大坝混凝土防渗墙措施(二钻一抓)

1碎石土心墙堆石坝混凝土防渗墙1临建工程表1-1主要临建工程量序号项目名称单位数量备注1导向槽混凝土（C20）m33328.02导向槽钢筋制安t54.57钢筋规格见图3钢轨铺设m42004C10混凝土m31174.0排浆沟、垫层混凝土5浆砌石m3120用于浆池1.1施工平台导向槽采用挖设槽沟，立模现浇钢筋混凝土（C20），矩形结构形式见图1-1。倒浆平台与导向槽相连，现浇厚度为20cm，宽度为4.5m的混凝土（C10）；钻机平台宽度不小于6m，采用铺设15×15cm的方木和钢轨的形式，使冲击钻机能在钢轨上平行移动。1.2泥浆系统1．泥浆配合比、拌制方法将通过施工现场试验确定。2．泥浆采用当地优质粘土或钙基膨润土拌制，泥浆性能指标要符合《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）中新制粘2排浆沟1:11:1卧木15×15cm铁轨施工道路水管浆管导向槽剖面图倒渣枕木15×20cm钢筋钻机轨枕15×15cm说明：1.图中尺寸均以cm计；φ20＠800　　　　　　φ8＠200　　　　　φ20＠400　　　　　　导向槽配筋图φ20＠800　　　　　　φ20＠400　　　　　　φ8＠200　　　　　　452.导向槽配筋图的尺寸单位为mm。图1-13土、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，施工过程中主要是密度、漏斗黏度、含砂量指标的监控。3．由于坝轴线较长，可在坝两端各建一套泥浆系统，浆池总容量500m3，浆池结构为浆砌块石，供浆管路为ф100mm铁管，具体见图1-2。4．如当地有符合要求的优质粘土，选用卧式双轴泥浆搅拌机制浆，不能满足要求时，可选用旋流式高速搅拌机制膨润土泥浆，新制膨润土泥浆需存放24h，经充分水化溶胀后方能使用。5．由于本防渗墙工程所处地层主要为卵砾石层，钻渣颗粒较大，泥浆的回收净化处理采用沉淀法效果会比较好，因此槽孔废弃泥浆通过排浆沟流入沉淀池，回收净化处理后再循环使用，不但耗浆量大为降低，也降低了工程造价。1.3施工用水在坝两端各建一座容量为500m3储水池，接管至各防渗墙施工点供应施工用水。1.4施工用电混凝土防渗墙施工用电总容量为1000.0kVA，从业主指定变压器分别架设两趟主电缆线至防渗墙施工地段。43370×370砖柱泥浆站示意图370×370砖柱370×370砖柱加料口C10砼垫层浆砌石300×200排浆沟370×370砖柱370×370砖柱图1-2膨润土仓库AA—A剖面图平面图膨化池供浆池A52防渗墙类型、结构特征本工程防渗墙为薄壁混凝土防渗墙，坝基防渗采用封闭式混凝土防渗墙、悬挂式混凝土防渗墙和粘土截水槽相结合的方式共同防渗；桩号0+444m以右部分覆盖层较浅、坝高较大，采用封闭式混凝土防渗墙，混凝土防渗墙插入基岩0.5m，桩号0+444m～1+040m之间覆盖层较深，采用悬挂式混凝土防渗墙，防渗墙厚0.8m，最大墙深64m。混凝土防渗墙设计指标：90d抗压强度等级不低于20MPa，90d弹性模量不高于20000MPa，90d抗渗等级不低于W12，墙体渗透系数K＜1×10-7cm/s。3混凝土防渗墙工程量及施工平台本工程混凝土防渗墙轴线长1010m，总截水面积46296m2，墙厚0.8m，最大墙深64m，钢筋制安54.57t。分为四个平台施工：（1）桩号0+030.00～0+125.00段，轴线长95m，为封闭式混凝土防渗墙，墙顶高程3859.0m，深入基岩0.5m。（2）桩号0+125.00～0+444.00段，轴线长319m，为封闭式混凝土防渗墙，墙顶高程3870.0m～3875.95m，深入基岩0.5m。（3）桩号0+444.00～0+636.00段，轴线长192m，为悬挂式混凝土防渗墙，墙顶高程3875.95m～3879.72m，墙底高程3816.0m～3850.0m。（4）桩号0+636.00～1+040.00段，轴线长404m，为悬挂式混凝土防渗墙，墙顶高程3879.72m～3888.0m，墙底高程3850.0m～3862.0m。