某水庫混凝土防滲墻施工方案

1、防滲墻施工方案一、 工程概況本工程大壩防滲墻位于上游壩坡，平行于壩軸線，距壩軸線12.4m，樁號0+009.960+257.88，全長247.92m，防滲墻頂高程315.5m，底高程隨基巖高程的不同而不同。設(shè)計要求0+009.960+090入巖0.5m，0+0900+131穿透強風(fēng)化巖石層入弱風(fēng)化巖石0.5m，0+1310+255.14入基巖1.5m，防滲墻厚度0.3m，造孔工程量約6000m2，混凝土澆筑約2241m3，防滲墻混凝土采用粘土或膨潤土混凝土，抗壓強度不低于5MPa，抗?jié)B標(biāo)號S4，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s，彈性模量小于14000MPa。根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料，防滲墻位置造孔

2、地層為：上部壩體回填砂卵石，中下部為回填石渣，壩基為片麻巖，其中樁號0+101-0+123.5處巖基上有殘留砂礫石強透水層，厚度3.46m。二、施工特點分析1、墻體厚度較小，由于鉆具直徑受墻體厚度限制，重量輕，鉆孔效率大大降低。2、鉆孔地層上部為砂卵石層，透水性強，穩(wěn)定性差，易發(fā)生漏漿、槽孔坍塌等事故，下部為石渣和基巖，強度高，進尺慢，施工難度大。3、修筑施工平臺將壩頂?shù)缆菲茐暮?，進料道路轉(zhuǎn)移到施工平臺道路上，施工平臺道路又兼做抓斗施工道路、澆筑運輸?shù)缆罚捎谑┕^(qū)可利用場地狹小，給施工作業(yè)布置和現(xiàn)場協(xié)調(diào)帶來很大困難。4、工期緊張。防滲墻為控制性工程項目，其影響后面諸多工序，春節(jié)前若不能完成，

3、則影響總工期，而現(xiàn)在距春節(jié)只有4個多月，工期非常緊張。二、施工平面布置根據(jù)現(xiàn)場情況和工程特點，本工程的拌合系統(tǒng)布置于溢洪道南側(cè)，砂石料場就近布置，水泥及粉煤灰?guī)觳贾糜谂淞蠙C一側(cè)，泥漿池及攪漿系統(tǒng)布置于砂石料場北側(cè)，粘土場布置于泥漿池附近。由于原壩頂?shù)缆芬哑茐牟荒苁褂?，因此在變壓器處修筑斜坡道路至防滲墻施工平臺，在防滲墻施工平臺南側(cè)修筑斜坡道路至壩頂，由此通至溢洪道，并與圍堰頂?shù)缆愤B接組成場內(nèi)環(huán)形施工道路（附施工平面布置圖）三、施工平臺施工平臺采用砂卵石料回填，與壩體填筑施工同時進行，平臺頂高程315.5m，總寬度14.31m，平臺上游坡度1：1.12，坡面采用拋石進行防護。平臺自上游至下游依次

4、為碎石道路、泥漿溝、倒?jié){平臺、導(dǎo)向槽、鉆機平臺，碎石道路寬4.76m，下部鋪筑30cm塊石，頂面鋪設(shè)5cm砂礫石找平，承載能力可以滿足重型車輛通行；泥漿溝和倒?jié){平臺采用漿砌石砌筑，泥漿溝寬0.5m，深0.51m，溝底自南向北設(shè)i=0.2%的坡度，便于廢漿流動，倒?jié){平臺寬1.6m，厚度0.2m，坡度i=0.5%，便于淘換的漿液流向泥漿溝；導(dǎo)向槽為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到地質(zhì)情況的復(fù)雜性和鉆孔施工技術(shù)的不確定性，因此需為將來施工留下可調(diào)整施工方案空間，將其槽口寬度設(shè)為0.65m，導(dǎo)墻采用L型結(jié)構(gòu)，深度1.2m，寬度0.3m，混凝土強度等級C15，鋼筋為8mm和12mm鋼筋，每30m設(shè)一分縫，分縫處以

