防渗墙施工改.docx

1、防渗墙施工改枕头坝二期围堰混凝土防渗墙施工措施1、施工概况枕头坝二期围堰防渗墙轴线长393m（上游172m、下游221m），总计17240m2(上游6883 m2、下游10357 m2)其中上游最大槽深58.4米，平均槽深40米。下游最大槽深51.3米，平均槽深46.9米。混凝土防渗墙入岩1m，墙厚度1m。上游围堰施工面高程602m，下游围堰施工面高程594m。1.1、上、下游围堰工程地质条件及评价围堰地基由河床含漂砂砾石层组成，一般厚3550m。漂石块径2070cm，表层靠岸坡一带有大孤石分布，最大块径达5.0m以上，卵砾石粒径一般49cm，成分复杂，以白云岩、砂岩、玄武岩及灰岩为主，磨圆度

2、中等较差，呈次圆状。由中粗砂及少量细砂充填，并间夹有3层相对较连续的砂层分布，据统计，河床砂卵砾石层中，卵砾石约占70%90%，砂粒约占30%10%，上部结构属中等密实，下部呈密实状态。由抽水试验及室内渗透试验测得坝址河床砂卵砾石层的渗透系数K2.2810-27.510-2cm/s，属强透水层，经现场承载力试验，抗剪试验及触探试验并结合工程类比，建议允许承载力0.50.55MPa；压缩模量4260MPa；内摩擦角=2932。围堰下伏基岩顶面高程548533m，岩性为玄武岩，多为弱风化状态，裂隙中等较发育，岩体总体较坚硬，基岩浅部呈中等透水性。两岸堰基仍为玄武岩，其中，上游围堰两岸基岩裸露，多为

3、强弱风化，裂隙发育，部分裂隙卸荷张开成1030cm宽缝。推测强卸荷带水平深1020m，弱卸荷带水平深达5060m，两岸地下水位低平，受裂隙及风化卸荷的影响，堰肩岩体水平向渗透性较强，下游围堰在600m高程以下均为覆盖层，其物质组成主要为碎块石及阶地砂卵砾石层构成，粘土含量较少，透水性较强。1.2、气候特性据峨边县气象站历年气象要素统计，多年平均气温16.4，各月平均气温在6.525.1之间，极端最高气温在35.7，极端最低气温-3.2，出现在12月。多年平均年蒸发量1209.8mm（口径20cm蒸发皿观测值），多年平均相对湿度76，年平均风速2.0 m/s，最大风速17.3m/s，发生在8月份

4、，相应风向为NNE。多年平均年降水量837.5mm，1月平均降水量最小为3.5mm，7月平均降水量最大为199.9mm，历年最大日降水量157.4mm，降水量主要集中在59月，占全年总降水量的78.2。峨边县气象要素及降水量统计表 高程：642.2m项目月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年降水多年平均年降水量（mm）3.58.218.664.387.2117.5199.9179.787.748.319.33.4837.5最大日降水量（mm）4.412.219.051.249.894.4157.4106.857.732.428.55.6157.4降水日数=0.1mm5.6

5、8.512.115.318.117.717.516.318.716.19.95.9161.7=10.0mm00.10.21.62.43.65.35.32.61.30.3022.6=25.0mm0000.30.40.82.22.20.30.10.106.3=50.0mm0000.100.30.80.60.10001.8气温 ()多年平均6.98.212.017.020.823.225.124.920.917.212.68.316.4历年极端最高20.523.428.833.335.735.435.335.132.928.225.523.435.7历年极端最低-2.8-2.3-0.53.99.81

6、5.016.116.113.14.62.2-3.2-3.2相对湿度多年平均（%）73747372737679798381797576历年最小（%）22261620152935252630282015风速（m/s）多年平均风速2.02.12.42.42.11.81.92.01.51.61.71.81.9定时最大风速9.711.711.712.312.712.011.717.310.013.311.310.017.3相应风向2GNENEENE2GNEENENNENNEENENE2GNNE蒸发量多年平均(mm）（口径20cm蒸发皿观测值）5.3053.292.0127.0167.6137.4157.

