搜索
1防渗墙施工方案1、概述1.1工程概述古学水电站位于四川甘孜藏族自治州得荣县境内,是金沙江左岸一级支流定曲河乡城、得荣段梯级开发的第八级，亦为定曲河干流梯级开发的最后一级。电站采用引水式开发，开发任务为发电，兼顾下游生态环境用水要求。电站坝址位于四川省得荣县奔都乡藏色桥上游1.5km处，上距得荣县城12.8km；厂址位于四川得荣县乡卡日共村上游350m处，上距得荣县城28.4km。古学水电站正常蓄水位2270.00，校核洪水位2271.86m，总库容32.28万m3，死水位2269.00m，调节器节库容4.88万m3，无调节能力。电站装机2台，总装机容量90MW。枢纽建筑物主要由拦河坝、左岸引水系统、左岸岸边式地面厂房等组成。拦河坝由左右岸挡水坝段和河床泄洪（冲沙）坝段组成；左岸引水系统由进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等组成；岸边式地面厂房厂区建筑物主要由主副厂房、GIS楼和尾水建筑物等组成。坝基混凝土防渗墙布置在坝0-006.500处，防渗墙厚0.8m，防渗墙底部深入基岩1.0m，最大墙深25.8m，顶部与钢筋混凝土铺盖相接。防渗墙墙体混凝土为C25二级配普通混凝土，抗渗标号W10，抗冻标号为F50。1.2工程地质坝址处河流流向为S280W，河道较顺直、狭窄，水流湍急，无河漫滩、险滩。枯水期水面高程约2263.80m，水面宽25没～35m，水深0.5没～1.8m。河床覆盖层厚约26.0没～27.5m，组成复杂，从上往下共分三层，I层为冲、洪积混合堆积含漂、卵石层，厚约3.5没～7m，颗粒磨圆度差，基本无胶结，松散~稍密状；II层为冲洪积砂卵砾石夹少量漂石层，粒径均匀，厚约12m～17m，呈圆状、次圆状，泥质胶结，中密~密实状；III层为冲积混合堆积砂砾石夹碎石层,碎石含量约20%，砂砾石占80%，厚约5m~8.4m，泥质胶结，间隙充填粘性土及粉砂，结构致密；河床覆盖土粒径大于5mm2颗粒含量的质量百分比为78%，为不液化土，河床下伏基岩为三迭系中统曲嘎寺第一段（T2q1）灰绿色玄武岩，块状结构，主要结构面为节理裂隙，饱和抗压强度大于120Mpa。坝址地表水为重碳酸钙型水，对混凝土无腐蚀性。坝基河床覆盖层渗透系数5.8×10-3cm/s~1.36×10-2cm/s，由上而下透水性逐渐减弱，属中等~强透水层，坝基岩体的透水性总体较弱，微风化岩体透水率一般小于5Lu。1.3施工特点及难点（1）坝基覆盖层主要为砂砾卵石层，主河槽部位地下水水位较高，防渗墙施工时，槽孔容易漏浆、坍塌，必须采取可靠的防止槽孔坍塌技术措施，以保证成槽；（2）防渗墙深入基岩1.0m，墙深较深，最大墙深25.8m。1.4施工工艺选择防渗墙造孔根据现场的地形地质条件，采用“钻劈法”施工；槽段连接采用钻凿法(套接)；混凝土运输采用4m3混凝土搅拌车运至槽口，水下直升导管法灌注混凝土。2、施工布置2.1施工现场布置原则（1）充分考虑本工程的设计和施工特点；（2）有利于生产，便于管理，尽量避免各项目之间的施工干扰；（3）尽量简化临时设施；（4）降低成本、缩短工期；2.2供水和供电（1）供水在定曲河靠施工部位处设一个临时抽水泵站，泵站内设1台3KV清水泵，敷设¢50mm供水管至使用点，泵站供水量60m3/h。（2）供电利用系统供电，在施工现场一侧顺轴线方向架设动力线与照明线，安装碘钨灯照明，设一个600A防水箱式空气开关分支点，供施工机组使用。2.3泥浆站3在施工部位布置一座简易泥浆制浆站，供给钻孔护壁泥浆，具体布置位置考虑在施工部位的一侧。站内设1台ZJ-400型高速制浆机和1台3PNL型泥浆泵，泥浆站同时包含环保要求的泥浆处理系统。2.4防渗墙施工平台防渗墙施工平台经分层碾压、整平形成防渗墙施工作业面。钻机平台采用方木和钢轨铺设而成；倒浆平台表面浇筑厚15cm的C20素混凝土。泥浆沟采用浆砌石结构，砂浆抹面。施工平台总宽度15.0m，施工平台布置见下图。施工平台及导向槽剖面布置图（单位：厘米）塑性砼防渗墙1500100临时施工道路倒浆平台排浆沟水管浆管2.5混凝土防渗墙导向槽导向槽初拟设计深度为1.5m，在地基较松散的地段，除对地表采取加密处理外，还需加深导向槽，松散地段导向槽深度不小于2.0m。导墙形式为矩形，导墙之间净距1.0m。导向槽采取反铲挖槽，导向墙采用现浇C20钢筋混凝土结构，一次浇筑长度不小于20m。导向墙结构见上图。施工过程中，应对导向槽的沉降、位移进行监测，并详细记录。2.6混凝土拌和系统混凝土拌和利用系统混凝土生产系统。防渗墙混凝土浇筑总量约为1538m3，按最大槽段的浇筑混凝土320m3计算，一个槽段的浇筑时间按8~10h计，根据最大混凝土浇筑量和浇筑时间，在混凝土运输能力满足搅拌站出料能力的前提下控制每个槽孔的灌注时间≤10h，浇筑强度要求混凝土拌和系统小时生产能力80m3。42.7临时设施（1）临建设施主要有：办公用房、施工道路、泥浆排放系统、施工机具修配间、仓库、施工机械停放场等。