水库主坝砼防渗墙施工技术控制

1、水库主坝砼防渗墙施工技术控制对某水库除险加固施工中， 主坝坝体、坝基采用低弹模砼防渗墙体做防渗处理，防渗墙设计墙厚 80cm，置于弱风化岩石上，嵌入弱风化基岩不小于 0.5m。防渗墙沿坝轴线布置，防渗轴线全长 266m，共分 33 个槽段。 2#32#槽段采用低弹模砼， 1#和 33#槽段为 C15普通混凝土。平均墙深 33.93m，最大孔深 42.70m，最小孔深 7.50m，造孔总进尺 12437.60m，防渗总面积 9054.90m2。1 工程地质条件地层岩性为细粒斑状花岗岩，分布于整个坝区，岩石坚硬，抗风化能力较强。左坝头全风化带厚约4m，强风化带厚 0.301.00m；两坝头弱风化带

2、厚0.602.00m。据资料反映在桩号0+186 部位的坝基开挖时，遇有一辉绿岩脉，宽约8m，走向与坝轴线方向近垂直。坝区未见有断层通过，两岸坝头节理较发育。坝壳填筑土有风化砂、砂壤土、砂砾石。心墙填筑土为含砾、砂粘土，局部为粉土质砂、粉质粘土，夹碎石和少量植物根系，很湿饱和，可塑硬塑。砾含量约为 5%，砂含量约为 30%，局部达 40%。碎石含量 7%，成分为硅质页岩、页岩和花岗岩，呈强风化，粒径一般为 15cm。2 设计要求2.1 低弹模砼指标如下： 28d 抗压强度不小于6.5MPa，弹性模量为不大于 2500MPa。28d 抗拉强度不小于0.4MPa，极限水力坡降不小于 150。2.2

3、 防渗墙槽段连接采用骑缝孔处理，孔径219mm，孔深 8.0m，孔底标高 48.2m，用 C15 细骨料砼回填。3 砼防渗墙施工3.1 生产设施布置砼拌和系统根据发包方提供的临时工程施工场地， 将拌和站布置在大坝下游三角洲内，通过跨尾水渠的临时施工便桥， 满足施工交通进料的需要。选用 2 台砼搅拌机，整个系统主要由卸料平台、砂石料场、装载机、砼配料机、砼搅拌机、砼泵、出料平台、水泥罐和膨润土仓库等组成。砼运输：选用1 台拖式砼泵，以保证砼输送的连续性。泥浆系统制浆系统布置在大坝坝顶左侧的场地上，由制浆站、泥浆池、供浆管路和泥浆回收净化设施等组成。(1)制浆站：主要由粘土料场、进料平台、制浆机、

4、储浆池、供应管路、供水管路等组成，布置1 台 4m3 卧式双轴搅拌机制浆。(2)泥浆池：布置储浆池 2 座、沉淀池 1 座，为保证施工中有充足的泥浆供应，修筑浆池 1 只。旁边布设有供搅动泥浆用的 1 台 6m3/min 移动式空压机。(3)供浆管路：在浆池部位架设泥浆泵供浆， 由制浆站至施工槽孔的送浆管路全部采用 150mm 钢管铺设，管线总长约 500m。(4)泥浆的回收净化：钻机造孔和浇筑砼产生的泥浆， 经过排浆沟、沉淀池，对泥浆进行回收处理，净化后利用。(5)废渣、废浆处理：施工中的废浆经排污泵排放至业主指定弃浆场，废渣由车辆运到业主指定的弃渣堆料场。风、水、电系统(1)供风系统现场施

