塑性砼防渗墙施工技术方案

1、大坝防渗加固工程塑性砼防渗墙施工技术方案一、 施工准备（一）勘察地质情况：在工程范围内进行复勘，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠技术数据，并摸清防渗墙部位的地下障碍物情况。（二） 清理场地：场地整平，挖除施工部位地面3米内的地下障碍物。（三） 进行试验；在与防渗墙施工部位工程地质条件相类似的地段进行实验，以取得造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数。 二、施工方案：混凝土防渗墙范围00000135，轴线长135m，墙厚60cm，顶高程565.50m，嵌入基岩按不小于1.0m控制，最大墙深设计为28m。防渗墙混凝土强度（28天） 5MPa，渗透系数K i

2、×10-7cm/s(1<i<10)；弹性模量小于2000MPa。根据类似地区防渗墙施工的经验，并按设计要求，我们拟定本主坝防渗墙工程总体施工方案为：（1） 采用CT-30型冲击钻机钻孔成槽；（2） 采用膨润土泥浆护壁；（3） “套桶法”置换泥浆清孔；（4） 混凝土搅拌站拌和混凝土；（5） HBT60砼输送泵输送混凝土；（6） 泥浆下直升导管法浇筑混凝土；（7） 钢丝绳辅助混凝土浇筑；三、施工工艺、方法 防渗墙厚60cm，最大墙深约28m。采用“钻劈法”造孔，即冲击钻造孔成槽，泥浆护壁，导管法浇筑水下砼成墙。成墙的施工工序：修筑导墙和施工平台划分槽段一期槽孔开挖浇筑混凝土二

3、期槽孔开挖浇筑混凝土。1、导墙设置与施工(附导墙施工断面图)在深槽开挖前，沿防渗墙纵轴线位开挖导沟，在两侧浇筑梯形钢筋混凝土导墙。导墙深度取1.2m，顶部高程为565.5m，高于施工场地10cm，以阻止地表水流入槽内，两墙间净距满足设备施工宽度要求，设计65 cm。导墙基底和土面应紧密接触，墙侧回填应用粘性土夯实，不使槽内泥浆渗入导墙外。导墙和防渗墙中心线应平行，竖向面必须保持垂直，这是保证防渗墙垂直精度的重要环节。导墙与纵轴线允许偏差为10 mm， 内外导墙净距允许偏差为5 mm，导墙上表面应水平，全长范围内高差应小于10 mm，单幅高差应小于5

4、60;mm。2、 槽段划分槽段划分方案根据施工总体方案确定，并可能根据生产试验结果进行调整。为减少接头数量，需增加槽段长度，同时确保孔壁安全，初步设计主坝防渗墙期为6.2m、期槽段均为6.6m，端孔长度为0.6m，具体划分见图所示。槽段长度划分示意图3、护壁泥浆膨润土泥浆具有良好的悬浮性、触变性、滤失量小、含砂量低、造浆率高、造壁性能好、现场配置方便等优点，是较为理想的优质护壁泥浆。因砂卵石地层的稳定是本工程的关键，所以采用膨润土拌制护壁浆液。施工中要保证泥浆质量，要加强原材料质量检测、配合比调试、泥浆回收管理等各项工作。（1） 原材料拟选用铜陵生产的二级膨润土作为主要制浆材料。（2） 外加剂

5、外加剂可从县城购买，分散剂为工业纯碱（Na2CO3）。（3） 新制泥浆配比新制泥浆配比见表。 新制泥浆配比材料名称水膨润土Na2CO3用量 （kg）1005800.3（4） 泥浆性能指标泥浆性能控制指标见表。表5-6 泥浆性能控制指标项 目密 度（g/cm3）马氏漏斗粘度（s）含砂量（%）新制泥浆1.103090施工中1.153090新制泥浆宜膨化24h后使用。保证地层的稳定是成槽关键所在，所以要采用优质膨润土拌制护壁浆液，确保孔壁稳定。（5）泥浆检测对新拌制的泥浆将定期用仪器进行粘度、比重、含砂量测试；孔内泥浆在混凝土浇筑之前做粘度、比重、含砂量三项指标的测试。4、成槽工艺成槽质量标准不低于

6、如下设计要求：孔位偏差不大于3cm；孔斜率不大于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，孔斜率应控制在6以内，孔深符合设计要求。本工程主要采用“钻劈法”进行成槽施工：即冲击钻进工艺钻进端孔至设计孔深，钻进端孔时特别要求孔位准确，垂直度符合规范要求（4以内），防渗墙深入基岩以下1.0m以上，如遇破碎带较深，各墙段底均深入强风化底部，且不小于1.0m。成槽过程中，接近基岩时开始采取地层样品，并由现场监理工程师进行鉴定，经监理工程师批准终孔。5、终孔及清孔验收槽孔终孔后，报告现场监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收，合格后进行清孔换浆。清孔采用套桶配合泵吸反循环法。二期槽孔清