5、16拉接筋連接，導(dǎo)向槽施工嚴格按設(shè)計技術(shù)要求和施工規(guī)范規(guī)定進行施工，施工完成后每隔20m設(shè)短方木將槽孔處進行支撐以防止兩側(cè)土體擠壓變形，導(dǎo)向槽兩側(cè)土體回填采用開挖壩體土料，挑選其中雜質(zhì)含量少的壤土，分層進行回填，為保證回填質(zhì)量，回填完成后又進行了灌水壓實；鉆機平臺處于舊壩體處，為向壩體內(nèi)開挖而成，表層鋪設(shè)15cm厚石渣找平，鉆機平臺寬5.4m，能滿足CZ2035等各型鉆機布置，鉆機平臺鋪設(shè)鋼軌道，長度根據(jù)鉆機數(shù)量而定，以能滿足周轉(zhuǎn)要求為宜。防滲墻施工完成后需拆除施工平臺，由于鉆機平臺處對舊壩進行了開挖，因此需要回填恢復(fù)至設(shè)計邊線，可以采用邊開挖邊回填的施工方法，回填標(biāo)準仍按壩坡回填標(biāo)準控制，開

6、挖分層進行，每層以23m為宜，開挖至下部變窄處大車無法行走后，改用小型農(nóng)用三輪車運輸，棄料卸至指定地點。四、供漿系統(tǒng)泥漿護壁是防滲墻施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，泥漿護壁效果的好壞直接影響防滲墻造孔質(zhì)量和施工進度，因此需要在充分了解地層特性和鉆具性能前提下，采取合理的泥漿和泥漿生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)防滲墻地質(zhì)復(fù)勘結(jié)果，本工程地層主要為砂礫石地層，透水性較大，容易發(fā)生泥漿漏失，因此要求泥漿具有良好物理性能、流變性能、穩(wěn)定性，通過對附近粘土料場的考察，決定采用白合紅粘土進行制漿。泥漿系統(tǒng)由泥漿制漿站、泥漿池、供漿管路組成。制漿站設(shè)置在溢洪道，攪漿機械采用300型地質(zhì)鉆機配置自制攪漿器改制而成，泥漿池布置于旁邊，分為原

7、漿池和標(biāo)準漿池，每個容積100m3，可以同時滿足3個槽孔的需漿量，供漿采用泥漿泵配置膠管輸送，并設(shè)置若干節(jié)制閥門作為支線管路，由于計劃采用抓斗和沖擊鉆成槽，因此供漿方式為靜止方式，不設(shè)泥漿回收系統(tǒng)，澆筑時置換的泥漿采用泵抽至其他部位導(dǎo)向槽內(nèi)存置利用，廢漿則通過泥漿溝排至庫區(qū)。根據(jù)防滲墻施工規(guī)范和相關(guān)資料，防滲墻造孔用泥漿可按下述標(biāo)準控制項目單位性能指標(biāo)試驗儀器比重g/cm21.151.25泥漿比重計漏斗粘度s1825馬氏漏斗含砂量5%含砂量測定儀五、施工機械設(shè)備及器具為滿足工程施工需要，計劃配置的機械設(shè)備和工器具如下：施工機械設(shè)備和器具計劃表設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量制造廠名設(shè)備狀況液壓抓斗QUY55A

8、1撫順工程機械制造有限公司良好沖擊鉆CZ352保定市東方紅機械制造有限公司良好泥漿攪拌機1山西良好混凝土拌和站JS5001河北雙星機械制造有限公司良好吊車16t1徐州重型工程機械有限公司良好泥漿泵3保定良好裝載機ZL301柳工良好混凝土翻斗運輸車0.5m34保定良好方形鉆頭3t2自加工良好鋼接頭管30070m自加工良好混凝土導(dǎo)管20090m自加工良好六、槽孔布置根據(jù)地質(zhì)情況和施工現(xiàn)場客觀條件，擬采取抓斗抓槽、沖擊鉆配合的施工方案，抓斗每次抓取長度22.5m，因此計劃將槽孔長度定為7m，共劃分為36個槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18個，詳細劃分情況見下表：防滲墻槽孔長度劃分表槽孔編號槽孔長度里程對