7、6151.984.474.859.451.31209.81.3、主要工程量主要工程量清单项目名称单位上游工程量下游工程量合计备注混凝土防渗墙m268831035717240墙厚1m轴线长m172221393塑性砼一级配导向墙m3320.2428.2748.4钢筋t7.8510.4918.342、编制依据本措施编制引用的标准和规范如下：水电水利工程混凝土防渗墙施工规范（DL/T5199-2004）水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）二期上下游围堰布置及结构图（GY131B-0944-611-01-14）水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001999枕头坝一级大坝及发电厂房工程施工招

8、、投标文件枕头坝一级水电站二期围堰施工技术要求3、防渗墙施工布置3.1防渗墙平面布置防渗墙成槽采用保定ZZ-5型冲击钻施工，拟将冲击钻机布置在防渗墙轴线上游，所需上游平台平行轴线距离7.0m；导向槽下游以外布置冲击钻倒浆平台、排浆沟、施工道路，所需下游工作场地平行轴线距离10m；浆管、水管、电源电缆布置在钻机背后。施工布置见上下游围堰防渗墙施工平面布置示意图3.2钻机施工平台钻机平台采用方木和钢轨铺设而成；泥浆沟、倒浆平台表面浇筑厚20cm的素C15混凝土。详见上下游围堰防渗墙施工工作平台布置图。3.3导向槽施工导向槽采用C15钢筋混凝土结构，断面为直角L型。围堰填筑至导向槽底部高程后，开始导

9、向槽施工，待导向槽两侧导向槽浇筑成型后，再继续填筑施工至防渗墙施工平台高程，注意需用反铲回填并压实导向槽外侧回填土方。导向槽模板采用钢模板，钢管支撑，对拉法固定，混凝土浇筑采用溜槽直接入仓。为了尽快开钻，保证防渗墙施工工期，导向槽能提前使用，在导向槽混凝土中加入早强剂。在导向槽底部基础明显较差部位，预埋灌浆管，待防渗墙平台形成后进行灌浆加固处理。钻机轨道应平行于防渗墙轴线，地基不得产生过大或不均匀沉陷，轨枕间应充填石渣。倒渣平台宜采用现浇混凝土铺筑，其下可设置石渣垫层。导向槽主要是导正成槽方向、储存泥浆、控制墙顶墙底标高及支撑设备等作用。为保证垂直度，导向槽砼浇筑完毕后及时进行支撑，以防止受压

10、变形。导向槽应建造在坚实的地基上，如地基土较松散或较弱时，修筑导向槽前应采取加固措施导向槽宜用现浇混凝土构筑，导向槽高度1.5m，顶部高出地面不应小于50mm。导向槽的中心线与防渗墙轴线重合，导向槽内侧间距比防渗墙厚度大100mm。导向槽外侧填土应夯实夯实填土时导向槽间应采取措施防止导向槽倾覆或位移。防渗墙导向槽的质量要求：导向槽平面轴线应与防渗墙轴线平行其允许偏差为15mm。导向槽内墙面应竖直墙顶高程允许偏差20mm。在施工过程中，应对导向槽的沉降、位移进行观测。3.4电、水系统3.4.1施工用水在河道取水，用2台3B33水泵敷设 75mm供水管向上下游围堰防渗墙施工平台部位供水。供水管沿防

11、渗墙轴线方向布置在钻机尾部，每15m开一接口，闸阀控制，用50mm的胶皮软管冲洗平台废渣。3.4.2上游围堰两端各布置1台800KVA变压器，下游围堰两端各布置1台930KVA变压器，将引自变压器的电缆沿施工轴线上游侧架设，每25m安装配电柜一台，供4台钻机使用。3.5泥浆系统在上下游围堰防渗墙工作平台下游侧中间部位各布置一座制浆站和10m10m2m的储浆池，使用泥浆泵通过布设的 75mm浆管供应至围堰防渗墙施工槽段处。围堰储浆池和沉淀池为砖砌结构，水泥砂浆抹面防止泥浆渗漏。制浆站灰台使用钢架管和扣件搭建，便于拆卸装运。防渗墙施工过程中槽孔内泥浆浆液应保持在导墙顶面以下3050cm的范围内。排

