防滲墻施工工藝(PPT)

1、防滲墻施工工藝一、概況 1.1防滲墻定義防滲墻定義 混凝土防滲墻是在松散透水地基或土石壩（堰）壩體中以泥漿固壁連續(xù)造孔，在泥漿下澆筑混凝土或回填其它防滲材料筑成的，起防滲作用的地下連續(xù)墻。 混凝土防滲墻主要是按施工方法來定義的，對墻體材料并無嚴格的限制。 2一、概況概況 1.2混凝土防滲墻的類型：混凝土防滲墻的類型： 水工混凝土防滲墻的類型可按墻體結(jié)構(gòu)形式、墻體材料、布置方式和成槽方法分類。 (1)按墻體結(jié)構(gòu)形式分：可分為樁柱型防滲墻、槽孔型防滲墻和混合型防滲墻三類（見圖）。槽孔防滲墻使用更為廣泛。1221221312112121211211212121( a )( b )( c )3一、概況

2、概況 (2)按墻體材料分：主要有普通混凝土防滲墻、鋼筋混凝土防滲墻、粘土混凝土防滲墻、塑性混凝土防滲墻和灰漿防滲墻。 (3)按布置方式分：可分為嵌固式防滲墻、懸掛式防滲墻和組合式防滲墻。 (4)按成槽方法分：主要有鉆挖成槽防滲墻、銑切成槽防滲墻、射水成槽防滲墻和鋸槽防滲墻。4 一 、概況、概況1.3 防滲墻工序防滲墻工序水電及交通準備場地平整加固構(gòu)筑導墻與施工平臺安裝挖槽機械一期槽孔建造終孔驗收清孔換漿清孔驗收拔出接頭管或鉆鑿接頭孔二期槽孔施工澆筑混凝土混凝土攪拌運輸安設混凝土攪拌運輸系統(tǒng)儲備水泥砂石下設接頭管、鋼筋籠、觀測儀器、灌漿管、澆筑導管等觀測儀器裝備準備鋼筋籠加工鋼筋場平整泥漿回收凈

3、化廢漿渣土排棄清孔泥漿造孔泥漿制 漿安設泥漿系統(tǒng) 二、施工準備2.1 施工準備的內(nèi)容施工準備的內(nèi)容 混凝土防滲墻施工準備的內(nèi)容主要包括下列內(nèi)容： (1)收集、研究有關施工要求、施工條件的文件、圖紙、資料和標準； (2)根據(jù)批準的設計文件和施工合同，編制施工組織設計和施工細則； (3)施工場地準備； (4)設置防滲墻中心線定位點、水準基點和導墻沉陷觀測點； (5)修建導墻和施工平臺（見下圖）； (6)修建和安裝施工鋪助設施； (7)進行墻體材料和固壁泥漿的配合比試驗，并選定施工配合比和原材料； (8)補充地質(zhì)勘探。設計階段的勘探孔密度一般不能滿足防滲墻施工的需要，為保證墻底嵌巖質(zhì)量，應在原有勘探

4、孔的基礎上進行補充勘探，加密勘探孔。 圖1：施工平臺布置圖三、泥漿制備 制漿站的位置應盡量靠近防滲墻施工現(xiàn)場，并應盡量設置在地勢較高的位置，以便于自流供漿。制漿站場地應盡量開闊、平坦，以便于卸運、存儲土料。 當使用粘土泥漿時，制漿站主要包括粘土料場、配料平臺、制漿平臺、儲漿池、供應管路、供水管路等設施。一般每臺雙軸臥式攪拌機平均占地面積4045m2。其典型布置下圖。使用膨潤土制漿時，制漿站布置大體相同，面積可以減小一些。圖2：制漿站典型布置圖四、混凝土制備 防滲墻施工的混凝土攪拌和運輸系統(tǒng)應滿足防滲墻墻施工規(guī)范（DL-T5199-2004）的要求，即澆筑時槽孔內(nèi)混凝土面上升速度不宜小于2m/h

