4防渗墙施工

4混凝土防渗墙施工4.1简述混凝土防渗墙位于坝轴线上游45.0m处，施工桩号0+176.55～0+497.40，轴线长320.85m，墙厚1.0m，为钢筋混凝土槽板式，墙体材料C25砼，防水等级S8。防渗墙上端伸入大坝防渗体6.0m，下端嵌入基岩1.0m。防渗墙设计墙顶高程23.0m，施工平台在18.0m高程，其中高程18.0～23.0m之间的防渗墙为明浇，以下为暗浇，最大墙深24m。防渗墙槽孔7808m2，水下混凝土7808m3，防渗墙帽1650m3，钢筋制安492t。4.2防渗墙总体方案（1）根据现场地质情况，防渗墙施工采用“两钻一抓”法施工，即冲击钻钻凿主孔，抓斗抓取副孔，当抓斗在副孔施工中遇到坚硬地层时，用冲击钻继续下部施工，直至进入基岩。（2）防渗墙施工平台初步考虑布置在榆林高程▽20.0m高程处，钻机施工平台布置在防渗墙轴线下游侧，抓斗在防渗墙轴线上游侧进行抓挖施工。浆管、水管布置在下游冲击钻机平台后边。导向槽上游以外依次布置冲击钻倒浆平台、排浆沟、施工道路等。其它布置详见附图《施工平面布置图》。（3）砼防渗墙所需的固壁泥浆主要采用膨润土粉，孤石、卵石层钻孔时孔内回填粘土。泥浆制浆站设在坝顶左岸，用浆泵、输浆管送到施工部位。（4）泥浆净化回收。在河床中部设一个400m3泥浆沉淀池。造孔及抓挖泥浆就地回收到槽孔中，砼浇筑溢出的泥浆返送回泥浆池。（5）导墙为C20钢筋砼结构。施钻平台采用钢轨、方木铺设。（6）砼防渗墙浇筑采用泵送混凝土。（7）防渗墙成槽施工中如遇到特殊情况如大块石、卵石、漂石等，可采用我公司在三峡、四川小天都等工程积累的成功经验，运用槽内钻孔控制爆破工艺技术与聚能爆破工艺技术成槽。（8）墙体中灌浆预埋钢管采用钢筋支撑架法安装。（9）复勘孔：主要用于查明有无基岩陡坡或反坡及大孤石分布特征。因此，复勘孔布置原则是：在防渗墙一期槽主孔位置，随机布置若干个。对陡坎段加密到间距在6～3m，查明反坡或查明是基岩还是大岩块。复勘孔的钻进采用150型岩芯钻机，浓泥浆护壁，合金钻头钻进（基岩部分改用金刚石钻头钻进）。（10）检查孔：主要用于检验砼防渗墙墙体砼质量，平均50m布一个。钻孔采用岩芯钻机，金刚石钻头，自上而下，分段取芯钻进，分段压（注）水试验。防渗墙墙体检查孔可结合帷幕灌浆检查孔布置。（11）松散地基加密处理：主要用于防渗墙施工段地表松散地层，处理方法为振冲加密。4.3施工准备4.3.1砼拌合及浇筑系统在大坝左岸布置2台0.5m3强制式搅拌机，每台拌和能力≥25m3/h，HD1000型配料机两套，ZL-30型装载机辅助上料。混凝土运输采用2台HB30B型混凝土输送泵（1台备用）送料，泵送能力20～40m3/h。4.3.2泥浆制备：（1）泥浆站内设置3台ZJ-800型旋流式高速泥浆搅拌机，生产能力20m3/h，泥浆池400m3，其底部布设搅动浆池泥浆用的压缩空气管路。浆池结构为浆砌块石，雨棚为钢管、三色布；搅拌车间结构为砖砌体、钢支架结构；供浆管用φ150钢管。（2）泥浆采用优质膨润土粉拌制，泥浆性能指标应满足规范及表4-1的要求。符合《水利水电工程砼防渗墙施工技术规范》（SL174-96）中新制膨润土泥浆性能指标和不同阶段泥浆性能测定项目的规定。表4-1新制膨润土泥浆性能指标项目单位性能试验仪器备注浓度%＞4.5100g水所用膨润土重量密度g/m3＜1.1泥浆比重秤漏斗黏度S30~90946/1500mL马氏漏斗塑性黏度Cp＜20旋转黏度计10min静切力N/m21.4~10静切力PH值9.5~12PH试纸或电子PH计（3）泥浆配合比、拌制方法将通过施工现场生产性试验确定，初始配合比见表4-2。表4-2膨润土泥浆配合比（单位：kg）膨润土纯碱（Na2CO3）水40.2100（4）泥浆净化回收重复使用：处理的泥浆每天至少进行一次性能检验，性能指标不合格的泥浆进行沉淀、净化处理至合格要求，不合格泥浆不准使用。4.3.3施工平台导向槽采用钢筋砼结构，导墙断面形式为直角梯形。