龙洞水电站砼防渗墙施工方案

四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】１中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.混凝土防渗墙施工组织设计1工程概述龙洞水电站位于四川省康定县境内，大渡河右岸一级支流瓦斯河上，为低闸引水式电站。电站枢纽建筑物由首部、引水系统、地下厂房等组成。闸址位于康定县动物检疫站下游约30m的瓦斯沟河段，地下厂房位于金龙水电站厂房与小天都库尾之间的瓦斯沟左岸。闸、厂相聚约6.5km.龙洞水电站水库正常水位2440.00m，总库容11.1万m³,径流式运行。工程的开发任务为发电，同时兼顾下游生态及景观用水，无灌溉、防洪。通航等其它综合利用要求。电站首部枢纽包括2孔泄洪闸、1孔冲沙闸及1孔排排污闸、左、右岸挡水坝段河进水口等建筑物、闸坝顶长度104.50m，闸坝顶高程为2442.00m，最大坝高15.5m。闸坝覆盖层基础防渗采用悬挂式混凝土防渗墙，河床部位最大墙深36m，岸坡部位最大墙深41m，防渗墙两岸基础基岩部分采用帷幕灌浆。闸坝主体建在软基上，地基主要持力层为冰水堆积（fglQ3）漂（块）卵（碎）砾石夹砂土、冲积（alQ4）漂卵石夹砂和洪积（plQ4）块碎石土，左闸肩接头坝段基础为斜长花岗岩，右闸肩接头坝段基础为洪积（plQ4）块碎石土。1.1防渗墙施工条件的变化原投标文件中防渗墙分两期进行施工。一期施工利用左岸一期上下游围堰及纵向围堰束窄左岸河床，河水利用右岸开挖形成的明渠过流，一期主要进行左岸1#挡水坝段、排污闸、冲砂闸以及两孔泄洪闸段防渗墙施工（2013年12月21日-2014年2月28日）；二期施工利用左岸泄洪冲砂闸闸孔泄水，二期主要进行右岸挡水坝段防渗墙施工（2014年12月11日-2015年3月10日）。按施工合同2013年9月8日本标工程正式开工，且由于征地遗留问题、部分设施拆迁、人员、当地村民阻工等多方面因素影响，施工进度按投标期无法保证，为尽量实现合同节点目标，在与业主、监理、设计共同讨论下于2013年1月6日最终确定了施工总体思路，总体分为闸首建筑物修建和引水隧洞施工2条关键线路。所以防渗墙施工进度也发生根本变化，根据优化后施工总进度防渗墙施工由两期改为三期施工，一期主要施工右岸改线318国道高程（EL.2442.0）平台段和进水口（幕0+024.3-幕0+037.95）段。二期施工排污闸、冲沙闸及2孔泄洪闸段（幕0+037.95-四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】２中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.幕0+67.95）；三期施工右岸挡水坝段防渗墙（幕0+67.95-幕0+108.18）首部枢纽工程基础混凝土防渗墙，，轴线长107.18m，成墙面积约3140㎡；防渗墙设计墙厚0.8m，入基岩1m。2施工组织设计编制依据《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》DL/T5199-2004；《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；《水电站基本建设工程验收规程》SDJ275-88；《水利水电工程施工地质规程》DL/T5109-1999《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003《首部枢纽基础防渗处理布置图》3防渗墙施工准备3.1施工平台及导向槽根据目前河床水位高程及导向槽开挖情况,为确保一期防渗墙槽段施工平台和施工设备及人员的安全,防渗墙施工平台建在高于设计高程1.50m的高程（实际槽段施工平台高程将根据施工时施工现场的情况确定），同时必须保证防渗墙施工平台高程高于地下水位2m以上。施工平台宽度不小于12m。钻机平台布置在防渗墙轴线上游侧，倒浆平台及排污沟布置在防渗墙轴线下游侧。导向槽采用挖设槽沟，立模现浇钢筋砼（C20），梯形结构。倒浆平台与导向槽相连，现浇厚度为10cm，宽度为4.0m的砼（C15）；钻机平台宽度不小于6m，采用铺设20×20cm的方木和钢轨的形式，使冲击钻机能在钢轨上平行移动。