7、孔换浆结束前，用刷子钻头分段洗刷一期槽孔端头的泥皮和地层残留物，以刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格标准。槽孔清孔换浆结束后1h达到如下标准：槽底淤积厚度10cm，槽内泥浆密度1.10g/cm3，粘度35s，含砂量3%。清孔验收合格，由现场监理工程师签发清孔验收合格证后，方可进行下道工序施工。6、墙体材料及其浇筑（1）混凝土控制指标及参考配比混凝土主要指标应达到如下要求：28d抗压强度5MPa；抗渗等级W8；弹性模量小于2000MPa；渗透系数K i×10-7cm/s(1<i<10)；入槽坍落度2024cm，保持15cm以上时间应不小于1h；入槽扩散度3440

8、cm；熟料初凝时间应不小于6h，终凝时间不宜大于24h；混凝土密度不小于2.1s/cm3。砼配比将委托有资质的实验室按设计要求配出，经监理同意后用于施工。施工期间将根据沙的含水试验对以上配合比进行调整，报监理批准后实施。（2）原材料质量标准： 水泥：采用普通硅酸盐 42.5 级水泥； 粗骨料：最大粒径应小于 40mm，含泥量应不大于 1.0%，泥块含量应不大于 0.5%； 细骨料：应选用细度模数 2.43.0 范围的中细砂，其含泥量应不大于 3%，粘土含量应不大于 1.0%； 膨润土：国标一级，质量标准采用符合石油工业部部颁标准钻进液用膨润土（SY5060-85）。 水：龙井水库水源。 外加剂

9、：减水剂和加气剂等的质量和掺量经试验，并参照（DL/T5100-1999）的有关规定执行。（3）混凝土拌制、输送混凝土拌制过程中，应用电子秤对大宗的原材料进行准确称量后加入，外加剂按要求掺入。从水、砂、碎石、水泥等材料的计量到搅拌时间均自动化、程控化，减少人为因素对混凝土物力力学指标离散性的影响。拌制时应观察熟料的稠度、均匀性和和易性，合格后方可放入储料斗。拌制好的熟料采用混凝土泵输送至浇筑槽口，经分料斗和溜槽将混凝土输送至浇筑漏斗，浇筑导管均匀放料，有利于保证混凝土面均匀上升。（4）槽内预埋帷幕灌浆管预埋管制作预埋灌浆管采用定位架固定，定位架由16mm钢筋制作纵向主筋保持架，12mm钢筋制作

10、横向连接筋，10mm钢筋制作空间斜拉筋，主筋与横向拉筋、斜向拉筋焊接为一整体桁架。桁架高度根据槽孔孔深分段制作。1） 预埋灌浆管的布设根据槽段深度，预埋灌浆管的下设采用双管或三管埋设的方法，尽量消除因管体自身的垂直度及混凝土浇筑时冲击力的作用，对管体定位的影响。预埋灌浆管孔距2.0m，位于防渗墙中心轴线上，平面上的允许偏差不大于±5cm，埋管直径为110mm。根据槽长调整钢筋保持架的长度。确保相邻的灌浆管间距为2.0m。并随时注意调整一期槽孔与二期糟孔端头部位相邻两灌浆管的间距为2.0m。2） 预埋灌浆管的孔口对接预埋管桁架孔口焊接，整体下设，每段接头处钢筋采用搭接焊，搭接长度10倍

11、的钢筋直径。3） 预埋灌浆管的起吊、安装预埋管钢桁架采用吊车起吊，整体下设。下设时要安全、平稳，遇到阻力时不得强行下放，以免桁架变形，造成管体移位，影响下设精度。预埋灌浆管在槽口固定在导墙上。灌浆管间采用丝扣连接，底口缠过滤网，防止混凝土进入管内。预埋管施工完毕后，管口封闭，防上异物落入管内，增加帷幕钻孔的难度。（5）混凝土浇筑混凝土浇筑采用“泥浆下直升导管法”，导管埋入砼深度不宜小于1.5米，控制混凝土面上升速度不小于2m/h，导管下设及导管起拔均按设计要求控制。采用压球法开浇，以减小开浇时砼快速下落与泥浆的絮凝反应。拟采用快速接头法连接导管。导管的连接和下设均按规范要求进行。（6）“钻凿法

12、”墙段连接钻凿法接头施工的速度因墙深和墙体的材料不同而异，鉴于本工程墙体材料强度不高，墙深不大，可以有效的发挥钻凿法墙段连接的优势，其基本方法是：在一期槽段浇注完毕，混凝土初凝以后，直接用钻机钻凿一期槽孔的端孔，以达到形成二期槽孔的目的。这种方法的优点是工艺简单，不需专门的设备，形成的接缝质量可靠。（7）平台回填坝前施工平台待垂直防渗墙与上部防渗斜墙连接的导墙施工结束后即进行回填，回填料利用原坝开挖堆料场原状土回填，采用1m3挖掘机装5t自卸汽车运输，74kW推土机推平，采用拖拉机碾压，边角部位用2.8kW蛙式夯实机压实。四、特殊情况处理1、预防漏浆和塌孔由于本工程的地层在施工中可能造成大量的

