混凝土防渗墙施工技术

2019/10/41混凝土防渗墙施工软基处理施工技术2019/10/42目录1概述2施工准备3槽孔建造及清孔验收4钢筋笼及预埋件下设5混凝土浇筑6墙段连接7薄防渗墙施工8工程质量检查9工程实例10防渗墙质量事故2019/10/431概述（1）混凝土防渗墙的定义（2）混凝土防渗墙的特点（3）混凝土防渗墙的施工程序2019/10/44混凝土防渗墙的定义通过钻孔及挖槽机械，在松散透水地基或土石坝(堰)体中以泥浆固壁，挖掘槽形孔或连锁桩柱孔，在槽(孔)内浇筑混凝土，或回填其他防渗材料筑成的具有防渗等功能的地下连续墙。全国科技名词审定委员会：•地下连续墙—在地面以下用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护而构筑的连续挡墙。•地下防渗墙—在软基中挖槽，槽内浇筑混凝土或黏土构成连续的防渗墙。2019/10/452019/10/46黄河小浪底坝基混凝土防渗墙2019/10/47三峡二期围堰塑性混凝土防渗墙2019/10/48混凝土防渗墙的特点与其它防渗型式相比较，混凝土防渗墙有如下特点：(1)墙体的结构尺寸、墙体材料的渗透和力学性能可根据工程要求和地层条件进行设计和控制。(2)几乎可适应于各种地质条件，从松软的淤泥到密实的砂卵石、甚至漂石和岩层中，虽然施工有难易之分，但都可建成防渗墙。(3)用途广泛，既可防渗，又可防冲刷、挡土、承重；既可用于大型深基础工程，也可用于小型的基础工程；既可作为临时建筑物(如围堰上)，也可作为永久建筑物(如堤库)。(4)与其它防渗措施相比，防渗效果好，耐久性好。(5)施工方法成熟，检测手段简单直观，工程质量可靠。(6)一般说来，施工要借助于大型的施工机械，槽孔要求泥浆护壁，工艺环节较多，施工场地需要面积较大，工期较长。2019/10/49水电及交通准备场地平整加固构筑导墙与施工平台安装挖槽机械一期槽孔建造终孔验收清孔换浆清孔验收拔出接头管或钻凿接头孔二期槽孔施工浇筑混凝土混凝土搅拌运输安设混凝土搅拌运输系统储备水泥砂石下设接头管、钢筋笼、观测仪器、灌浆管、浇筑导管等观测仪器装备准备钢筋笼加工钢筋场平整泥浆回收净化废浆渣土排弃清孔泥浆造孔泥浆制浆安设泥浆系统槽孔型混凝土防渗墙施工程序2019/10/4102施工准备施工准备的主要内容:(1)收集研究设计文件、图纸、资料和技术标准；(2)编制施工组织设计和施工细则；(3)施工场地准备（三通一平等）；(4)设置防渗墙中心线定位点、水准基点和导墙沉陷观测点；(5)修建导墙、施工平台、泥浆系统、混凝土系统等辅助设施；(6)进行墙体材料和泥浆的配比试验，确定原材料和施工配合比；(7)进行补充地质勘探。(8)防渗墙中心线上有裸露的或已探明的大孤石时，在修建导墙和施工平台之前予以清除或爆破。2019/10/411施工平台与导墙2019/10/412150～200100～15020～3020～3050～10020～30150～20015～20100～15050～100100～20020～3015～20150～20040～5015～2030～40防渗墙中心线防渗墙中心线防渗墙中心线防渗墙中心线各种导墙形式2019/10/413导墙和导槽质量要求（1）结构尺寸、配筋、砼标号（确保稳定）。（2）导墙平行于地连墙中心线，其允许偏差为±1cm；导墙顶面高程（整体）允许偏差为±1cm；导墙顶面高程（单幅）允许偏差为±0.5cm；导墙间净距允许偏差为±0.5cm；导墙内墙垂直度允许偏差≤0.2%。。2019/10/414施工平台2019/10/415护壁泥浆（1）主要作用：（1）防止槽壁坍塌。泥浆渗透到地层中在槽壁表面形成泥皮。泥浆压力通过泥皮作用，抵抗地层的土压力和水压力，防止地下水渗入槽内。（2）防止渗漏。防止槽孔内泥浆漏失，使施工能顺利进行。施工完成后，槽孔两侧的泥皮、泥浆渗入带和防渗墙共同起防渗作用。（3）悬浮和携带钻渣。（4）冷却钻具，防止和减少钻头磨损。2019/10/416护壁泥浆（2）基本性质：（1）良好的物理和化学稳定性。（2）适当的密度。（3）适当的粘度。（4）良好的流变性。（5）较好的滤失性。