12、浆沟和沉淀池连通，沉淀池定期使用装载机清理淤积。4、泥浆制备施工用泥浆护壁预计使用当地粘土，如性能或数量不能满足施工使用，可采用膨润土和粘土混合使用或者直接使用膨润土制浆。浆液性能指标满足规范要求。4.1泥浆制备与检验4.1.1泥浆拌制选用高效、低噪音的ZJ-400型高速回转搅拌机；4.1.2每罐膨润土浆的搅拌时间为35min，实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整。4.1.3按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不得大于5%。4.1.4泥浆处理剂使用前，配成一定浓度的水溶液，以提高其效果。纯碱水溶液浓度为20%，CMC水溶液浓度为1.5%。4.1.5泥浆站旁设膨润土泥浆试验室，新制膨润土泥

13、浆检测合格后方可使用，检测项目及主要技术指标见下表。新制膨润土泥浆性能指针表项 目单位性能指针试验仪器备 注浓 度%4.5100g水所用膨润土重量密 度g/cm31.1泥浆比重秤漏斗黏度S32-50马氏漏斗失水量ml/30min30失水量仪泥饼厚mm3失水量仪PH值711PH试纸或电子PH计4.1.6不得向孔内泥浆中倾注清水和废浆、废渣等杂物，停钻时，应经常搅拌孔内泥浆。新制膨润土泥浆需存放24h，经充分水化溶胀后方能使用。储浆池内的泥浆应经常搅动，防止离析沉淀，保持性能指标均一。5、防渗墙施工工艺5.1采用冲击钻机造孔根据本工程地质特点，防渗墙造孔成槽采用 “钻劈法”，采用保定ZZ-5型冲击

14、钻机造孔。钻机沿轴线平行摆设，将轴线划分为若干个槽孔，先施工一序槽孔段，再施工二序槽孔段。施工一序或二序槽孔段时，依次先钻主孔，然后再开副孔，最后凿掉小墙。5.2工艺流程防渗墙施工工艺流程见下图：6、主要施工方法6.1造孔设备钢绳冲击钻机（简称冲击钻）： ZZ-5型钢绳冲击钻机由动力机、主轴、冲击机构、工具卷扬、抽筒卷扬、以及操作机构组成。最大造孔深度150m，最大冲击行程1.0m，冲击频次为40次/min，电动机功率55Kw，钻机重量89.5t。通过钻头向下的冲击运动破碎地基土，形成钻孔。它不仅适用于一般的软弱地层，亦可适用砾石、卵石、漂石和基岩。6.2防渗墙施工方法6.2.1 槽段划分考虑

15、地层条件及作业机械，根据投标文件技术部分二、三期上下游围堰结构图将槽孔划分成序槽和序槽，两序间隔施工。序槽长为6m，槽内分为3个主孔、2个副孔。序槽长为8.5m，槽内分为4个主孔、3个副孔。 上游围堰共计划分为13个序槽段和12个序槽段施工，下游围堰共计划分为18个序槽段和18个序槽段施工，施工时根据地层情况可适当延长或缩小槽段长度。详见二期上游围堰防渗墙轴线槽孔划分图、二期下游围堰防渗墙轴线槽孔划分图和附件槽孔划分表6.2.2成槽工艺方法成槽施工方法采用ZZ-5型钻机，先将槽段内的主孔冲击钻进到设计深度后，再对副孔冲击钻、劈到设计深度即成槽。为防止钻孔时出现潜在的钻孔不稳定因素，正常钻进时多

16、投粘土、多抽浆、勤放、少放钢绳；对于成槽过程中严重漏浆、塌孔施工现象，积极快速采用粘土堵漏，采用粗纤维、锯末、渣石或建筑垃圾填充堵漏的方式处理。6.2.3地质复勘根据设计要求，施工时随时根据钻机造孔情况及预计深度及时取样，若与勘察报告不符时请求设计变更，由监理工程师、设计代表、施工单位技术人员共同判定设计地层高程，确定钻孔深度。复勘孔的布置原则上间距20m布置一孔（特殊地质情况局部加密），深入基岩3m，复勘后编制槽位轴线剖面，查明槽段有无基岩陡坡或反坡以及大孤石分布特征等；编制槽位轴线剖面图、划分槽段、确定合拢段位置。将槽孔中心线定位测量记录报送监理人检查，经监理人同意后，方可施工。地质复勘配