修筑稳定的导·墙和施工平台是保证槽孔垂直度的先决条件，导墙修建时要使槽内侧面平整垂直，详见《混凝土防渗墙导向槽布置示意图，施工-(LDC-Ⅱ)-04-01》3.2泥浆系统⑴在坝轴线上游建一套泥浆系统，采用1～2台（高峰期2台）2m³卧式双轴泥浆搅拌机制浆，泥浆池储浆。浆池总容量不小于50m³，浆池结构为现浇砼，供浆管路平行于防渗墙轴线布置在钻机工作平台后侧，每隔20m设Ф80mm的支管向槽孔供浆。具体详见《混凝土防渗墙制浆站布置示意图，施工-(LDC-Ⅱ)-04-02》⑵泥浆配合比、拌制方法将通过施工现场试验确定。四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】３中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.⑶依据本工程地层特点，为了降低工程成本，选用指定的粘土料场的粘土制备粘土泥浆，粘土在投入使用前，先进行物理试验、化学矿物鉴定，其有关指标应满足设计或DL/T5199-2004规范要求。如因粘土质量达不到要求，将通过试验在制浆时掺入一定量膨润土，使泥浆指标达到技术要求。施工过程中主要是密度、漏斗黏度、含砂量指标的监控，现场采用泥浆测试仪对三指标进行控制。⑷由于防渗墙工程所需粘土量较大，须储备足够量的粘土，因此拟在制浆站旁较开阔平缓处布置一粘土堆放场，保证防渗墙施工需要。3.3施工供水、供电用电：在1#变压站（800KVA）接线，右岸EL2442.00平台施工用电线路跨现G318国道通过国道涵洞引线，现场施工面设置一个总配电柜，再由总配电柜接至各用电设备配电柜。施工现场电缆布置在钻机工作平台后侧，每个机组分别设置配电柜。本工程用电设备及用电计划见表3.3-1。表3.3-1主要施工用电设备一览表序号设备名称规格型号单位数量功率（kW）合计用电容量（kW）备注1冲击钻机CZ-8D台2551102泥浆搅拌机LSJ1500台213363泥浆泵3PN台22244一台备用4排污泵台27.5155离心水泵台214286电焊机28kVA台228567施工照明10合计299总用电容量：299×0.7＝209.3kW若系统供电不足，现场备用柴油发电机以满足防渗墙连续施工要求。用水，安设离心水泵1台直接从瓦斯河取水，右岸EL2442.00P平台用水水管通过现318国道涵洞进入施工作业面，沿钻机平台后面平行于防渗墙轴线铺设布设一趟Ф75mm钢管作为主水管，每隔12m设Ф25mm的支管提供施工用水。浆管：采用3PN泥浆泵直接用浆池抽取，沿钻机平台后面平行于防渗墙轴线铺设布设一趟Ф75mm钢管作为主浆管，每隔12m设Ф50mm的支管向各施工槽段供浆。四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】４中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.3.4混凝土系统利用混凝土拌和系统进行混凝土拌制、罐车运输。该拌和机搅拌混凝土均匀，且搅拌速度快，混凝土和易性好，适合地下连续墙的混凝土浇筑。3.5防渗墙临建工程量防渗墙临建工程量详见。表3.5-1防渗墙临建工程量序号项目单位工程量备注1土石方开挖m³3003个制浆站2导向槽C20混凝土m³3603排浆沟及倒渣平台C15混凝土m³2654储浆池地板C15砼m³303个制浆站5浆砌石隔墙m³206导向槽钢筋t5.54防渗墙施工程序及流程混凝土防渗墙施工程序为：构筑施工平台→铺设枕木、轨道→钻机安装就位→Ⅰ期槽孔造孔→清孔换浆→下浇筑导管→浇筑混凝土→提升导管→Ⅰ期槽孔完成→Ⅱ期槽孔施工。混凝土防渗墙施工流程见图4-1。四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】５中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.图4-1混凝土防渗墙施工流程图5混凝土防渗墙施工5.1造孔设备根据地层特点，造孔设备选用河北省鑫源钻机厂生产的CZ-8D型冲击钻机配以空心钻头和十字钻头相结合造孔，设备对本工程的地层特点有较好的适应性，便于操作和维护，并在同类型工程施工中得到很好应用。