薄壁射水法.doc

广东黄田水电站桂花片防护工程薄壁混凝土防渗墙施工方案广东水电二局股份有限公司黄田水电站库区防护工程项目经理部二七年十月广东黄田水电站桂花片防护工程薄壁混凝土防渗墙施工方案批 准: 校 核: 编 写: 日 期: 广东水电二局股份有限公司黄田水电站库区防护工程项目经理部二七年十月广东黄田水电站桂花片防护工程薄壁混凝土防渗墙施工方案1.概况桂花防护片位于东江左岸，防护区防护对象为农田、高速公路及个别民居。桂花防护区地面高程45.6m51.3m，其中45.6m48.01m高程范围有160亩，48.01m49.01m高程范围有63亩，房屋高程一般在50m以上，个别在49.3m49.6m之间；河龙高速公路路基地面高程46.5m50.5m。上部粘性土层，硬可塑，标准贯入试验9击13击，平均10.3击，厚3.3m8.3m；阶地前缘顶部覆盖厚3.8m5.5m厚的粉砂、粉土层，标准贯入试验8击10击，平均9.0击。下部为（含泥）砂、砂卵砾石层呈中密状，分布于ZKF18与ZKF19钻孔之间至阶地前缘一带，厚1.2m8.7m。冲沟内部覆盖层表层为冲洪积粉质粘土，厚1.0m1.2m，下部为粉土，厚0.0m2.0m。下伏基岩为侏罗系下统蓝塘群砂岩。根据室内渗透试验成果，桂花防护区一级阶地上部粘性土层渗透系数6.810-8cm/s2.510-6cm/s，属极微透水层微透水层；根据钻孔注水试验成果，桂花防护区一级阶地下部含泥砂、砂卵砾石层渗透系数1.510-4cm/s9.710-4cm/s，属中等透水层。2.薄壁砼防渗墙施工技术要求2.1导向墙允许偏差导向墙中心线与防渗墙中心线重合，导向墙中心线允许偏差10mm；导向墙内壁面垂直度允许偏差0.5%；导向墙顶面高程（整体）允许偏差10mm，导墙顶面高程（单幅）允许偏差5mm；导向墙间净距允许偏差0.5cm。2.2泥浆质量技术指标泥浆比重为1.101.30 g/cm3，粘度1830秒，含砂率5%。2.3清槽标准孔内泥浆比重不大于1.30 g/cm3，含砂率不大于10%；粘度不大于30秒；孔底淤积厚度不大于10cm。3.地质复勘根据提供的地质资料，详细分析防渗墙槽位的地质条件，并在防渗墙中心线上每隔50m布置一个复勘孔，孔深至设计墙底线以下不小于1m。复勘工作完成后编制钻孔柱状图、复勘工程地质报告及槽位轴线剖面图，以查明槽段范围内有无孤石、有无基岩陡坡或反坡以及大孤石分布特征等，以便于槽段划分，确定合拢段位置。4.薄壁砼防渗墙施工工艺流程及方法根据桂花片地质条件及防渗墙结构,结合现场施工条件及以往类似工程的施工经验，我项目经理部拟采用1台CSF40型薄壁砼防渗墙造墙机进行施工，其施工工艺流程图如图41所示。4.1薄壁砼防渗墙施工准备1）通水通电我项目经理部采用一台250kw康明斯发电机自发电；施工用水直接从工地附近的小河涌中抽取。2）挖、填施工平台用PC200反铲沿着防渗墙轴线清除地表杂草；PC200挖掘机修筑施工平台，施工平台宽57m,平台铺石渣厚度30cm，再铺10cm石粉，施工平台与临时施工道路相连。然后按照有关规范和设计要求进行防渗墙轴线的测量放线，设立测量标记。3）施工机械设备准备桂花片薄壁砼防渗墙施工投入的主要施工机械设备见下表41。表4-1 薄壁砼防渗墙施工投入的主要机械设备一览表设 备 名 称设备型号或规格设备数量（台）拟进场时间薄壁防渗墙造墙机CSF-4012007.10.11泥浆泵、灰渣泵3PNL22007.10.11潜水泵4KW22007.10.11电焊机21KW12007.10.11汽车吊机多田野 16t12007.10.11泥浆净化装置ZY-25012007.10.11地质钻探机XL-10012007.10.074）原材料送检和混凝土配合比的设计对准备使用的原材料应提前送检，送检的材料应满足以下要求：a)水泥：水泥标号应不低于32.5（R），优先选择硅酸盐水泥。b)粗骨料：优先选用天然卵石、砾石，其最大粒径小于40mm，含泥量应不大于1.0，泥块含量应不大于0.5。c)细骨料：选用细度模数2.43.0范围的中细砂，其含泥量应不大于3，黏粒含量应不大于1.0。d)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DLT 51001999的有关规定执行。