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1、贺州市狮洞水库大坝防渗墙工程施工方法及技术措施湖南永州市水利水电建设公司 1998年10月25日目 录一、概况1二、施工顺序1三、施工准备11、人力准备 32、仪器及设备准备 33、施工临时设施准备 3四、地下连续墙成槽41、制浆材料 42、制浆 43、造孔 4五、墙体材料7六、混凝土浇筑71、混凝土配合比及拌制 72、混凝土浇筑 73、混凝土浇筑注意事项 94、冬季施工措施 9七、接头处理9八、质量检测101、造孔检查 102、清孔检查 103、混凝土质量检查 104、墙体质量检测 10狮洞水库大坝防渗墙工程施工方法及技术措施一、概况本标段的地下连续墙施工段总长度共218m，城墙厚度为0.6
2、m，防渗墙深入基岩1m；根据设计图纸可知，防渗墙最深约45m，最浅处约10m，城墙面积约6000m2，地层为砂岩地，原坝体上面5m均为土石混合料填筑，5m以下为粘土心墙。工程量为：土体11264m,岩石363，砼4369m。坝顶宽度为8m，只能满足钻孔机械的摆放，左右坝肩均无宽厰空地。二、施工顺序根据本工程的施工特点，对大坝防渗处理可按先施工混凝土连续墙，后施工帷幕灌浆的先后进行最为适宜。防渗墙施工程序流程如下：槽孔式混凝土地下连续墙施工程序流程施工准备泥浆系统铺设轨道一期槽孔成槽废浆渣土排弃清孔换浆导墙及平台施工制浆造孔泥浆清孔泥浆泥浆回收净化混凝土浇筑混凝土搅拌运输系统拔出接头管或钻凿接头
3、孔砂石系统二期槽孔成槽混凝土浇筑质量检测资料整编三、施工准备1、人力准备：在项目经理部的领导下，专门设置基础处理作业队和施工技术管理专业人员。基础处理技术负责人1人，技术员2人，技术工人12人。2、仪器及设备准备：基础处理工程拟投入全钻仪1台，用于测量放样；水准仪1台，用于控制地面高程。设备选用4台CZ-22或CZ-30冲击式钻机，1台HBT40.10.55S型砼输送泵，其他辅助设备配套。3、施工临时设施准备(1)供电、供水：坝基础处理施工供电系统包括变压器及其以下的线路等设施。根据设备功率确定用电变压器容量为250KVA，型号选择S9，其他供电设备经计算后配套。大坝基础处理工程施工供水系统采
4、抽储排的方法进行，因水库水量充足，可满足施工用水需求。(2)防渗墙导墙(导向槽)及施工平台施工本工程导墙采用直角梯形砼导墙型式(见下图)。导向槽净宽为0.70m，深度为1m，直角样形砼导墙上底宽0.5m，下底宽1m，导墙顶部高出平台面0.05m，以免积水流入槽内。上底每边分别布置3条12钢筋。导墙施工时应满足以下要求：a、导墙应平等于防渗墙中心线，允许偏差为1cm；b、导墙顶面高程(整体)，允许偏差为1cm；c、导墙门净距允许偏差0.5cm。铪导墙常用现场浇筑法。导墙的接头位置应与防渗幸喜 施工接头位置错开。其施工为：模板支护挖槽与处理弃土测量放线平整场地回填导墙处空隙压实砼浇筑泥浆系统：泥浆
5、系统是砼防渗墙施工的关键设施，由制浆站、供浆管路和泥浆回收净化设施等组成。由于本工程现场施工场地较窄，泥浆系统的布置可能要考虑到坝外坡面一些适宜位置。混凝土系统：由于本工程场地不宽、交通不便，在坝后坡脚空地上设置拌和站，采用砼输送泵运输砼。四、地下连续墙成槽1、制浆材料防渗墙固壁泥浆的主要成分是粘土、水和泥浆处理剂。2、制浆制浆时应按下列流程进行：测定纯净泥浆参数料场勘察和土料试验验用泥浆处理剂调整浆液性能泥浆回收和净化测量放线施工前进行粘土料场勘察，取样试验分析，选择粘粒含量大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化二铝的比值为34的粘土为宜。3、造孔(1)造孔成槽在防渗墙造孔开始
6、之前，要妥善而周密地做好各项准备工作，避免开钻以后再停顿下来。施工开始以后，要真实和详细地做好各种记录，包括造孔记录、基岩鉴定、终孔清孔验收记录等。正式施工之前要详细分析防渗墙槽位地质条件，编制槽位轴线地质剖面图，根据本工程大坝的地质情况，造孔设备选用CZ-22或CZ-30冲击式钻机。本工程设计成槽段长为7.5m，孔径0.6m，副孔净距0.75m。采用间隔分序法施工，先施工主孔，后施工副孔，再扫除主、副孔之间的小墙成槽 。造成时要确保槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm，孔斜率控制在允许范围内。孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下3050cm，严防坍孔。墙段连接方法采用钻凿法接头。造孔结