17、置XY-2地质钻机12台，采用泥浆护壁方式钻进至入岩3米。由于本工程工期紧，工程量大，安排地质复勘工作和导向槽施工同时进行，生产性试验在上下游围堰各做1个槽段的试验段，目的为取得槽孔建造、固壁泥浆、混凝土浇筑等有关资料。上游围堰生产性试验拟安排在21号槽段，下游围堰生产性试验拟安排在1号槽段。6.2.4终孔验收各孔终孔后，其孔形和孔斜的验收采用钻具悬垂法验收，不合格的孔形和孔斜要立即纠正，采取措施进行处理直至达到设计要求为止。槽孔中心线与垂直度要求如下：孔位中心允许偏差不大于30mm。槽孔应平整垂直，防止偏斜，槽孔两端主孔要求严格控制孔斜率，不得大于3，其它槽孔（含漂石块球体等特殊情况）的孔斜

18、率不得大于5，整个槽孔孔壁应当平整无梅花孔、探头石和波浪形小墙等。一、二期槽孔套接孔的两次孔位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚95%的要求。主孔应经检查合格后，方可钻劈副孔。对一期槽孔端孔应分段采用超声波测斜仪检测并记录其孔形、孔斜情况。6.2.5清孔验收采用抽筒换浆清孔，在换浆时应及时补充新浆，确保孔壁不塌陷、掉块。清孔至孔底淤积合格为止。清孔换浆结束1h后，应达到清孔要求：泥浆比重1.10g/cm3，粘度35s，含砂量5%。泥浆取样位置距孔底0.51.0m。清孔合格后应在4h内浇筑混凝土，如因埋设设施需延长时间，应报告监理人批准并采取其它防止淤积的措施。开浇前，若孔内淤积超过清孔标

19、准，应重新进行清孔。序槽清孔换浆前，应用刷子钻头清除接头孔壁上的泥皮，以刷子钻头上基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。6.3水下浇筑6.3.1原材料配制混凝土的原料，在配制前应分批进行原材料性能检测，并于使用前5天报经监理人批准。已被批准使用的原材料在被使用之前应集中妥善保存，确保原材料的物理力学性能、化学性能保持不变。原材料应满足如下性能指标： 水泥：不低于P.O 42.5水泥，粉煤灰不低于级，水泥用量不宜少于80kg/m3，膨润土用量不宜少于40kg/m3，水泥与膨润土的合计用量不宜少于160kg/m3，胶凝材料的总量不宜少于240kg/m3。骨料：采用满足性能要求的人工骨料，最大粒径小于

20、40mm；塑性混凝土宜采用一级配骨料，当采用二级配骨料时，中石与小石的用量比不宜大于1.0。砂：采用人工砂，细度模数2.683，砂率不宜小于45%；膨润土或粘土：应满足制泥浆用土料要求；外加剂：各种外加剂应通过试验确定，并符合水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001999的有关规定；水：符合拌制混凝土用水要求；在满足流动性要求的前提下，应尽量减少用水量。混凝土配合比，原材料选用及其配制方法和拌制工艺流程，应经室内和现场施工试验验证并报经监理人批准。6.3.2 混凝土施工物理特性指标混凝土配合比根据设计要求经试验确定。混凝土主要物理性能指针：入槽坍落度1822cm，坍落度保持15cm以上的时间