e)配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指标应满足下列要求：入槽坍落度1822cm。扩散度3440cm。坍落度保持15cm以上的时间不应小于1小时。初凝时间不小于6小时，终凝时间不大于24小时。混凝土密度不小于2.1g/cm3。水泥用量不小于350kg/m3，水灰比小于0.65。4.2导向墙施工导向墙施工是防渗墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用。同时也作为混凝土导管、接头管等吊放导向和操作平台。导向墙顶面标高设置比防渗墙顶高程高0.5m左右。其结构形式如图4-2导向墙剖面图所示，该导向墙形式减少土方的开挖量，可以一次性浇筑形成，加快了导向墙的施工进度。防渗墙导向墙宽度为0.40m，导向墙轴线与防渗墙轴线重合。导向墙施工顺序为：平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋模板安装浇筑混凝土拆模并设置水平横木撑。4.3泥浆制作为保证成槽的质量和安全，护壁泥浆的质量是关系到槽壁稳定、砼浇筑质量及砂卵砾石层成槽的必备条件。针对本工程薄壁砼防渗墙穿过强透水性砂卵砾石层的特点，泥浆材料拟采用优质泥粉为主、少量粘土为辅的泥浆制备材料。成品泥浆质量控制主要指标为：比重为1.101.30 g/cm3，粘度1830S，含砂率5，必要时，加适量的添加剂。由于施工场地小、工期紧，沿防渗墙轴线设置1个泥浆池，泥浆的储存量不得小于50m3，泥浆必须经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理，泥浆生产循环工序流程见泥浆生产循环工序图4-3。沉渣外运泥浆制作泥浆沉淀泥浆储存槽段施工泥浆回收水下砼浇筑水 力 旋 流 器 分 离 弃 碴图4-3 泥浆生产循环工序图4.4防渗墙槽段划分防渗墙设计墙厚30cm，设计入岩深度30cm，根据CSF40型薄壁砼防渗墙造墙机的施工特点将单元槽段长度划分为2.85m。防渗墙轴线长约264m，共计分为92个槽段，每个槽段为一个单元。4.5防渗墙墙段连接墙段连接采用接头管法，施工时应符合下列规定：（1）接头管应能承受混凝土最大压力和起拔力；管壁应平整光滑，节间连接可靠。（2）拔管应在管底端混凝土初凝前进行，开始起拔的时间应通过试验确定，起拔时应防止引起孔口坍塌。（3）采用足够起拔能力的吊机或拔管机拔管。（4）接头管吊放时要准确定位，偏斜率控制在1%以内。（5）浇筑过程中应经常微动接头管，接头管拔出的过程中应及时向接头孔内充填泥浆。4.6防渗墙成槽施工防渗墙分两序槽施工，先施工一序槽，后施工二序槽，原则上单号槽段为一序槽，双号槽段为二序槽。成槽工序是防渗墙的关键工序，既控制工期又影响质量，根据地质情况及成槽深度，我项目经理部投入1台CSF40型薄壁砼防渗墙造墙机进行施工。CSF40型薄壁砼防渗墙造墙机成槽原理为：利用大流量正循环灰渣泵及专用成槽钻头中的射水喷嘴形成的高速泥浆液流切割破坏原地层的结构，同时利用快速卷扬机带动成槽钻头上、下往复冲击，加速凿碎地层（砂、砂卵砾石层、基岩层），形成的水土混合渣浆，经反循环砂石泵抽吸出槽孔至地面沉淀池，槽内由泥浆固壁稳定。与此同时，钻头四壁切割修整孔壁，形成具有一定规格的槽孔。见图44薄壁砼防渗墙造墙机钻进循环顺序。施工前向槽内灌入泥浆，泥浆面保持在导向墙以下3050cm，CSF40型薄壁砼防渗墙造墙机通过导向滚轮沿导轨上下移动，具有全程多点活动导向功能，从结构上确保垂直度，钻杆采用抱箍式接头连接，强度大，刚性好，进一步保证钻柱系统的垂直稳定性，从而保证槽孔的垂直度，保证槽孔中心线偏差不大于10cm，孔斜率不大于0.5。成槽过程中及时向孔内补充新鲜泥浆，使孔内泥浆始终保持在导向墙以下3050cm。以维持孔内泥浆侧压力，防止槽壁坍塌。