7、束后，要进行清孔换浆，槽孔清孔换浆结束后1h，孔底淤积厚度不大于10cm；孔内泥浆密度不大于1.3g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。(2)遇漂石地层的造孔根据本工程的水地质条件和坝体填筑料的观察与分析，在坝顶上段造孔过程中有可能会碰到一些小型的漂石，用重锤冲凿的方法进行，做法是将510t的重锤吊起，然后自由放落，以钻具刃角将大漂石击裂、击碎。(3)冲击钻机对基岩陡坡的钻进本工程是在“V”型河谷上建坝，基岩面均会遇到陡坡，甚至成倒悬状时，应采取下列措施避免钻头“留坡”，不能进尺：钻凿主孔接近或已到达倾斜基岩面时，可施钻梅花孔破坏基岩的完整性。采用导向大筒式钻头钻进。(4)孔底淤积
8、的清除本工程淤积的清除方法，采用反循环“泵吸排渣法”。此方法用设置在地面的抽砂泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系统除去粒径65um以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节约泥浆。(5)造孔的事故预防及处理槽孔坍塌的预防a、选择低水位季节施工；b、开钻前加密槽壁土体，提高其内磨擦角和抗剪强度；c、导墙及槽孔侧旁的施工平台要牢固；d、槽孔划分要因地制宜，适当调整，密实地层划长些，疏松地层分短些；e、保证固壁泥浆的质量，切忌片面追求节省而降低泥浆标准，严防废水流入槽内，使泥浆质量变坏，造成槽壁失稳；f、储备足够的泥浆和堵漏材料，一旦发生大量漏浆时，及时堵漏和补浆，避免槽内浆面大幅
9、度降落；g、钻进过程中遇到疏松、空洞易坍塌地层时，应向该部位投加适量粘土或增加泥浆粘度等，尽快穿过此层。槽孔坍塌的处理一旦出现了大面积槽孔坍塌，要分析原因，谨慎处理，a、如果槽口坍塌，导墙断裂，要视情况及时移开钻孔设备，回填槽孔，拆除旧有的导墙，加固孔口土体，再重建新导墙；b、若仅是孔内导墙下浅部坍塌，可先掏出坍塌物，然后回填粘土或低标号砼，重新开孔造槽。(6)严重漏浆的预防及应急措施在施工过程中若遇到松散、空洞、裂隙、强风化带等严重漏浆情况，致使泥浆大量流失，浆面急剧下降，造成槽壁坍塌，甚至埋住钻头。漏浆的预防a、对槽孔两侧一定深度内土体进行振冲加密；b、在槽孔两侧进行灌浆、预先堵塞漏浆通道
10、。c、制备性能良好、粘度较大、密度较小、泥皮致密的固壁泥浆。大量漏浆时的应急措施a、立即中断槽孔钻掘，停止泥浆循环，迅速向槽孔内加注合格泥浆，保持浆面高度。b、必要时向泥浆中掺加1%的堵漏剂。c、向孔底投放粘土、水泥加大泥浆粘度。(7)孔斜的预防措施及超标处理预防孔斜的措施a、造孔机械底座应置于稳定、牢固、平整的工作平台或轨道上，对正孔位，在整个槽孔钻进过程中不产生有害的沉陷和变形。b、钢绳冲击钻机在钻进软弱地层时要“轻打勤放”，即采用小冲程(500800mm)、高频次(45次/mim)的重打法，配合采用高密度泥浆或向孔内投放粘土球，以及勤抽砂等综合办法，以加大冲击力，并使钻头能经常冲击到地层
11、的新鲜面。孔斜超标的处理单孔或槽孔一旦出现孔斜超标严重时，一般需回填后重新钻孔，回填材料可为块石、砂卵石或碎石，也可用低标号砼，之后再按前述要领缓慢重钻，使其满足钻孔垂直度的要求。 五、墙体材料防渗墙墙体材料根据其抗压强度和弹性模量，可以分为刚性材料和柔性材料，本工程设计为塑性混凝土(砂浆)，塑性砼一般抗压强度小于5MPa，弹性模量小于1000MPa。初步选定材料：水泥：采用32.5R普通硅酸盐水泥；粗骨料：最大粒径不大于20mm，其含泥量不大于1%；细骨料：砂子细度模数2.683.0，含泥是尖石地1%；粘土：粘粒含量不小于50%，塑性九小于35%；膨润土：粘粒含量不不于55%，塑性指小一60
12、%；砼级配：一级配。六、混凝土浇筑1、混凝土配合比及拌制根据查阅国内外一些相关资料作为参考值，本工程塑性砼配合比初步拟定每立方砼用水泥80120kg，粘土140250kg，膨润土2550kg，砂600800kg，石700900kg，水250350kg，。施工前要通过取样试验确定准确参数。砼的拌制注意以下事项(1)粘土的掺和：首先将粘土制成泥浆，然后用泥浆料掺和，要注意加水时扣除泥浆中的水分，同时要注意浆池内的泥浆保持均匀，否则影响砼配合比的精度。(2)膨润土的掺和：膨润土不要与水同时掺和，最好是水泥、膨润土、砂等搅拌均匀后再加水搅拌，否则膨润土会结块。(3)塑性砼性能指标参考值应满足以下要求：
13、a、拌和物密度一般为20002200Kg/m3；b、泌水率沁不超过3%；c、机口坍落度为2024cm；d、扩散度3440cm；e、初凝时间不小于8h左右；f、终凝时间不小于48h左右。2、混凝土浇筑防渗墙砼的浇筑采用水下导管浇筑法进行。(1)浇筑导管的配置和布设a、导管的配置：导管内径选择200250mm的钢管，长度由0.3m、0.5m、1.0m、2m四个档次组合，以2m为主，导管之间的连接方式采用法兰盘连接，用橡胶垫止水。导管配置时要在每套导管的底部多设置几节长度为0.31m的短管，因为接近浇筑完毕时导管内的砼压力小，不易浇筑，短管可及时拆卸，使导管在砼内埋深少一些，以利于浇筑。b、导管的布设：砼浇筑导管应布置在防渗墙中心线上，每段为3条，两端头要保持1m间距。开浇时导管口距孔底15