21、应不小于1h，扩散度3440cm。混凝土初凝时间不小于6h，终凝时间不大于24h；6.3.3 防渗墙混凝土浇筑采用水下直升导管法。槽孔清孔验收后，下设2-3套250mm钢制导管，导管为螺纹连接。导管安装采用钻机，一期槽孔两端的导管中心距槽孔端应小于1.5m，二期槽孔两端的导管中心距槽孔端应小于1.0m，导管间距不得大于3.5m。6.3.4 水下混凝土浇筑采用的隔水栓为球塞式，导管距孔底的距离大于球塞的直径。待混凝土料充满导管和分料斗后上提适当距离让混凝土一举封住导管底。根据本工程槽段长度，首次混凝土浇筑方量不少于6m3。6.3.5首罐料浇筑时，先在浇筑漏斗内注入适量的水泥砂浆，并准备足够的砼，

22、以使导管内砼面上升速度不小于2m/h，导管埋深不小于1m，不大于6m，每30min测量一次砼面，每2h测定一次导管内砼面，使砼面均匀上升，高差控制在0.5m内；砼终浇高程，高出设计顶面高程0.5m以上；砼浇筑连续进行，因故中断时，中断时间不宜超过40min；浇筑过程中，发现特殊异常情况或质量事故时，报告监理，按照监理指示处理。6.4混凝土浇筑质量控制6.4.1原材料的进货严格把好检验关，原材料的贮藏、标识要符合要求，超时必经复检，不合格料必须废弃。泥浆的拌制按配料比控制，编制作业指导书发到操作者手中，泥浆的性能指针要经常检测。6.4.2砼配比试验结果报监理工程师认可，砼拌和称量严格把关，熟料在

23、机口或槽口取样试验，现场根据情况随时调整配合比，使之符合要求（主要是骨料含水率的调节、该指标受天气影响较大）6.4.3验收过程严格执行三检制、各项验收指标符合规范要求、过程中发现问题随时纠正，确保一次终检合格率达100%。64.4砼浇筑实施开仓证制度，浇筑过程中，在前台和后台安排专人连续监控，及时采样。6.4.5混凝土和易性的好坏，是保证混凝土浇筑质量的关键，所以应设专人对每台混凝土车卸出的混凝土颜色、和易性、流动性、骨料的大小、均匀程度等进行检查，如对质量有疑问，应立即进行检查，不合格者不得使用。浇筑时，每班检查坍落度不得少于2次，每次间隔时间不得小于3h，每个槽段不少于2次。6.5防渗墙槽

24、段连接防渗墙槽段连接采用钻凿套接法。钻凿套接法施工：在一序槽混凝土终凝24h内，将钻机对准原孔位下钻，钻至原孔深，一、二期槽孔套接孔的两次孔位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚95%的要求。经验收合格,达到套接厚度后，施工二序槽（如同一序槽孔方法）连通成槽，浇注前应对接头孔用钢丝刷处理，经监理验收合格进行二序浇注成墙。6.6特殊情况的处理与技术措施6.6.1地质复勘和成槽过程中遇到大块石或孤石，难以成槽时，采用孔内聚能爆破或钻爆法处理。钻爆法为采用75mm金刚石钻头对准障碍物钻孔，通过导向管输入乳化炸药水下爆破除障；水下聚能爆破法用1-2mm厚铁皮制作定向聚能爆破筒，在爆破筒内装入1-3

25、kg乳化炸药，将聚能面对准障碍物进行爆破。根据勘探孔及设计提供的勘探资料，如判断某部位或区段存在块孤石集中的情况时,可用地质钻机加密钻孔先行进行爆破处理。6.6.2漏浆处理：发生漏浆时要及时处理。如在地质复勘孔发现架空处大量漏浆可根据情况采用注浆法先行处理。在槽内漏浆时处理方法有：大量供浆，确保槽内浆面，直到不漏在泥浆中投入黄土、锯末或刨花堵漏回填粘土球或粘土渣土混合料，并冲击加固孔壁6.6.3坍滑、坍方处理：施工平台、导向槽基座发生坍方时，采取槽内立模，在坍方处浇砼处理；如导向槽有裂缝，可改划槽段，浇筑砼单桩支撑。6.6.4浇筑中断处理，原则上防渗墙不允许中断浇筑，因特殊原因中断，应及时恢复

