖，當(dāng)孔深接近預(yù)計(jì)基巖面時(shí)，即開(kāi)始 取樣，然后根據(jù)巖樣的性質(zhì)確定基巖面或?qū)φ锗徔谆鶐r面高程，并參考鉆進(jìn)情況確定基巖面。造孔 結(jié)束后，應(yīng)對(duì)造孔質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行清孔換漿。造孔質(zhì)量檢查的項(xiàng)目和指標(biāo)為：槽孔中心偏差W 3cm；槽 孔孔深偏差不得小于設(shè)計(jì)孔 深；孔斜率W 0. 2 %;槽孔寬滿足設(shè)計(jì)要求（包括接頭搭接厚度）。清孔換漿造孔結(jié)束并經(jīng)檢查合格后方孔清孔換漿 結(jié)束月I，應(yīng)使用 帶刷 壁上的泥皮。刷洗的合格標(biāo)準(zhǔn)為底淤泥不

11、再增加。清孔換漿結(jié)束準(zhǔn)：孔底淤積厚度10cm；當(dāng)使可進(jìn)行清孔換漿工作。接頭槽子的鉆頭，分段刷洗混凝土孔刷子鉆頭上基本不帶泥屑孔1小時(shí)后，應(yīng)達(dá)到下列清孔標(biāo)用粘土泥漿時(shí)孔內(nèi)泥漿密度循環(huán)使用的泥漿密度 13 g / c 應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)其性/廢漿應(yīng)集中排放粘度w 30s ,含砂量W 1 0 %o能，當(dāng)泥漿超過(guò)規(guī)定的指標(biāo)時(shí) 到 監(jiān)理人指定 的地占。 I作廢漿處理7槽孔鉆進(jìn)過(guò)程中必須隨時(shí)檢查孔形發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修孔O同*孔鉆進(jìn)使用的抓斗規(guī)格必須致中途要勤補(bǔ)焊且抓斗直徑不得大于原來(lái)的抓斗厚度O壩基碧石鉆進(jìn)時(shí)為防止產(chǎn)生孔斜和溜坡現(xiàn)象應(yīng)先輕輕地打出個(gè)平臺(tái)后再適當(dāng)加大沖擊力O基巖鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)勤抽砂以保持孔底清潔O期槽孔施工應(yīng)

12、在期槽孔澆筑S后進(jìn)行槽孔接頭鉆進(jìn)應(yīng)在期槽孔澆筑結(jié)束48小時(shí)后進(jìn)行，特殊情況可適當(dāng)調(diào)整4. 2原材料與磴配合比4. 2. 1碇配合比水水泥砂碎石膨潤(rùn)土235 kg150 kg913 kg869 kg75kg水灰比：1. 57砂率：5 3 %4. 2. 2原材料檢次批次水泥1 2全部合格送檢碎石1 9全部合格送檢白砂1 9全部合格送檢澎潤(rùn)土8全部合格送檢4. 3中間產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)黃金水庫(kù)塑性碗防滲墻機(jī)口取混凝土樣88次，成型抗壓試塊76組，抗?jié)B試塊12組。檢測(cè)結(jié)果如下：類(lèi)另U組數(shù)最大值最小值平均值拉壓765. 8MP a3 1 MP a4. 6 MP a抗?jié)B1 22. 21X10W s1.12X101 m/ s1. 35X 10 c m/ s4、總結(jié)語(yǔ)豐城市黃金水庫(kù)加固工程防滲墻2004年6月27日開(kāi)工，20 05年4月6日完成，共完成 1371 7. 89 m2,澆筑塑性混凝土約1 3990 m3,平均月完成工程量為1 444 槽孔深度最大達(dá) 到4 8. 3 7 m,充盈系數(shù)達(dá)到1. 7。2005年4月21日監(jiān)理單位對(duì)防滲墻進(jìn)行抽樣檢查共開(kāi)挖 三處，六條接縫，段墻之間連接 完