某水库混凝土防渗墙施工方案

防渗墙施工方案一、工程概况本工程大坝防渗墙位于上游坝坡，平行于坝轴线，距坝轴线12.4m，桩号0+009.96～0+257.88，全长247.92m，防渗墙顶高程315.5m，底高程随基岩高程的不同而不同。设计要求0+009.96～0+090入岩0.5m，0+090～0+131穿透强风化岩石层入弱风化岩石0.5m，0+131～0+255.14入基岩1.5m，防渗墙厚度0.3m，造孔工程量约6000m2，混凝土浇筑约2241m3，防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土，抗压强度不低于5MPa，抗渗标号S4，渗透系数不大于10-7cm/s，弹性模量小于14000MPa。根据设计提供的地质资料，防渗墙位置造孔地层为：上部坝体回填砂卵石，中下部为回填石渣，坝基为片麻岩，其中桩号0+101-0+123.5处岩基上有残留砂砾石强透水层，厚度3.46m。二、施工特点分析1、墙体厚度较小，由于钻具直径受墙体厚度限制，重量轻，钻孔效率大大降低。2、钻孔地层上部为砂卵石层，透水性强，稳定性差，易发生漏浆、槽孔坍塌等事故，下部为石渣和基岩，强度高，进尺慢，施工难度大。3、修筑施工平台将坝顶道路破坏后，进料道路转移到施工平台道路上，施工平台道路又兼做抓斗施工道路、浇筑运输道路，由于施工区可利用场地狭小，给施工作业布置和现场协调带来很大困难。4、工期紧张。防渗墙为控制性工程项目，其影响后面诸多工序，春节前若不能完成，则影响总工期，而现在距春节只有4个多月，工期非常紧张。二、施工平面布置根据现场情况和工程特点，本工程的拌合系统布置于溢洪道南侧，砂石料场就近布置，水泥及粉煤灰库布置于配料机一侧，泥浆池及搅浆系统布置于砂石料场北侧，粘土场布置于泥浆池附近。由于原坝顶道路已破坏不能使用，因此在变压器处修筑斜坡道路至防渗墙施工平台，在防渗墙施工平台南侧修筑斜坡道路至坝顶，由此通至溢洪道，并与围堰顶道路连接组成场内环形施工道路（附施工平面布置图）三、施工平台施工平台采用砂卵石料回填，与坝体填筑施工同时进行，平台顶高程315.5m，总宽度14.31m，平台上游坡度1：1.12，坡面采用抛石进行防护。平台自上游至下游依次为碎石道路、泥浆沟、倒浆平台、导向槽、钻机平台，碎石道路宽4.76m，下部铺筑30cm块石，顶面铺设5cm砂砾石找平，承载能力可以满足重型车辆通行；泥浆沟和倒浆平台采用浆砌石砌筑，泥浆沟宽0.5m，深0.5～1m，沟底自南向北设i=0.2%的坡度，便于废浆流动，倒浆平台宽1.6m，厚度0.2m，坡度i=0.5%，便于淘换的浆液流向泥浆沟；导向槽为钢筋混凝土结构，考虑到地质情况的复杂性和钻孔施工技术的不确定性，因此需为将来施工留下可调整施工方案空间，将其槽口宽度设为0.65m，导墙采用L型结构，深度1.2m，宽度0.3m，混凝土强度等级C15，钢筋为φ8mm和Φ12mm钢筋，每30m设一分缝，分缝处以Φ16拉接筋连接，导向槽施工严格按设计技术要求和施工规范规定进行施工，施工完成后每隔20m设短方木将槽孔处进行支撑以防止两侧土体挤压变形，导向槽两侧土体回填采用开挖坝体土料，挑选其中杂质含量少的壤土，分层进行回填，为保证回填质量，回填完成后又进行了灌水压实；钻机平台处于旧坝体处，为向坝体内开挖而成，表层铺设15cm厚石渣找平，钻机平台宽5.4m，能满足CZ20～35等各型钻机布置，钻机平台铺设钢轨道，长度根据钻机数量而定，以能满足周转要求为宜。防渗墙施工完成后需拆除施工平台，由于钻机平台处对旧坝进行了开挖，因此需要回填恢复至设计边线，可以采用边开挖边回填的施工方法，回填标准仍按坝坡回填标准控制，开挖分层进行，每层以2～3m为宜，开挖至下部变窄处大车无法行走后，改用小型农用三轮车运输，弃料卸至指定地点。φ8@2703003001200650导向槽结构示意图10001000Φ12@220φ8@3003Φ16@3502Φ16@500导向槽每20m设一伸缩缝，木板填缝，两段间设Φ16连接钢筋，长度1m施工平台布置示意图1:1307.61:2.11:1.12开挖线平台回填边坡5.4001.6000.3000.3001.0000.6501.0000.4000.4000.5000.700钻机平台15cm石渣施工道路30cm坝体拆除卵石，顶面碎石找平i=5%0.200深度50～100cm，i=0.2%施工平台横断面详图14.3104.760四、供浆系统泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，因此需要在充分了解地层特性和钻具性能前提下，采取合理的泥浆和泥浆生产系统。根据防渗墙地质复勘结果，本工程地层主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此要求泥浆具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通过对附近粘土料场的考察，决定采用白合红粘土进行制浆。泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，由于计划采用抓斗和冲击钻成槽，因此供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至库区。