5、，混凝土的拌合運輸能力應不小于最大計劃澆筑強度的1.5倍 ，在澆筑過程因故中斷的時間不宜超過40min。 根據(jù)工程特點可選用自制混凝土或采用商品混凝土 攪拌站的型式應根據(jù)每個工程所在的位置、工程規(guī)模而定。工程規(guī)模較小、 宜設置簡易的拌合站，采用人工上料和翻斗車方式運輸混凝土。若工程規(guī)模、澆筑強度較大，應設置自動化或半自動化攪拌站，并使用混凝土攪拌運輸車。 五、常用的成槽設備 防滲墻的造孔機械很多，幾乎各式鉆井的機械都可以用作防滲墻施工，但各種機械適用的施工方法、地層條件和工作效率有很大不同，這里介紹幾種使用較多的成槽機械。5.1、鋼繩沖擊鉆機 5.2抓斗鉆機（SG30型）5.2抓斗鉆機（寶俄B

6、G型）5.3液壓雙輪銑槽機5.3液壓雙輪銑槽機（銑齒部件圖）六、墻體材料 防滲墻墻體材料根據(jù)其抗壓強度和彈性模量，可以分為剛性材料和柔性材料。 剛性材料一般抗壓強度大于5MPa，彈性模量大于1000MPa，有普通混凝土（包括鋼筋混凝土）、粘土混凝土、粉煤灰混凝土等。 柔性材料一般抗壓強度小于5MPa，彈性模量小于1000MPa，有塑性混凝土（砂漿）、自凝灰漿、固化灰漿等。七、防滲墻造孔 造孔是防滲墻施工中的主要工序，它受地層等自然條件影響最大，是影響工期、工程成本，甚至決定工程成敗的重要因素。 防滲墻施工技術的進步主要是體現(xiàn)在造孔水平上。防滲墻施工的風險和潛力也主要取決于造孔的成效。7.1 槽

7、孔劃分 槽孔的劃分與施工順序、造孔方法等有關。當采用間隔分序法施工時，可按下圖所示劃分槽段。施工時先施工一期槽，后施工二期槽。槽段內(nèi)先施工主孔，后施工付孔。7.2、 沖擊式鉆機造孔成槽在一般情況下，每一個槽孔都是先施工主孔，后施工副孔，主、副孔相連成為一個槽孔（見右圖），槽孔澆筑混凝土后成為一個單元墻段。主孔直徑等于墻厚。副孔就是兩個主孔之間留下的位置，其長度一般大于墻厚的1.5倍。 由于鉆頭是圓形的，因此在主、副孔鉆完之后，其間會留下一些殘余部分，這叫“小墻”。這需要變換鉆機和鉆頭的位置，從上至下把它們劈掉（俗稱打小墻）。至此就可以形成一個完整的、等厚度的槽孔。7.3、抓斗挖槽 使用抓斗挖槽

8、，可以單抓成槽，也可以多抓成槽。 （1）單抓成槽。此法即一次抓取一個槽孔。如抓斗最大開度為B，則一期槽長為B，二期槽長一般為（B20.2） m。即抓二期槽時把一期槽已經(jīng)澆筑的混凝土兩端面各切去0.2m，以保持一、二期墻段的可靠連接。 （2）多抓成槽。此法分主、副孔施工，每個槽孔由三抓或多抓形成。主孔的長度等于抓斗的最大開度，副孔的長度小于主孔的長度。 。227.4、兩鉆一抓法 在水利水電防滲墻施工中，這是目前廣泛使用的造孔成槽方法。此法一般使用沖擊鉆機鉆鑿主孔，抓斗抓取副孔，可以兩鉆一抓，也可以三鉆兩抓、四鉆三抓形成長度不同的槽孔。這種方法充分發(fā)揮兩種機械的優(yōu)勢，沖擊鉆可鉆進不同地層，抓斗效率