（6）较小的含沙量2019/10/417护壁泥浆2019/10/418泥浆制浆站2019/10/4193槽孔建造及质量控制（1）槽段划分及施工（2）造孔方法的选择（3）主要的造孔机械冲击钻机抓斗液压铣槽机其他薄墙造孔机械2019/10/420（1）槽段划分及施工顺序一、二期槽主孔、副孔接头孔2019/10/421（2-1）钻劈法施工一般采用冲击钻或冲击反循环钻钻主孔，冲击钻劈副孔。出渣：冲击钻钻孔时采用提砂桶出渣，冲击反循环钻匐孔时采用泵吸法出渣。2019/10/422冲击钻机2019/10/423十字冲击钻头2019/10/424冲击反循环钻机2019/10/425（2-2）钻抓法施工一般采用冲击钻或冲击反循环钻钻主孔，抓斗抓副孔2019/10/426抓斗挖槽机（视屏）2019/10/427（2-3）铣削法施工采用双轮液压铣槽机成槽，先铣两个主孔，再铣中间副孔形成一期槽，二期槽孔多为一铣成槽，便于工作于两期槽段搭接。2019/10/428液压铣槽机液压铣槽机施工程序2019/10/429液压铣工作流程•（3）成槽特殊情况处理：探头石处理：大块石处理图2-3-2定向聚能爆破筒胶质炸药雷管黏土爆破筒防震筒钻杆定向接头起爆导线2019/10/431•地层严重漏浆处理：立即停钻，迅速填入堵漏材料，或调整泥浆配比，并适当放缓钻孔速度，必要时回填槽孔。•陡坡段处理：定向爆破。2019/10/432（4）成槽工序质量控制要点•1、槽孔精度控制•1）槽孔孔位偏差。•2）槽孔孔壁平整垂直，防止偏斜，并不得有小墙。一期槽两端主孔孔斜率控制；其它孔孔斜率；遇含有大块石的地段时，最大孔斜率控制且相临孔不得异向，整个槽孔孔壁无梅花孔、探头石波浪形小墙。•3）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不大于施工图纸规定墙厚的1/3。•4）造孔过程中的孔斜检测，发现孔斜超标立即纠偏。各单孔终孔后，分段检测孔斜，两端主孔经检查合格后，方可劈副孔。2019/10/433•2、槽孔深度控制•1）防渗墙深度确保按设计规定的入岩深度进入基岩面以下。槽孔终孔深度以地质详勘报告和施工图纸为基础，并在由监理人与施工单位地质工程师结合槽孔造孔现场取样综合判断后确定。必要时可根据监理工程师指示布置勘探孔进行地质补勘确定。•2）各主孔在接近终孔时，按要求取样进行鉴定，以确保墙体深度满足设计要求。•3）两相邻主孔深度差大于1.0m时，其中间的副孔深度取岩芯进行鉴定后确定，但副孔深度应同时满足规范或技术要求中的规定。•4）终孔验收：主副孔造孔全部完成，经自检合格后报监理人进行孔位、孔斜、孔形和孔深验收。如有不合格进行返工处理。2019/10/434•3、槽孔孔形控制•1）造孔过程中检查钻孔，确保钻孔的直径或宽度（比设计墙厚大2cm以上）。•2）如钻孔不满足以上要求，通过电焊补充尺寸。•3）找小墙（四方钻头）2019/10/435（5）槽孔验收及方法•一个槽段造孔完成后，在清孔前进行孔形验收（四方钻头）2019/10/436（6）清孔•清孔方法：泵吸反循环清孔：用砂石泵通过排渣管自孔底抽出含钻渣的泥浆，送至泥浆处理系统，净化处理后送回到储浆池或回到槽孔中；气举反循环：利用空压机提供压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导客内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，在导管外泥浆的压力作用下，通过导管流出。2019/10/437清孔质量标准•清孔换浆结束后1h，在槽孔底部0.5m部位取样，进行泥浆试验。如果达到结束标准，结束清孔换浆的工作。•结束标准：按规范或技术要求执行。一般为槽孔内淤积厚度不大于10cm，泥浆密度不大于1.15g/cm3，马氏漏斗泥浆粘度＜35s，含砂量＜6%。2019/10/438•接头孔的刷洗•采用具有一定重量的圆形钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置的方法使刷子对接头孔孔壁进行施压，在此过程中，利用钻机带动刷子自上而下分段刷洗，从而达到对孔壁进行清洗的目的。结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。•清孔合格后在4h内浇筑混凝土，如因埋设设施需延长时间，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准，重新进行清孔。