26、，具体采取措施：若浇筑导管拔脱、拔断或堵塞时，及时采用潜水泵插入浇筑混凝土面以下，抽取插入浇筑导管内的浆液后，继续混凝土浇筑；否则，应拔出导管，重新凿除已浇砼料成槽，然后浇筑砼，严禁墙体断桩现象发生。混凝土浇筑过程中导管堵塞、拔脱或者导管破裂漏浆，需要重新吊放导管时，应按下列程序处理：将事故导管全部拔出，重新吊放导管；核对混凝土面高程及导管长度，确认导管的安全插入深度；抽尽导管内泥浆，继续浇筑。6.6.5 墙段连接未达到设计要求时，可选择下列方法处理：在接缝迎水面采用水泥灌浆或高压喷射灌浆处理；在接头处骑缝钻凿一个桩孔，钻孔直径根据接头孔的孔斜和设计墙厚选择，成孔后再浇筑混凝土。6.6.6混凝

27、土防渗墙发生断墙、混凝土严重漏浆或其他质量事故而影响质量时，应提交处理措施报监理人审批。可选择下列方法进行处理：凿除已浇筑的混凝土，重新进行浇筑；在需要处理的墙段迎水面补贴一段新墙，并保证与旧墙和两端槽孔混凝土连接完整，满足防渗要求；在需要处理的墙段迎水面进行水泥灌浆或高压喷射灌浆处理；用地质钻机在墙体内钻孔，对夹泥层用高压水冲洗，洗净后用水泥灌浆或高压喷射灌浆处理。7、质量控制与检测7.1 防渗墙造孔质量控制7.1.1各单孔开孔中心位置在设计防渗墙中心线上，下游方向的误差不大于3cm。7.1.2槽段端孔造孔质量控制：严格控制槽段端孔的偏斜率，保证端孔偏斜率在3.0内。造孔过程中坚持勤测斜、勤

28、补钻具、交班交孔斜的过程控制原则，一旦发现孔斜超标，采取措施及时纠偏，纠偏的措施有：扫孔、回填块石、爆破、下放纠偏器等，可依具体情况选用。孔斜部位的纠偏必须达到合格要求为止，端孔（主孔）不合格不能施工副孔。7.1.3槽段副孔造孔质量控制：槽孔应平整垂直，防止偏斜，槽孔两端主孔要求严格控制孔斜率，不得大于3，其它槽孔的孔斜率不得大于4；含漂石块球体等特殊情况时，孔斜率应控制在5内，整个槽孔孔壁应当平整无梅花孔、探头石和波浪形小墙等。7.2 槽孔检测槽孔偏斜检测采用抽沙桶悬垂方法检测。7.3 混凝土质量控制与检测7.3.1开浇前原材料的控制与检测槽段开浇前工地试验室必须对原材料进行常规检测，并根据

29、检测结果适当调整配合比，保证混凝土熟料的可操作性与适用性。7.3.2机口、槽口取样混凝土浇筑过程中，在机口或槽口由试验室试验员随机取样，测试混凝土熟料主要性能指针，取样数量满足规范要求并能指导混凝土浇筑施工和满足混凝土试验要求。7.4 防渗墙成墙质量检查钻孔质量检查7.4.1防渗墙成墙28d后进行钻孔检查，沿墙体轴线每20个槽段布置1个检查孔，具体孔位按监理工程师指示确定。7.4.2钻机选用XY-2型地质钻机，孔径为75mm。检查孔深度与防渗墙深度相同，检查孔自上而下分段取芯钻进，分段压注水试验。分段长度一般为5.0m或监理人指示的长度。检查孔的岩芯编录装箱，由地质工程师作地质素描图和作工程拍照片。每孔取芯三组进行室内混凝土物理力学性能试验，试验项目按照设计指针或监理工程师指示进行。7.4.3检查孔的封孔后，先用水轮换冲洗，经监理人验收合格后，才能进行封孔作业。若孔内有水，用水泥砂=13的水泥砂浆以机械压浆法封孔，若孔内无水，用高一级的一级配富浆混凝土填充。7.4.4室内物理力学性能试验，试验项目按设计指标或监理人的要求进行。合格标准：混凝土物理力学强度指标和抗渗标准达到设计值，合格率达95%以上，不合格部分的物理力学指标必须超过设计值的70%以上，并不