9、高。抓斗在副孔施工遇到堅硬地層時，隨時可換上沖擊鉆機或重鑿克服。 兩鉆一抓的主、副孔劃分和工藝見右圖，應注意副孔長度一定要小于抓斗的最大開度，否則可能出現(xiàn)漏抓的部位，或“小墻”。7.5、液壓銑槽機成槽用液壓銑槽機施工一般是先銑兩個主孔，再銑中間的副孔形成一期槽孔。二期槽孔為一鉆成槽，其槽長比銑槽機的長度小20.20m，以便于兩期墻段搭接，如下圖。 （ 1）銑掘主孔 （ 2）銑掘副孔 （ 3）一期槽孔完成 （ 4）銑掘二期槽孔7.6、其它機械成槽方法 在小型水利水電工程中還有使用射水成槽機、鋸槽機等進行造孔成槽的。射水成槽的主、副孔安排與液壓銑成槽法中主副孔的安排基本相同。鋸槽形成的是連續(xù)的溝槽

10、，然后將其分隔為單元槽孔，進行混凝土澆筑。 八、孔底淤積的清理槽孔鉆掘完成后，泥漿中的鉆渣都將沉淀在槽底，這些鉆渣必須在混凝土澆筑前清理干凈，否則，將給墻體質(zhì)量帶來危害。清除孔底淤積的方法主要有以下方法。 1. 抽筒出渣法 抽筒出渣法是鋼繩沖擊鉆機成槽采用的出渣方式。該法操作簡便，但效率低，泥漿損耗大，清渣效果也較差，已逐步被其它方法代替。 2.泵吸排渣法 此法用設置在地面的砂石泵通過排渣管將孔底的泥渣吸出，經(jīng)泥漿凈化系統(tǒng)除去粒徑65m以上顆粒，再返回到槽內(nèi)使用。該方法效率高，效果好，節(jié)約泥漿。 3.潛水泵排渣法 國外一般采用立式潛水砂石泵進行清孔換漿，潛水砂石泵安設在孔底，將混有鉆碴的泥漿抽

11、出孔外，經(jīng)凈化處理后再用。 4.氣舉排渣法 此法的原理是籍助氣舉排渣器將液氣混合，利用密度差來升揚排出孔底的沉渣。 九、鋼筋籠制安9.1鋼筋籠的制作 鋼筋籠的加工制作應在離施工現(xiàn)場最近的地方。加工場地應有足夠的面積和空間。鋼筋籠應在專用的平臺上加工成型，平臺上要設置鋼筋定位樣板，確保鋼筋位置的準確。鋼筋籠的加工速度及順序要和槽孔施工相一致，不宜積存過多的鋼筋籠，以免增加倒運和造成鋼筋籠變形。9.2 鋼筋籠的運輸 1.運輸鋼筋籠要有專用的車輛。起吊和裝車、卸車務必注意防止鋼筋籠產(chǎn)生扭曲變形。 2.運輸鋼筋籠的道路應平坦，有足夠的寬度和與鋼筋籠長度相適應的轉(zhuǎn)彎半徑。9.3 鋼筋籠安裝 （1）.鋼筋

12、籠的端部及中部應各設兩個吊點，一般采用雙鉤或四鉤滑輪吊具，同時起吊鋼筋籠的頭部及中部。起吊時應特別注意防止鋼筋籠的扭曲，起吊鋼筋籠可以使用一臺吊車，也可用兩臺吊車。（2）.鋼筋籠起吊時，下端不準在地上拖。為防止吊起時擺動或與其它東西碰撞，在鋼筋籠的下端可拴系牽引繩。 （3）鋼筋籠中心要與槽孔中心吻合，要防止吊車因操作不當或風吹搖擺碰撞槽壁，下放要緩慢平穩(wěn)，最后準確地固定在設計要求的深度上。（4）當鋼筋籠有接頭時，要確定某一根主筋為測量長度的標準，避免產(chǎn)生長度或高程的誤差。 （5）為防止?jié)仓炷習r鋼筋籠上浮，可在鋼筋籠上端設置配重。（1）鋼筋安裝（2）鋼筋籠孔口對接 （3）鋼筋籠孔口對接 （2