钻机平台采用方木、道轨、道渣铺设。倒浆平台宽1.7m，浇注厚15cm素混凝土。泥浆沟采用砖砌结构，砂浆抹面。施工平台宽度15.5m。施工平台及导墙断面结构见附图。4.3.4防渗墙施工准备的主要临建工程量见表4-3表4-3防渗墙施工主要临时工程量序号项目单位工程量备注一防渗墙施工平台1导向槽土方开挖m315602导向槽砼浇筑m3731C20砼3导向槽钢筋制安t104导向槽外围粘土回填m35365倒浆平台砼浇注m396C15砼序号项目单位工程量备注6施工平台建造延米324.85二制浆系统1浆池土方开挖m34822浆池衬砌浆砌块石m340.53浆池砂浆抹面m21654制浆车间m21205φ150输浆钢管安装m260三泥浆净化系统1排浆沟土方开挖m3752砖砌排浆沟m332.43排浆沟砂浆抹面m23004泥浆沉淀池开挖m31075沉淀池衬砌m314.4浆砌石衬砌四供水管φ75安装m300五供电线路铺设km0.74.4防渗墙施工程序4.4.1防渗墙成墙工艺（见图4-1）4.4.2砼导向槽施工（1）施工工序：施工准备→测放轴线→导墙开挖→立模→钢筋绑扎→砼浇筑→拆模→回填→验收。（2）施工方法：测量放样用全站仪由专业测量人员进行，先测放开挖线，再放底口立模线，底口立模线须用短钢筋桩定位，确保放样精度满足规范要求。导墙土石方开挖用反铲、推土机进行，砼采用泵送，φ50mm软管振动棒捣实，砼导向槽两侧及槽孔内采用粘土回填。4.4.3复勘孔施工（1）施工程序：施工准备→测放孔位→浅槽段→深槽段→斜坡段（2）施工流程：施工准备→复勘孔报告→监理批复→放孔位→钻孔取芯→压（注）水试验→资料整理→资料上报。（3）施工方法：钻孔采用150型岩芯钻机，跟管钻进工艺，泥浆护壁（或水泥浆护壁）方式，覆盖层部分采用合金钻头取芯技术，基岩采用金刚石钻头钻进技术。复勘孔的芯样由专业地质工程师进行地质素描。压（注）水试验资料由专业资料员整理上报。不合格泥浆不合格泥浆不合格泥浆合格泥浆合格泥浆清孔验收砼拌和、运输砼运输系统建造砼拌合系统建造平整场地施工平台建造造孔机械安装测量放样复勘孔钻孔泥浆制浆站建造泥浆拌制防渗墙砼浇筑墙体质量检查泥浆净化回收系统建造沉淀净化弃碴场防渗墙成槽施工终孔验收钢筋笼、灌浆管安装钢筋笼、灌浆管制作c2sfi图4-1防渗墙施工工艺图4.4.4泥浆制输及回收防渗墙成槽护壁泥浆采用膨润土粉高速搅制，经膨化后使用。现场设1个400m3泥浆池。搅浆为0.8m3/次高速制浆机制浆、人工按生产性试验确定的配合比加料。泥浆输送为砂石泥浆泵，供浆管为φ150mm钢管。泥浆回收分二种，造孔泥浆经净化回收后直接返回槽内用于造孔施工，砼浇筑溢出的好泥浆则用泥浆泵返送回泥浆池。4.4.5砼防渗墙成槽施工（1）施工程序施工准备→施钻平台铺设→划分槽孔→Ⅰ期槽施工→安装接头管→钢筋笼吊装就位→预埋灌浆管→防渗墙浇筑→Ⅱ期槽施工→……（2）施工顺序：冲击钻主孔钻进→主孔芯样验收→主孔终孔验收→付孔抓斗抓挖→付孔下部冲击钻钻进→付孔下部小墙钻打→槽孔修孔→清孔槽形验收→（接头孔刷洗）→清孔换浆→清孔验收。（3）施工方法说明A、槽段划分：防渗墙轴线长320.85m。根据本工程的地质条件及施工设备的特点，共划分48个单元槽，Ⅰ、Ⅱ期槽槽长均为6.6m。槽段中主孔1.0m，副孔1.8m，每个槽段划分为3个主孔，2个副孔。B、防渗墙上部覆盖层用利勃海尔液压抓斗抓挖，抓斗展开宽度2.8m，该型抓斗有自动导向装置，能较好的调教垂直度和偏斜率，抓斗抓出的料渣用带密封车厢的自卸汽车运至业主指定的弃渣场，渣料随挖随运，不在施工现场堆放。当抓斗无法抓动或工效显著降低时，改用冲机钻机钻进。主孔钻进选用CZ-22、CZ-30型冲击钻机，采用钻、填（粘性土料）结合的钻进工艺，泥浆护壁成孔，主孔的基岩取芯用捞渣筒法。钻进采用勤钻进，多填粘土，少捞渣，勤捞渣的方式。付孔劈打必须采用接砂斗接料。