64混凝土防渗墙施工程序槽孔分两序施工，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔。槽孔施工方法为“二钻一抓”法，即用冲击钻机钻进主孔和底部基岩、用抓斗抓取副孔；采用泥浆固壁；泥浆下直升导管法浇筑混凝土；一、二期槽孔搭接采用“接头管”法。防渗墙施工程序见图1-3。图1-3防渗墙施工工艺流程图场地平整构筑导向槽及施工平台安装造孔机械Ⅰ期槽孔施工混凝土浇筑成墙Ⅱ期槽施工安装搅浆设备原材料储备制浆储浆池泥浆回收及净化混凝土拌和系统统拌制混凝土原材料准备原材料质量检查基岩面鉴定终孔验收清孔验收混凝土运输孔口取样75防渗墙施工5.1槽孔划分根据大坝地质资料，在保证槽孔稳定和钻孔工效及混凝土浇筑强度的基础上，初步确定槽孔长度为6.8m，将根据施工情况进行调整。防渗墙轴线长度1010m，共划分169个槽孔。防渗墙槽孔划分示意图见图1-4。5.2造孔施工根据招标文件提供的地质资料，本工程计划采用“两钻一抓”法施工，既采用CZ-22型或CZ-30型（孔深大于45m时使用）冲击钻机钻进主孔和底部基岩、用BH-12型液压抓斗抓取副孔，最后用冲击钻机清孔后浇筑混凝土。根据施工经验，在该地层中冲击钻机平均工效可达3.5～Ⅰ期槽80135/1226804Ⅱ期槽42201/580808032345/1220220220680680Ⅰ期槽802208022080图1-4槽孔划分示意图防渗墙质量检查85.0m2/台日，液压抓斗平均工效可达60-80m2/台日。“两钻一抓”法工艺流程见图1-5。在造孔时，一是要随时测量孔斜情况，发现偏孔及时纠偏；二是在施工中要保持泥浆质量和泥浆面高度，预防漏浆和塌孔；三是根据提供的地质资料，钻孔在接近基岩面时，要及时准确取样，以保证墙体嵌入基岩深度满足要求。CZ-22型钢丝绳冲击钻机主要技术规格A）钻具重量（kg）（40次/min时）1300B）钻具冲击行程（mm）最大1000，最小350C）钻具每分钟冲击次数（次）最大50，中间45，最小40D）钻孔最大直径（mm）1000E）钻孔深度（m）300（直径146mm）F）工具卷筒负荷能力（kg）2000G）电机功率（kw）30H）桅杆负荷能力（kg）12000I）外形尺寸：拖动时：8.67×2.33×2.75；工作时：5.8×2.33×12.7J）总重量（t）8.6CZ-30型钢丝绳冲击钻机主要技术规格A）钻具重量（kg）（40次/min时）2500B）钻具冲击行程（mm）最大1000，最小500C）钻具每分钟冲击次数（次）最大50，中间45，最小40D）钻孔最大直径（mm）1500E）钻孔深度（m）180（直径146mm）F）工具卷筒负荷能力（kg）3000G）电机功率（kw）30H）桅杆负荷能力（kg）25000II）外形尺寸：工作时：7.7×2.84×16(mm×mm×mm)J）总重量（t）13.69BH-12型液压抓斗主要技术A）斗体厚度（mm）600～1200j)主油缸直径(mm)240B）开斗宽度（mm）2500K)主油缸推力(kN)1360C）挖掘深度(m)70L)动力箱型号2R-150D）配套起重机（t）80（7080）M)发动机型号GM4/53发动机功率（Kw/r/min）180/2000发动机功率(kW/r/min)123/2100E）正常工作压力(MPa)21N)供油量(L/min)2×168F）斗体重量(t)11.0O)最大工作压力(MPa)30G）导杆重量(t)4.0P)油量调节方式自动H）斗体容量(m3)≥1.2R)油箱容量(L)480I)单边斗体闭合力矩(kN.m)390图片BH-12液压抓斗10Ⅱ期槽孔冲击钻头一、CZ-22型冲击钻机造主孔Ⅰ期槽Ⅱ期槽孔二、BH-12型液压抓斗抓副孔Ⅰ期槽Ⅱ期槽孔Ⅱ期槽孔主孔1234副孔BH-12型抓斗5图1-5“两钻一抓”法工艺流程图5.3造孔质量保证⑴防渗墙槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%；遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时，其孔斜率控制在0.6%以内。