5、工平台上布置 1 台 10m3/min 移动式空压机，用作槽段清孔吸渣 ;在大坝下游右侧的泥浆系统旁边布置 1 台 6m3/min 移动式空压机，用作储浆池的吹翻搅动。(2)供水系统大坝左岸上游侧库区内设置固定或浮动式水泵房1座，安装 2台5 寸多级离心式清水泵，抽水至建在大坝左岸山坡顶上的蓄水池，而后通过管道送至各施工用水点， 以满足施工期间的用水。 钻机用水采用直供水方式解决。(3)供电系统在变压器处用 8m 电杆架设低压线路至办公生活区域、 生活区域、施工区域。线路架设时符合用电安全规范，施工用电和生活照明用电单独装表计量。安装的变压器容量为900kVA，基本上满足了用电需求，同时自备发

6、电机1 台。为了保证用电安全，主要电源开关全部采用空气开关，并配备触电保护装置。 低压线至用电机械处用橡胶电缆连接。3.2 工程施工造孔(1)单元槽段的划分槽段划分色根据地质条件、 墙体深度、施工方法等诸多因素及本工程的特点，槽段长度原则上按 8m 划分，共划分为 33 个槽段，考虑到实际情况 1#槽段、 33#槽段调整为 10m 和 8m。(2)砼导向槽和施工平台的制作防渗墙顶高程56.2m，防渗墙轴线位于原坝顶下游侧。为满足防渗墙施工平台宽度的要求，先将坝体下游侧心墙及砂砾石拼宽至56.7m 高程。接着开始制作导向槽，采用液压反铲挖掘机开挖一道深为 1.2m，宽为 1.6m 的沟槽，通过人

7、工修整，利用心墙土作为导向槽的底模和侧模，导向槽采用现浇钢筋砼连续板梁，高度1.5m。导向槽完工后，进行施工平台的修建。施工平台总宽为 16.0m，钻机行走平台设在防渗墙上游侧，宽度 6.0m。钻机轨道平行于防渗墙的中心线，为防止施工过程中地基不均匀沉陷， 轨枕间填充道渣碎石。下游侧施工平台行走重型机械设备、 吊机以及修补钻头、 出渣等，宽度为8.0m，采用现浇砼，砼下设置块石垫层。在施工平台前缘设排浆沟，将废浆通过排浆沟至回收泥浆池。排浆沟采用 M7.5 浆砌块石砌筑， M10 砂浆抹面。(3)泥浆制备及输送泥浆具有稳定孔壁，悬浮岩屑，冲洗孔底和冷却钻头等作用。根据主坝地层的实际情况， 泥浆

8、以原孔造浆为主， 不足部分采用 1 台 4m3 泥浆搅拌机制浆。 泥浆通过滤网流入储浆池， 储浆池内的泥浆，经常用高压空气喷吹翻动，以保持泥浆的均匀性。往外输送泥浆时，先用高压空气翻吹30min 后才放浆。泥浆的输送由泥浆泵通过150mm 钢管从储浆池输送到各个槽段。正常生产时，抽样做比重、粘度、含砂量等试验，以便及时调整泥浆性能， 泥浆应进行净化回收，重复使用，废浆及时清运。泥浆性能指标：造孔泥浆密度为1.11.2g/cm3，含砂量 <5%，粘度 18 25s；清孔泥浆密度为1.11.15g/cm3，含砂量 <5%，粘度 1820s；清孔验收抽样泥浆 (距孔底 1.0m 取样 )

9、密度 1.3g/cm3，含砂量10%，粘度 30s。(4)钻机造孔造孔机械的选择工程投入 26 台冲击式钻机造孔，造孔工艺主要选择钻劈法。由于本工程地质条件为粘土地层， 用冲击式钻机造孔时， 配空心长钻头，这种钻头能提高在粘土层、砂土层和壤土层等松软地层的钻进效率。该钻头切削力大、重心稳。 通过在类似工程的施工实践表明，采用该施工工艺，能加快造孔速度，保证钻孔的垂直度，不易坍孔，其效率不逊于液压抓斗。同时也积极探索各种造孔工艺，以加快施工进度。孔位控制在防渗墙轴线上，分别在左右岸山坡设置半永久性轴线控制点，在槽段的上下游两侧的槽板梁上口顶面， 设置单孔中心点， 并标明单孔的孔号和孔位， 在施工