9、應(yīng)壩頂樁號備注1#3.060+009.960+013.020+009.960+013.02樁號0+009.960+179.65與設(shè)計圖紙標(biāo)示的壩頂樁號一致，0+179.65以南因大壩折角導(dǎo)致標(biāo)示樁號與實際里程不一致，因此按實際里程表示2#70+013.020+020.020+013.020+020.023#70+020.020+027.020+020.020+027.024#70+027.020+034.020+027.020+034.025#70+034.020+041.020+034.020+041.026#70+041.020+048.020+041.020+048.027#70+048

10、.020+055.020+048.020+055.028#70+055.020+062.020+055.020+062.029#70+062.020+069.020+062.020+069.0210#70+069.020+076.020+069.020+076.0211#70+076.020+083.020+076.020+083.0212#70+083.020+090.020+083.020+090.0213#70+090.020+097.020+090.020+097.0214#70+097.020+104.020+097.020+104.0215#70+104.020+111.020+1

11、04.020+111.0216#70+111.020+118.020+111.020+118.0217#70+118.020+125.020+118.020+125.0218#70+125.020+132.020+125.020+132.0219#70+132.020+139.020+132.020+139.0220#70+139.020+146.020+139.020+146.0221#70+146.020+153.020+146.020+153.0222#70+153.020+160.020+153.020+160.0223#70+160.020+167.020+160.020+167.0

12、224#70+167.020+174.020+167.020+174.0225#70+174.020+181.020+174.020+179.6526#70+181.020+188.020+179.650+185.2827#70+188.020+195.020+185.280+192.2828#70+195.020+202.020+192.280+199.2829#70+202.020+209.020+199.280+206.2830#70+209.020+216.020+206.280+213.2831#70+216.020+223.020+213.280+220.2832#70+223.0

13、20+230.020+220.280+227.2833#70+230.020+237.020+227.280+234.2834#70+237.020+244.020+234.280+241.2835#70+244.020+251.020+241.280+248.2836#70+251.020+257.880+248.280+255.14總長248.92注：單號為一期槽孔，雙號為二期槽孔。七、防滲墻造孔施工本工程擬采用抓斗抓槽、沖擊鉆配合的施工方法，抓斗抓取上部砂礫石層，沖擊鉆施工巖石層和大塊卵漂石，抓斗型號為30型液壓式，最大抓取長度2.8m，因此，每個槽孔分三次抓取，先抓兩側(cè)，后抓中間，抓斗

14、站于倒?jié){平臺和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履帶平行于防滲墻軸線，根據(jù)導(dǎo)墻上的控制線調(diào)整斗齒至準確位置，使各項偏差控制在規(guī)范之內(nèi)，然后開始抓槽，同時采用農(nóng)用三輪車運輸棄渣，暫時棄至圍堰上游，抓槽時向槽內(nèi)注入泥漿進行護壁，保證泥漿液面不低于導(dǎo)向槽頂50cm，為此，將槽孔兩側(cè)以土袋封堵，防止泥漿外流。抓斗抓完上部砂礫石層后，若遇弱風(fēng)化巖層能抓取時則繼續(xù)采用抓斗，不能抓時則采用CZ35型沖擊鉆施工，計劃配置兩臺沖擊鉆機，每個鉆機配備一個方形鉆頭、一個筒鉆、一個抽筒，方形鉆頭為我單位為本工程施工特制，重約3T，寬1.5m，對于巖石層施工效率較高，另外對于掃孔，劈打小墻非常有效，劈打過程中及時進行淘渣