启动单筒快速卷扬机启动反循环水泵启动正循环水泵钢丝绳 反循环管路系统 正循环管路系统 钻杆加接钻杆降至孔底一定距离钻杆连接锁定合拢主动钻杆小卷扬吊接钻头撑开主动钻杆钻头孔口停留清 孔钻 掘 排 渣成 槽 钻 头反循环回次终了提升钻头关闭反循环水泵拆钻杆正循环冲 击图44 薄壁砼防渗墙造墙机钻进循环顺序4.7清槽在成槽过程中，为把沉积在槽底的沉渣清出，需对槽底进行清槽，以提高防渗墙的抗渗能力，提高墙体质量。当槽孔内残渣较多时，用反循环方式进行排渣，当槽孔内残渣少且泥浆性能较好，直接用正循环方式进行排渣。槽孔清孔换浆结束后一小时，槽底沉渣厚度不大于10cm，孔内泥浆密度不大于1.3g/cm3，粘度不大于30s，含砂率不大于10。4.8水下砼浇筑（1）导管布置:槽段尺寸为2.85m，居中布置一套200导管进行水下砼浇筑，漏斗容量为1.0m3。导管布置如下图4-5水下混凝土导管布置图所示。 （2）水下混凝土浇筑方法砼采用2台0.35m3搅拌机现场拌制，由吊机配合入槽。入槽时砼塌落度控制为1822cm、扩散度 3440cm；坍落度保持15cm以上，时间应不小于1h；混凝土初凝时间不小于6h、终凝时间不大于24h；砼浇筑过程必须连续进行，并保证砼面上升速度不小于2米/小时，导管埋深应在1.0m6m之内，砼浇筑高出设计墙顶30cm。浇筑砼时，认真做好测量、观察记录，每个单元（槽段）必须现场制作一组砼试块。砼导管及接头管的安拆由16t汽车吊配合进行。4.9成槽过程遇突发事故的应急措施根据地质资料及以往施工经验，本工程应可正常施工。但若因不可预见原因造成突然失浆或槽孔坍塌等意外事故，则采取立即停止成槽施工，并加大供浆量，保持液面稳定，或向槽内倒入泥粉以加大浆液浓度，也可采取立即回填土方，避免事故扩大等应急处理方法。事态稳定后，再汇同监理、设计、地勘及业主等部门分析原因，探明情况并提出处理方案，方可继续施工。5.薄壁砼防渗墙施工质量、安全技术措施(1)导向墙拆模后，应及时在导向墙间按一定间距加设木支撑，在导向墙砼养护期间，严禁重型机械在导墙附近行走、停置或作业，以防导向墙变形。（2）终槽深度必须达到设计深度，同一槽段内槽底深度一致，并保持平整，遇特殊情况应与监理工程师、设计代表共同研究处理。（3）成槽过程中，槽内泥浆必须高于地下水位1.0m以上，且浆面始终保持在导向墙顶面以下0.30.5m，当发生泥浆渗漏时应及时堵漏和补浆。（4）接头管应在清槽合格后立即吊放，在吊放过程中，不得产生不可恢复的变形，如有变形则不能吊装。（5）对进场施工人员进行安全施工管理条例教育，树立安全第一的思想，对特种作业人员进行专业培训。建立安全施工责任制，明确各级领导、职能部门、工程技术人员和生产工人在施工中的安全责任。（6）吊装时，吊机站位要平稳、起吊位置应合理，严禁超重或超距离起吊，并安排责任心强、熟练的起重工进行操作。在吊装过程中，吊机施工范围内闲人不得停留，并由经验丰富的起重工专门指挥，做到有组织、有顺序、合理进行施工。5. 薄壁砼防渗墙施工质量保证措施（1）严格施工质量责任制，做到分级、分层负责，各个工序、环节谁主管谁负责，班组长对本班组的施工质量负责，专业技术人员检查督促，技术负责人对防渗墙施工质量负责，并为质量责任的执行人，项目经理对整个工程质量负全责。严格按设计要求及相关施工规范的要求施工。（2）防渗墙施工以创优质工程为目标，做好内部技术交底工作，做好技术经济资料的及时收集、整理、上报工作。（3）水泥必须有出厂合格证，且做好现场抽样检查工作，砼必须按设计配合比配制，做好泥浆现场检验、砼取样工作。（4）每个槽段的技术资料必须清楚、齐全。6. 薄壁砼防渗墙施工安全及文明措施（1）电线、电缆均需架空于地面上，严禁入水，搞好安全用电。（2）冬、春季施工，作好防雨、防火工作，且准备若干灭火器在工地备用。（3）现场施工人员必须戴安全帽，严禁穿拖鞋上班。（4）落实安全生产责任制，设立专职安全员，项目经理为安全生产第一责任人。班组长、技术人员为安全生产执行人。做到勤检查、督促、遵守起重机、电焊机等机械安全操作规程。（5）工地材料、设备做好标识，且须放置整集。泥浆、多余砼做好收集工作，不准随意排放。（6）搞好工人宿舍周围环境卫生，同居民及有关各方处好关系，严禁打架、斗殴及“黄、赌、毒”活动，服从有关方的指挥协调、管理。7. 薄壁砼防渗墙施工进度计划与工期安排桂花片防渗墙轴线264m，约92个槽段，施工工期需要46天。计划2007年10月12日