10、槽段两侧的上游侧， 设立防渗墙轴线临时基准桩，用以检查各孔的质量。冲击钻机造孔工艺选用 1.32.5t 十字冲击钻头造孔，为保证终孔孔位不小于 80cm，施工中及时进行补焊， 主副孔的钻进， 主要依靠钻头的冲击切削作用成孔，对于主、 副孔之间小隔墙劈打，要将钻机移到小墙中心才能进行，劈打时适当控制冲程， 做到轻打稳打。打付孔时在主孔内放入接渣笼，将劈打下来的砂石泥块，用卷扬机吊出槽孔外。在基岩中造孔时，根据岩石的风化程度， 采用不同的造孔方法，遇风化较破碎岩石采用“轻打克取”法，遇较坚硬岩石，则用“重打冲击”法。基岩鉴定槽段嵌入基岩的深度必须满足设计要求。造孔过程中，基岩面按下列方法确定。(1

11、)依照防渗墙中心线地质剖面图， 当孔深接近预计基岩面时， 即开始取样，然后根据岩样的性质确定基岩面 ;(2)对照邻孔基岩面高程，并参考钻进情况确定基岩面;(3)当上述方法难以确定基岩， 或对基岩面发生怀疑时， 采用岩芯钻机取岩样，加以确定和验证。所有岩样均由设计院地质工程师、监理工程师和施工单位工程师现场鉴定并填写岩样鉴定表，业主单位参与验收。清孔换浆造孔结束后，对造孔质量进行全面检查。经检查合格，方可进行清孔换浆。本工程清孔换浆选用内风管空气吸泥机清孔， 一灌注水下砼的导管作为吸泥管，高压风管设在导管内。优点：清孔后不必提升拆除导管，只须拆除弯管部分，即可灌注水下砼，争取时间。低弹模砼质量控

12、制砼原材料质量：骨料采用一级配碎石，即 525mm，规范要求超径含量不大于 5%，逊径含量不大于 10%。各种材料的配料偏差 :水泥、掺和料、水为 1%，砂、石为± 2%。为了加强砼浇筑质量管理，本工程实行砼开浇证制度， 所有原材料均在业主或监理的旁站下取样试验，做出施工级配调整单，经监理人员复核签字后才开浇。泥浆下砼浇筑严格按照提供的施工配合比拌制低弹模砼，拌制砼施工中对袋装膨润土的质量进行检查，不要受潮结块，不与水同时掺加，将水泥、膨润土和砂石等搅拌均匀后再加水搅拌，防止膨润土结块和粘搅拌机，使拌和质量均匀。砼浇筑采用“直升导管法” ，导管内径为 230mm，壁厚 4mm，导管布

13、置间距根据实际情况，按规范要求进行，导管组装后，进行密闭承压试验。砼从搅拌站出料后，用拖式砼泵直接输送到施工平台的储料斗里，通过储料斗的卸料槽流入导管。每个槽段槽口和机口取样，作抗压、抗渗、弹模、抗拉等试验，在砼浇筑过程中，有专人绘制指示图和浇筑曲线图，及时填写导管拆卸记录，测量砼面，核对导管埋入砼的深度，绝对防止导管“拔空”现象。墙段连接根据以往砼防渗墙施工经验，经综合比较认为， 本工程墙段连接采用套打法连接，更易保证接头质量。该接头方法工艺简单，不需专门的设备，形成的接缝可靠， 适用于冲击钻机和墙体材料为低强度砼的条件。砼接头孔套打一般在一期槽段砼浇筑完毕2436h 后进行，在其两端主孔位置用冲击钻再套打一整钻，因砼强度较低， 钻进不太困难，故操作中钻机工都勤放钢绳，勤抽砂，并经常检查造孔质量，保证造孔进度及质量。事故或特殊情况处理(1)本工程未发现有导墙严