15、，同時補充新鮮泥漿，沖擊鉆施工至要求的深度后停止鉆進。施工順序為先施工一期槽孔，即單號槽孔，后施工二期槽孔即雙號槽孔，為檢驗抓斗施工效果，先從19#槽孔開始進行試抓，按照19#、21#、23#、20#、22#、25#的順序向南施工，完成32#以后，再回去施工17#、15#、18#、13#直至1#施工，同時拆除南側(cè)上壩道路，修筑33#36#導(dǎo)向槽，最后進行33#36#防滲墻施工?；鶐r面的鑒定由四方共同鑒定，鉆機施工人員根據(jù)設(shè)防滲墻中心線地質(zhì)剖面圖，當(dāng)孔深接近預(yù)計基巖面時，開始留取巖樣并妥善保存，等待地質(zhì)人員進行鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)論，決定基巖面，每個槽孔必須保存入巖巖芯和終孔巖芯，并分類編號保存?zhèn)洳?/p>

16、。槽孔質(zhì)量控制應(yīng)按照施工規(guī)范的標(biāo)準即：槽壁平整垂直、無梅花孔、小墻；孔位偏差不大于30mm；孔斜率不大于4，孤石和基巖陡坡控制在6以內(nèi)；槽孔深度滿足設(shè)計要求。采用懸吊鉆頭測斜法測量孔斜和孔底偏差。槽孔聯(lián)合驗收合格后，進行清孔換漿。采用抽桶出渣法清孔換漿，清孔換漿結(jié)束后1h,對換漿情況進行檢測。清孔換漿合格標(biāo)準為：清孔換漿結(jié)束后1h，孔底淤積厚度不大于10cm，槽孔內(nèi)泥漿密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤積厚度采用測針和測餅配合測量的方法確定，泥漿檢查將專用的取漿器放到距孔底0.5-1.0m的部位取樣，對三項指標(biāo)進行檢測。一、二期槽接頭孔，用鋼絲刷鉆頭

17、對槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格標(biāo)準是：刷子鉆頭上基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加，保證一、二期槽混凝土結(jié)合緊密。防滲墻造孔過程中，難免發(fā)生各種意想不到的情況，因此針對下面幾種有可能發(fā)生的情況制定出有效的應(yīng)對措施及處理方法：（1）漏漿。由于本工程大部分地層為砂礫石和砂層，因此發(fā)生漏漿的可能性極大，一旦發(fā)生漏漿，將有可能引起泥漿液面下降，引起槽壁坍塌，應(yīng)對措施為加強泥漿質(zhì)量的控制，護壁泥漿具有較高的粘度、較好的泥皮形成能力和較小的比重，同時配備一定數(shù)量的堵漏劑和增粘劑，比如鋸末和羧甲基纖維素。（2）槽壁坍塌。因此槽壁坍塌的原因主要為泥漿漏失未及時補漿致使槽內(nèi)泥漿液面下降導(dǎo)致泥漿靜水壓力減小、

18、泥漿質(zhì)量差不能很好護壁、處理地下障礙方法不當(dāng)、地層中存在軟弱淤泥質(zhì)土或粉土層、地表荷載過大或振動力過大。應(yīng)對措施為加強泥漿質(zhì)量、合理劃分槽段長度、施工過程中注意對泥漿液面觀察，發(fā)現(xiàn)下降后立即查明原因并采取相應(yīng)措施，并且及時將成槽機械提升至地面并將人員及機械轉(zhuǎn)移至安全地帶、嚴重坍塌時采用優(yōu)質(zhì)土回填后重新挖槽。（3）挖槽機具卡在槽內(nèi)。發(fā)生卡鉆的原因有：a停工時，鉆具沒有提出槽孔，以致泥漿中所懸浮的土渣沉降在鉆具周圍使鉆具被卡；b土層中有粘土層后槽壁面泥皮過厚時鉆具側(cè)面易被卡??；c槽孔開挖偏差過大指示槽孔出現(xiàn)彎曲，鉆具受卡；d施工中不慎有大塊石落入或存在漂石、孤石卡鉆。應(yīng)對措施為：a機械停止運行時，