根据目前施工场地的实际情况，我部暂定投入1个机组共2台CZ-8D型冲击钻机，随着施工作业面的增加，再根据现场及工期的相应安排，对现场施工设备做相应的调整及投入。5.2槽孔划分根据坝基地勘资料和相关的施工经验，在保证槽孔稳定性和钻孔工效基础上，确场地平整构筑导向槽及施工平台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四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】６中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.定防渗墙槽段长度为6.4～7.2m之间，具体槽段长度划分将根据施工情况进行调整。槽孔布置示意图见图5.2-1。图5.2-1槽孔布置示意图5.3造孔方法防渗墙造孔采用“钻劈法”施工，即先钻进主孔，再劈打副孔。副孔间隔长度一般为2.0m～2.4m。施工中按照先Ⅰ期槽，后Ⅱ期槽的顺序进行。同一槽孔遵循先主孔钻进，后劈副孔成槽的原则，在主孔未终孔时，不得施工副孔。造孔施工中，保证泥浆的性能满足要求，同时保持槽孔内泥浆面不低于导向槽顶面以下0.3～0.5m。⑴造孔要随时测量孔斜情况，发现偏孔及时纠偏；⑵在施工中要保持泥浆质量和泥浆面高度，预防漏浆和塌孔，同时要准备足够的堵漏材料；⑶根据提供的地质资料，钻孔在接近基岩面时，要及时取样准确，以保证墙体嵌入基岩深度满足设计要求。⑷本电站设计要求右岸防渗墙不嵌入基岩，钻到设计孔深就满足设计要求。Ⅰ、Ⅱ期槽孔连接采用套接法施工，搭接厚度不小于设计墙厚的1/3，以保证槽孔连接质量。详见《防渗墙套接法施工示意图，施工-(LDC-Ⅱ)-04-03》5.4孤石和漂石钻进孤石与漂石钻进工效低，易产生孔斜，事故多，是本工程防渗墙造孔施工的主要难点，针对这一难点采取以下措施处理。⑴聚能爆破在孤石或硬岩表面下置聚能爆破筒进行爆破，爆破筒聚能穴锥角为55—60°，装药量。控制在3—6kg，最大为8kg。在二期槽孔内则采用减震爆破筒，即在爆破筒外面加设一个屏蔽筒，以减轻冲击波对已浇筑墙体的作用。见图槽内聚能爆破示意图5.4-1。四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】７中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.悬吊线引爆线填塞物提梁电雷管乳化炸药聚能穴锥角α＝60°孤石导向槽图5.4-1聚能爆破⑵槽内爆破造孔中遇孤石和硬岩时，采用工程钻机跟管钻进，在槽内下置定位器进行钻孔，钻到规定深度后，提出钻具，在孤石和硬岩部位下置爆破筒，提起套管，引爆。爆破后孤石和硬岩被破碎。爆破筒内装药量按岩石段长2～3kg/m，如系多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破。见图槽内爆破示意图5.4-2。填塞物电雷管乳化炸药引爆线悬吊线导墙孤石四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】８中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.图5.4-2槽内爆破示意⑶钻头镶嵌耐磨耐冲击高强合金块用耐磨耐冲击高强合金块作钻头或重锤的冲击刃，可增强破岩效果，减小钻头磨损，增长钻头的使用寿命，提高钻进工效。5.5漏浆、塌孔处理⑴造孔过程中，采用冲击钻机钻主孔，如遇少量漏浆，则采用投入粘土的办法对松散地层进行挤密处理；如遇大量漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投水泥或速凝材料等进行堵漏处理，用冲击钻挤实。⑵塌孔处理：由于覆盖层级配不均，造孔中可能出现塌孔。发现有塌孔迹象，首先提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理；如孔口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。5.6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