13、）鋼筋籠孔口對接（側(cè)面） 十、水下混凝土灌注 防滲墻混凝土的澆筑采用的是水下導管澆筑法（見右圖）槽孔混凝土澆筑是關鍵的工序，所占時間不長（有時只1%），但對成墻質(zhì)量至關重要，一旦失敗，整個墻段將全部報廢，經(jīng)濟和時間的損失是很大的，因此應當十分重視，周密組織，細心準備，把握好每一個環(huán)節(jié)，做到萬無一失。 10.1、澆筑導管的配置和布設 導管可用鋼板卷焊管，也可用無縫鋼管，長度一般為2m、1.5m、1.0m、0.5m、0.3m等導管，內(nèi)徑以200300mm為宜； 導管有三種連接方式，即法蘭盤連接、絲扣連接和柔性鍵連接方式。法蘭盤連接用橡膠墊止水，另外兩種都用“”型密封圈止水 導管應布置在防滲墻中心線

14、上，間距不得大于3.5m，一期槽孔兩端的導管距端面或接頭管的距離宜為1.01.5m， 二期槽孔兩端的導管距端面的距離宜為1.0m，開澆時導管口距孔底1525cm。此外當槽孔底面高差大于25cm時，導管應布置在其控制范圍的最低處。10.2 混凝土開澆 開始澆筑混凝土時，一般在導管內(nèi)放入一直徑比導管內(nèi)徑略小的排球，以便將最初進入導管中的混凝土和管內(nèi)的泥漿隔開。當?shù)谝还藁炷翂褐蛳蛳逻\動時，塞球推壓著泥漿自導管下口溢出，當塞球被頂在導管下口巖面處時混凝土已滿管。在滿管后仍應備有足夠的混凝土，以便繼續(xù)向管內(nèi)快速灌注。塞球被擠壓出導管漂浮至泥漿表面，管內(nèi)混凝土流出并將導管的下口埋住。隨即應連續(xù)向管內(nèi)

15、注入混凝土，務必使混凝土將導管下口埋住最少30cm。因此，準確計算和備足可連續(xù)澆入的混凝土方量，是保證漿下混凝土澆筑質(zhì)量的第一步。10.3 混凝土澆筑過程的控制混凝土澆筑過程的控制 （1）導管的埋深：我國96墻規(guī)規(guī)定，導管的埋置深度不得小于1.0m，不宜大于6.m。 （2）澆筑速度：槽孔內(nèi)砼面的上升速度不得小于2m/h。 （3）槽孔中混凝土面的量測：為了掌握混凝土的澆筑速度和控制混凝土在槽孔中均勻上升，應經(jīng)常測定槽孔中的混凝土表面的深度或高程。 （4）終澆高程： 由于泥漿下澆筑的混凝土表面混有很多沉渣，因此表層的混凝土質(zhì)量都會存在很多缺陷。為此，在混凝土終澆時一般都使混凝土終澆高程高出混凝土的

16、設計高程至少0.5m，以便將來鑿除這部分混漿層。 十一、 墻段連接 各單元墻段由接縫（或接頭）連接成防滲墻整體，墻段間的接縫是防滲墻的薄弱環(huán)節(jié)。如果接頭設計方案不當或施工質(zhì)量不好，就有可能在某些接縫部位產(chǎn)生集中滲漏，嚴重者會引起墻后地基土的流失，進而導致壩體的塌陷。由于施工方法的不同，墻段接頭的型式有所差異。下面介紹幾種接頭方式。11.1、鉆鑿法連接鉆鑿法連接 適用于沖擊鉆機造孔和墻體材料為低強度混凝土的條件，其施工程序見右圖。這種接頭方式最終是在一、二期墻段間形成一條半圓形的接縫。這種方法的優(yōu)點是工藝簡單，不需專門的設備，形成的接縫可靠。缺點是要損耗10%左右的墻體材料和工時。 11.2 拔管法連接 拔管法是在一期槽孔澆筑混凝土前將專用的接頭管置于槽孔的兩端（下圖），然后澆筑混凝土，待混凝土初凝后，用專用的拔管機或吊車將接頭管拔出，從而在一期墻段的兩端形成光滑的半圓柱面和便利二期槽孔施工的兩個導孔，二期槽孔施工完成后，即在此形成一個接縫面。如果二期槽孔混凝土澆注質(zhì)量良好，所形成的接縫將很密實，縫寬可以控制在1mm以下。 （a）下接頭管 （b）下鋼筋籠 （c） 澆水下混凝土 （d）拔出接頭管11.3 雙反弧連接雙