13、集中式浆液漏失，进而影响成槽过程中的孔壁稳定。为此，我们拟采取以下几种主要措施来处理：a. 选用优质的固相膨润土泥浆；b. 施工前备足大量的堵漏材料(如砂、石、粘土等) ；c. 密切关注成槽过程中的地层变化，地层较为疏松时应控制挖槽速度，采取“反复式”回填堵漏材料、重凿挤密的方法来事先预防；d. 慎重使用重凿及爆破等对地层扰动较大的施工方法； e. 成槽施工时，保持槽内泥浆面的适当高度，及时补充泥浆以保持孔口稳定。2、在防渗墙造孔成槽过程中，遇到孤石、大块砼及砖块、木头等，采用正常成槽手段难以快速成槽时，在考虑孔壁安全的前提下，可用重锤法、爆破法或其他方法处理。3、如造孔成槽过程中出现塌孔、大

14、坝裂缝现象，及时处理，对固壁泥浆配比及造孔手段进行调整，确保孔壁稳定，对施工过程中产生的裂缝，应采取加固措施进行处理。4、在成槽过程中，应对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录，当发现固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，并查明原因，采取措施进行处理。根据实际施工情况，在固壁泥浆性能指标基本满足前述要求的前提下，适当调整泥浆配比，并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常挖槽手段。五、 质量控制及质量检查1、质量控制措施（1）检测设备：钢卷尺、比重秤、粘度计、含砂量测试计。（2）控制方法、措施1） 槽孔验收用钢卷尺量出钢丝绳总长，用直径小于0.6m的钻头对准孔位，量出孔位偏差，缓缓下放钻头

15、，每4m量出一个孔口偏差值，根据相似三角形原理，求出孔斜率。钻头放到孔底后，量出终孔深度。清孔验收清孔换浆完毕后，用做有标记且拴有测饼的小钢丝绳测出测饼深度，终孔深度减去测饼深度即可得孔底淤积厚度。在孔内距孔口2/3孔深处抽浆取样，分别用比重秤、漏斗粘度计、砂量瓶测出泥浆的三项性能指标。2） 原材料和成品混凝土原材料、成品混凝土和泥浆的各项技术指标的检测均由现场实验负责。3） 记录图表填写及内容各班长、值班技术员应严格按照规定的格式做好交接班和施工记录。混凝土浇筑记录一定要如实准确填写。具体内容如下： 浇筑记录（三表一图）导管下设记录、浇筑混凝土面深度测量记录、导管拆卸记录、绘制混凝土浇筑指示

16、图。起止桩号：槽孔两端桩号。槽孔长度：槽孔实际长度。清孔验收时间：验收完毕后同意浇筑时间。平均孔深：各单孔验收孔深的加权平均值。平均孔宽：浇筑完成后的实际墙厚。计算方法：平均孔宽=混凝土实际浇筑方量/（槽孔长度×（平均孔深-未浇部分深度）计划浇筑方量：计划浇筑方量=（平均孔深-上余部分）×墙厚×槽孔长度×1.2开浇时间和终浇时间：第一盘混凝土的入仓时间和最后一盘混凝土浇筑结束时间。实际浇筑方量：实际入仓混凝土方量。造孔进尺：完成该槽孔的有效钻孔进尺数。成墙方量：设计成墙方量。计算方法：成墙方量=两端孔中心间距×（平均孔深-上余部分）×

17、墙厚实际浇筑高程：浇筑完毕后混凝土面所在高程。终孔验收孔深、孔底淤积厚度：按实测记录填写。图中拆管标记相邻两次拆管应用不同颜色的铅笔涂描。以上各记录内容均用碳素笔填写。导管间距情况要在图上做好明显标示填写位置在“测点编号”格与坐标纸之间的空格处。 槽孔验收要做好检测记录。记录内容：槽孔编号、起止桩号、开竣工日期、检测时间、单孔编号、实测孔深、各深度孔口偏差值、钻头直径、测饼孔深、二期槽孔接头混凝土刷洗情况记录、淤积厚度和泥浆三项指标。（3）工作程序：施工中的每道工序均要进行自检，自检合格后，填写工程检验报告单，向监理工程师提出申请检验，经监理工程师确认合格后，才能进行下道工序的作业。2、质量检查a 施工过程中槽孔终孔的质量检查与验收（1） 孔位、孔深、孔斜与槽宽；（2） 基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度；（3） 一二期槽孔间接头的套接厚度。b施工过程中浇筑前槽孔的清孔质