付孔钻进中遇到漂石类块体，则移开钻机，用岩芯钻机辅助钻单孔，勘探；钻排桩孔，钻孔爆破、聚能爆破方式等方法碎裂，然后移回钻机再行钻进。付孔下部的中心孔采用主孔钻进方法，钻进到终孔，两边小墙采用劈打法完成。清孔换浆采用抽筒换浆、泵吸反循环或气举反循环法三种中任一种均可。C、钻孔特殊情况处理①主孔造孔中发生漏浆采用回填当地粘性土料堵塞方法。付孔劈打发生漏浆可采用回填膨胀粉、草末、稻壳、石灰、浓泥浆等方法堵塞。对陡坡段嵌岩则采用岩芯钻机钻排桩孔，辅以钻孔爆破法形成钻进台阶以达到设计嵌岩深度。②松散地基加密处理施工深槽段防渗墙松散地基必须进行加密处置，处置深度拟定为5.0m，加密方法采用振冲加密。4.4.6接头管施工（1）接头孔施工顺序一期槽槽孔验收→配备接头管→液压拔管机就位→吊装接头管→调整定位→（砼浇筑时）活动并提拔接头管→起拔接头管→拔管孔验收→扫孔并钻进到位→终孔验收。（2）施工说明A、接头拔管法施工的关键是掌握起拔时间。起拔时间过早，混凝土尚未达到一定强度，就有可能出现接头孔缩孔或坍塌；起拔时间过晚，接头管表面与混凝土的黏结力和摩擦力增大，增加起拔难度，甚至被埋管。根据我公司在葛洲坝、三峡等多个施工项目的成功经验，确定拔管阻力公式如下：F=F1+F2+F3+F4式中F——拔管阻力；F1——流态混凝土对接头管的黏结力F2——流态混凝土对接头管的摩擦力F3——静态混凝土对接头管的摩擦力F4——接头管自重具体起拔时间根据现场试验确定。B、每次浇筑时，取样观察混凝土能够成型的时间。在正式起拔前，可以用微微活动接头管的办法破除黏结力，在达到预定拔管时间后，就可以正常起拔接头管。C、计算拔管时，孔内不同深度混凝土的龄期应从相应的混凝土导管底部高于该部位以后，也就是成为静态混凝土后起算。4.4.7钢筋笼制作与沉放（1）钢筋表面应清洁，使用前将表面泥皮、油渍、锈皮清除干净。（2）按照设计图纸，在钢筋场分节制作钢筋笼，每节长为9m，钢筋长9m，起吊高度20m，钢筋笼优先采用焊接形式，用5t加长东风车上加运输架运输，为防止钢筋笼弯曲，采用捆绑型钢，双吊点法安装，在孔口对孔入槽。（3）钢筋笼在槽口用型钢电焊法固定，防止砼浇注时上浮。（4）加工后的钢筋笼，沉放要求和接头焊接均严格按招标文件要求和《SDJ207-8》执行。4.4.8灌浆预埋管施工（1）施工工序：预埋管加工→依槽孔配管→预埋管下设→支撑架与另一根管同时下设安装→预埋管孔口定位→槽孔砼浇筑中检查→终孔检查→孔口保护。（2）施工方法预埋管接头现场对接，固定在钢筋笼上，综合场加工成型，现场拼装焊接成整体。现场将预埋管和钢筋笼成套配置。再用吊车在孔口一根一根依次下设安装定位。4.4.9槽孔砼浇筑方法（1）浇筑程序施工准备→导管检测与试压→砼拌和站试拌→砼配合比调试→砼运输→孔口分储料斗架设→砼浇注。（2）砼浇筑工序施工准备→配管图检查→导管配置→接头孔下接头管→二次清孔验收→下浇筑导管→槽口浇筑平台架设→开盘下料→浇筑→测量槽内砼面→画浇筑上升图→拆管继浇→终浇收仓。（3）砼浇筑方法砼运输采用HB30B型混凝土输送泵。槽口采用分流式储料斗，槽内安设φ325mm快速丝扣连接的砼浇筑导管，导管下设在控制范围内的槽底最深处，砼采用球塞开仓法。开仓从槽孔最低处开始，一次开仓的砼方量必须使单根导管埋深不小于1.0m，槽内砼上升速度，测量间隔与起拔导管均按规范执行。单元槽段砼浇筑，由试验室人员制作1~2组砼试件。4.4.10墙体检查孔施工墙体检查孔分墙体中孔和墙段骑缝孔，对墙体中孔采用岩芯钻机，自上而下取芯钻进并做压（注）水试验。钻孔孔径不小于130mm，孔斜不大于0.5%，用长钻具金刚石钻头钻进。钻孔时用地脚螺栓稳固钻机。对墙段骑缝孔用φ156mm~φ219mm孔径的钻具分段钻进，分段注水。墙体芯样应填牌装箱并进行地质素描和工程录像、拍照等。对监理要求进行送检砼物理力学性能试验的岩芯，由试验工程师送到指定试验室做相关试验，检查孔的封孔按监理指定的方法进行。4.4.11保证工程质量的主要施工技术措施