⑵对孔斜率的控制：调整钻机底座水平，对正孔位；采用小冲程（500～800mm）、高频次（45次/min）、勤放少放钢绳的钻进方法；造孔过程中用孔斜仪严格控制孔斜率。⑶在造孔过程中，槽孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下0.3～0.5m内，严防塌孔。⑷造孔过程中一但出现塌孔、漏浆，采用加大泥浆密度，向孔内加入黏土、锯末、水泥、稻草、水玻璃等堵漏材料，避免槽内浆面大幅度降落，确保孔壁稳定和槽孔安全。⑸造孔过程中如遇有大孤石、木头、建筑物等异常现象时，应做好详细记录，并提出有效处理措施及时报请监理工程师审批，按批复意见组织施工。⑹造孔施工中，真实、详细地做好包括造孔、基岩鉴定等记录，基11岩面鉴定采用岩芯取样方法确定岩面分布高程。⑺造孔成槽后，由监理工程师对槽孔质量进行全面检查，经检查合格后，方可进行清孔换浆。5.4清孔换浆采用对槽孔孔底泥浆和沉淀物进行置换清除，置换采用抽桶结合泥浆泵方式、槽孔口补浆的方法。清孔置换的泥浆通过排浆沟流入沉淀池，回收净化处理后的泥浆循环使用，耗浆量大为降低，降低工程造价。清孔换浆结束后1h，槽底沉淀物厚度不得大于10cm，使用膨润土泥浆，泥浆比重＜1.10g/cm3,粘度＜35s，含砂量＜3%，在30min内失水量＜40ml；清孔换浆经监理工程师验收合格后，方可进行混凝土浇筑。二期槽孔清孔换浆结束前，应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮，以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加为准。5.5混凝土防渗墙浇筑5.5.1.混凝土配比及浇筑方法根据本工程槽孔深、混凝土强度高的特点，将通过现场混凝土配比试验，使用粉煤灰混凝土，粉煤灰掺量为水泥用量的30%～40%。粉煤灰混凝土早期强度较低，便于槽段接头孔采用“套打一钻”法的施工。采用“接头管”法的槽孔，可以不使用粉煤灰混凝土。清孔换浆验收合格后，混凝土搅拌楼生产混凝土，混凝土搅拌运输车运至槽孔旁，采用直升式导管法进行泥浆下的混凝土浇筑，建成单槽板墙,通过Ⅰ、II序槽孔的跳打顺序施工，用接头管法连接单槽板建成地下混凝土连续墙体，达到防渗的目的。5.5.2.墙体材料（1）水泥：采用当地水泥厂生产的不低于P.O32.5普通硅酸盐水泥，12并附出厂质量证明书和试验检测成果，并应满足国家标准GB175-85。（2）粉煤灰：防渗墙混凝土使用的粉煤灰等级应为Ⅱ级以上，并符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-1996）要求。（3）粗骨料：优先采用当地的天然卵石、砾石，最大粒径应小于40mm，超径应小于5%，逊径应小于10%，小石与中石的比例以4:6为宜，否则容易堵管。（4）细骨料：采用当地的河砂，细度模数F.M=2.4～3.0范围的中细砂，粒径不大于2.5mm，其含泥量应不大于3%，粘粒含量应不大于1.0%。（5）外加剂：减水剂、防水剂和加气剂等的质量和掺量应经试验，并参照SD108-83的有关规定确定。（6）拌和用水：应采用新鲜洁净的淡水，有必要时需进行水质分析，避免对混凝土产生不利影响，并应符合«混凝土拌和JGJ63-89用水标准»的规定。5.5.3.混凝土拌和物根据泥浆下浇筑混凝土的特点，在现场进行混凝土配合比试验以确定最优实用配合比，混凝土拌和物具有如下特点：⑴较好的和易性，包括流动性、黏聚性、保水性。应满足混凝土的入孔坍落度为18～22cm，扩散度34～40cm，坍落度保持在15cm以上的时间tn≧1h。⑵较小的泌水率。一般要求在2h内，泌水量不大于混凝土体积的1.5%，即泌水率小于4%。⑶初凝时间不小于6h，终凝时间不宜大于24h。⑷混凝土密度不小于2100kg/m3，不能采用密度过小的骨料。⑸胶凝材料用量不少于350kg/m3，砂率不小于40%，水灰比小于0.65。5.5.4.混凝土浇筑过程的控制13⑴导管布设槽孔内有两套以上导管时，导管间距不得大于3.5m；一期槽端导管距孔端间距为1～1.5m，二期槽端导管距孔端应为1.0