根据防渗墙施工规范和相关资料，防渗墙造孔用泥浆可按下述标准控制项目单位性能指标试验仪器比重g/cm21.15～1.25泥浆比重计漏斗粘度s18～25马氏漏斗含砂量≤5%含砂量测定仪五、施工机械设备及器具为满足工程施工需要，计划配置的机械设备和工器具如下：施工机械设备和器具计划表设备名称规格数量制造厂名设备状况液压抓斗QUY55A1抚顺工程机械制造有限公司良好冲击钻CZ352保定市东方红机械制造有限公司良好泥浆搅拌机1山西良好混凝土拌和站JS5001河北双星机械制造有限公司良好吊车16t1徐州重型工程机械有限公司良好泥浆泵3保定良好装载机ZL301柳工良好混凝土翻斗运输车0.5m34保定良好方形钻头3t2自加工良好钢接头管φ30070m自加工良好混凝土导管φ20090m自加工良好六、槽孔布置根据地质情况和施工现场客观条件，拟采取抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方案，抓斗每次抓取长度2～2.5m，因此计划将槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个，详细划分情况见下表：防渗墙槽孔长度划分表槽孔编号槽孔长度里程对应坝顶桩号备注1#3.060+009.96～0+013.020+009.96～0+013.02桩号0+009.96～0+179.65与设计图纸标示的坝顶桩号一致，0+179.65以南因大坝折角导致标示桩号与实际里程不一致，因此按实际里程表示2#70+013.02～0+020.020+013.02～0+020.023#70+020.02～0+027.020+020.02～0+027.024#70+027.02～0+034.020+027.02～0+034.025#70+034.02～0+041.020+034.02～0+041.026#70+041.02～0+048.020+041.02～0+048.027#70+048.02～0+055.020+048.02～0+055.028#70+055.02～0+062.020+055.02～0+062.029#70+062.02～0+069.020+062.02～0+069.0210#70+069.02～0+076.020+069.02～0+076.0211#70+076.02～0+083.020+076.02～0+083.0212#70+083.02～0+090.020+083.02～0+090.0213#70+090.02～0+097.020+090.02～0+097.0214#70+097.02～0+104.020+097.02～0+104.0215#70+104.02～0+111.020+104.02～0+111.0216#70+111.02～0+118.020+111.02～0+118.0217#70+118.02～0+125.020+118.02～0+125.0218#70+125.02～0+132.020+125.02～0+132.0219#70+132.02～0+139.020+132.02～0+139.0220#70+139.02～0+146.020+139.02～0+146.0221#70+146.02～0+153.020+146.02～0+153.0222#70+153.02～0+160.020+153.02～0+160.0223#70+160.02～0+167.020+160.02～0+167.0224#70+167.02～0+174.020+167.02～0+174.0225#70+174.02～0+181.020+174.02～0+179.6526#70+181.02～0+188.020+179.65～0+185.2827#70+188.02～0+195.020+185.28～0+192.2828#70+195.02～0+202.020+192.28～0+199.2829#70+202.02～0+209.020+199.28～0+206.2830#70+209.02～0+216.020+206.28～0+213.2831#70+216.02～0+223.020+213.28～0+220.2832#70+223.02～0+230.020+220.28～0+227.2833#70+230.02～0+237.020+227.28～0+234.2834#70+237.02～0+244.020+234.28～0+241.2835#70+244.02～0+251.020+241.28～0+248.2836#70+251.02～0+257.880+248.28～0+255.14总长248.92注：单号为一期槽孔，双号为二期槽孔。七、防渗墙造孔施工本工程拟采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层和大块卵漂石，抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，因此，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，使各项偏差控制在规范之内，然后开始抓槽，同时采用农用三轮车运输弃渣，暂时弃至围堰上游，抓槽时向槽内注入泥浆进行护壁，保证泥浆液面不低于导向槽顶50cm，为此，将槽孔两侧以土袋封堵，防止泥浆外流。抓斗抓完上部砂砾石层后，若遇弱风化岩层能抓取时则继续采用抓斗，不能抓时则采用CZ35型冲击钻施工，计划配置两台冲击钻机，每个钻机配备一个方形钻头、一个筒钻、一个抽筒，方形钻头为我单位为本工程施工特制，重约3T，宽1.5m，对于岩石层施工效率较高，另外对于扫孔，劈打小墙非常有效，劈打过程中及时进行淘渣，同时补充新鲜泥浆，冲击钻施工至要求的深度后停止钻进。施工顺序为先施工一期槽孔，即单号槽孔，后施工二期槽孔即双号槽孔，为检验抓斗施工效果，先从19#槽孔开始进行试抓，按照19#、21#、23#、20#、22#、25#……的顺序向南施工，完成32#以后，再回去施工17#、15#、18#、13#……直至1#施工，同时拆除南侧上坝道路，修筑33#～36#导向槽，最后进行33#～36#防渗墙施工。基岩面的鉴定由四方共同鉴定，钻机施工人员根据设防渗墙中心线地质剖面图，当孔深接近预计基岩面时，开始留取岩样并妥善保存，等待地质人员进行鉴定，根据鉴定结论，决定基岩面，每个槽孔必须保存入岩岩芯和终孔岩芯，并分类编号保存备查。槽孔质量控制应按照施工规范的标准即：槽壁平整垂直、无梅花孔、小墙；孔位偏差不大于30mm；孔斜率不大于4‰，孤石和基岩陡坡控制在6‰以内；槽孔深度满足设计要求。采用悬吊钻头测斜法测量孔斜和孔底偏差。槽孔联合验收合格后，进行清孔换浆。采用抽桶出渣法清孔换浆，清孔换浆结束后1h,