2019/10/4394钢筋笼及预埋件下设•钢筋笼制作与下设•预埋灌浆管•预埋观测仪器2019/10/440钢筋笼制作2019/10/441下设钢筋笼2019/10/442墙下帷幕预埋管2019/10/4435墙体混凝土及浇筑施工（1）防渗墙混凝土的种类（2）导管安装（3）泥浆下混凝土浇筑的要求2019/10/444防渗墙墙体材料的种类和性能种类坍落度(cm)扩散度(cm)抗压强度(MPa)弹性模量(MPa)抗渗等级渗透系数(cm/s)允许渗透坡降密度（t/m3）普通混凝土18~2234~4015.0~35.022000~31500≥W8≤4.19×10-9150~2502.4~2.5粘土混凝土18~2234~407.0~12.014000~18000W4~W8≤7.8×10-980~1502.3~2.4塑性混凝土18~2234~401.5~5.0300~2000—n×10-6~n×10-750~802.1~2.3固化灰浆——0.3~1.050~200—n×10-6~n×10-730~501.4~1.7自凝灰浆——0.1~0.510~50—n×10-6~n×10-720~301.3~1.4墙体材料和性能2019/10/445安装混凝土浇筑导管质量控制：1、根据槽长的不同，设计好安装导管的套数与下设深度，安装前配好不同长度的导管组合。2、注意导管间距、导管与槽两端之间的距离均应要满足要求。3、导管的密封性。2019/10/446泥浆下混凝土浇筑支承托架1、混凝土开浇前每套导管均下入隔离塞球。开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使隔离的球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。2、混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝土上升速度不得小于2m/h，并连续上升至高于设计规定的墙顶高程以上0.5m或至槽顶。2019/10/4472019/10/448•浇筑过程控制：•①导管埋入混凝土内的深度保持在1~6m之间，以免泥浆进入导管内。•②槽孔内混凝土面应均匀上升，其高差控制在0.5m以内。每30min测量一次混凝土面，每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时适当增加测量次数。•③严禁不合格的混凝土进入槽孔内。•④孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。槽孔底部高低不平时，从低处浇起。2019/10/449•⑤在机口或槽孔口入口处随机取样，检验混凝土的物理力学性能指标（坍落度、扩散度、温度）。2019/10/4506墙段连接•钻凿法接头（常用）•拔管法接头（常用）•双反弧接头•止水片接头2019/10/451钻凿法接头：施工二期槽时在一期墙段两端套打一钻的连接方法。优点：缺点：2019/10/452施工顺序钻劈法成槽，钻凿法连接2019/10/453拔管法接头施工2019/10/454起拔接头管2019/10/455双反弧墙段接头2019/10/456在（接头板）接缝中安装止水片2019/10/4577薄型防渗墙施工一般将厚度为20～40cm的混凝土防渗墙，称为薄混凝土防渗墙，薄墙与常规厚度防渗墙相比，其施工特点为：（1）造孔设备抓斗、射水成槽机、锯槽机，链斗式挖槽机、冲击钻机（2）墙体材料常采用塑性混凝土（3）墙段连接平接、拔管、模袋2019/10/458薄型抓斗（江苏横山水库）2019/10/459射水成槽机2019/10/4602019/10/461锯槽机2019/10/462锯槽机（汉江遥堤）2019/10/4638工程质量检查（1）过程质量检查（2）墙体质量检查墙体质量检查一般应在成墙28天后进行，检查内容为墙体的物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。检查可采用钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法。检查孔的数