19、及時將鉆具提出槽內(nèi)；b泥漿變質(zhì)后及時更新新鮮泥漿；c粘土層中施工，采用粘度較低的泥漿；d孤石處理防止孔斜過大；e鉆具升降時盡量不碰撞槽壁防止石塊掉落；f有坍孔跡象時盡快將鉆具提出地面；g發(fā)生卡鉆時可采取高壓射水裝置或空氣升液法及爆破法及鉆機施工人員的其他經(jīng)驗辦法。八、防滲墻混凝土澆筑（一） 防滲墻混凝土配合比設(shè)計設(shè)計要求防滲墻混凝土采用摻粘土或膨潤土的水泥混凝土，抗?jié)B標(biāo)號S4，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s，28天齢期抗壓強度不第于5Mpa，彈性模量小于14000 Mpa。我單位委托河北金濤建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司進行配合比設(shè)計，經(jīng)過數(shù)次優(yōu)化調(diào)整，最終確定配合比如下：防滲墻混凝土配合比（1m3

20、）水膠比砂率（%）水泥粉煤灰膨潤土水砂碎石531.5流化劑混凝土坍落度180mm220mm，擴散度340mm400mm，容重kg/m3，符合設(shè)計要求和防滲墻施工規(guī)范規(guī)定。（二）混凝土澆筑防滲墻混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管為200mm無縫鋼管加工，單節(jié)長度2.5m，并配備數(shù)節(jié)1m和0.5m短管，管節(jié)間以絲扣連接，共配備三套導(dǎo)管，7m長槽孔下設(shè)三套導(dǎo)管，導(dǎo)管間距布置如下圖：頂節(jié)導(dǎo)管上為承料漏斗，倒椎體結(jié)構(gòu)，兩側(cè)導(dǎo)管采用鉆機提升，中間導(dǎo)管采用吊車提升，下設(shè)后導(dǎo)管底口局槽底150250mm，導(dǎo)管上口采用導(dǎo)管夾和井架固定。 根據(jù)規(guī)范規(guī)定，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度不小于1m，不大于6m，據(jù)此計算首批澆筑所

21、需混凝土量，計算圖如下：墻體厚度按0.4m（考慮擴孔因素），混凝土堆坡率按1：6，導(dǎo)管內(nèi)存料高度按15m，根據(jù)計算得所需混凝土量為4.7m3，因此，加工儲料平臺的最小容量為4.7m3，儲料平臺放置于鉆機平臺處，通過溜槽向?qū)Ч軆?nèi)輸送混凝土，混凝土采用拌和采用JS500拌和站生產(chǎn)，農(nóng)用三輪車運輸，在壩頂對應(yīng)槽孔位置設(shè)置溜槽，混凝土料通過溜槽卸至儲料平臺內(nèi)。混凝土開澆時采用頂塞法，吊塞采用充氣皮球，直徑可略大于導(dǎo)管內(nèi)徑，可以重復(fù)利用，首批混凝土放完、皮球返上來后，即可正常澆筑，澆筑過程中應(yīng)始終注意導(dǎo)管埋深16m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均勻上升，各處高差不大于50cm，至少30min

22、測量一次槽內(nèi)混凝土面深度，每2h測量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，及時繪制混凝土澆筑指示圖?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進行，因故被迫中斷時，應(yīng)設(shè)法將導(dǎo)管埋深一些，以免泥漿侵入，拆除導(dǎo)管管節(jié)時，要先降低導(dǎo)管，使管腳埋入混凝土深些，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土拌和物停止流動，以免拆管時的操作擺動造成管口脫出，殘存混凝土留出，泥漿混入管內(nèi)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土頂面應(yīng)低于被拆管節(jié)下端口以下。管節(jié)拆除應(yīng)迅速進行，拆除后，將導(dǎo)管內(nèi)重新填滿混凝土，然后再適當(dāng)提升導(dǎo)管，恢復(fù)到正常位置后繼續(xù)澆筑?？煲獫渤瞿酀{面時，設(shè)法提高澆筑速度，距泥漿面2m以內(nèi)時，加強排漿工作，可考慮降低泥漿液面或排空泥漿并減小導(dǎo)管埋深來降低混凝土沖擊力，澆筑完成后及時將導(dǎo)管和澆筑工具沖洗干凈。本工程墻段連接采用接頭管，因此在澆筑過