（2）为尽量避免与其他施工项目相干扰，避免交叉作业，机修间及设备停放场地等生产配套设施在施工区域外就近安排。3、混凝土防渗墙施工3.1技术要求（1）固壁泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性及抗水泥污染地能力。其性能指标和配合比，应根据地层特性、成槽方法、泥浆用途，通过现场试验加以选定。槽孔内泥浆浆液应保持在槽口板顶面以下30～50cm的范围内，严防塌孔。（2）防渗墙的中心线及高程，应依照相关设计施工图纸及相应设计文件，根据测量基准点进行控制。（3）槽孔建造质量应按下列要求控制：①槽壁应平整垂直，不应有梅花孔、波浪小墙等；②孔位偏差不得大于30mm；③槽孔孔斜率：不大于4‰，遇含孤石地层及基岩面陡坡等特殊情况时，应控制在6‰以内；接头套接孔的两次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于墙厚的1/3；（4）混凝土防渗墙设计指标防渗墙厚0.8m，槽孔嵌入基岩的竖直深度不小于1m。混凝土强度等级C25，抗渗标号为W10，抗冻标号为F50。混凝土胶凝材料用量不少于350kg/m3，水胶比不大于0.65，砂率不小于40%。水泥采用普通硅酸盐或硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。（5）墙体材料的性能应满足设计要求,其拌和物应具备良好的施工性能(墙体材料具有较高的流动性,不能发生离析和泌水)。混凝土墙体材料的入孔坍落度应为180mm~220mm，扩散度应为340mm~400mm，坍落度保持150mm以上的时间不小于1h。初凝时间应不小于6h，终凝时间不宜大于24h。混凝土密度不宜小于2100kg/m3。当采用钻凿法施工接头孔时，一期墙段混凝土的早期强度不宜过高。（6）墙体骨料级配：二级配，配制混凝土的骨料宜选用天然卵石、砾石和中粗砂，5最大骨料粒径不大于40mm。（7）混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法。导管内径不宜小于最大骨料粒径的6倍，以200mm～250mm为宜。导管的连接和密封必须可靠，管节接头宜采用快速连接方式。导管应能承受1.2Mpa～1.5Mpa的压力,导管及其接头均需进行水压试验,合格后方可使用.每套导管的顶部和底节导管以上部位需设置数节长度为0.3m～1.0m的短管.开浇前,导管底口距槽底应控制在150mm～250mm范围内。（8）导管应布置在防渗墙中心线上，一个槽孔内使用两套以上导管时，中心间距不得大于4m。导管距槽孔两端或接头管的距离宜为1.0m～1.5m。当槽底高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处。3.2防渗墙施工工序防渗墙施工工序见图下图。混凝土防渗墙施工工序图废弃混凝土拌和站修筑施工平台混凝土运输浇筑导向槽槽段划分、放样冲击钻施工终孔验收清孔验收混凝土浇筑泥浆站建造制供浆设备安装泥浆制供泥浆处理泥浆净化泥浆回收废渣弃运埋设件下设63.3地质复勘在地质资料不够详尽或地层条件复杂的情况下，应在防渗墙轴线上增加补充勘探孔，其孔距宜为20m左右。3.4现场生产性试验（1）在凝土防渗墙施工前，应在地质条件类似的地点进行生产性试验，以取得槽孔建造、固壁泥、混凝土浇筑等施工工艺和参数，并将结果报送监理单位。（2）拌制泥浆的黏土应进行物理试验、化学分析和矿物鉴定，以选择黏粒含量大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3～4的粘土为宜。（3）砼浇筑的导管在使用前必须进行压水试验、圆度检测、弯曲检测和强度评估，不合格的导管不准使用3.5防渗墙槽孔划分槽段划分综合考虑地基的工程地质及水文地质条件、施工部位，造孔方法、机具性能、造孔历时、混凝土供应强度、墙体预留孔的位置、浇筑导管布置原则以及墙体平面形状等因素，槽段划分及槽孔深度见下表槽孔划分及深度表槽段编号孔号/孔深(m)备注1#2#3#4#5#6#7#0#15.115.115.1槽长4m,主孔0.8m,副孔2.4m1#15.115.122.522.522.522.522.5槽长7.4m,主孔0.8m,副孔1.4m2#22.522.522.527.127.1槽长5.2m,主孔0.8m,副孔1.4m3#27.127.127.127.127.127.127.1槽长7.4m,主孔0.8m,副孔1.4m4#27.132.0532.0532.0532.05槽长5.2m,主孔0.8m,副孔1.4m5#32.0532.0532.0532.0532.0532.0532.05槽长7.4m,主孔0.8m,副孔1.4m6#32.0532.0532.0532.0532.05槽长5.2m,主孔0.8m,副孔1.4m7#32.0532.0532.0532.0532.0532.0532.05槽长7.4m,主孔0.8m,副孔1.4m注:0#、2#、4#、6#槽为一期槽；1#、3#、5#、7#槽为二期槽。7防渗墙典型槽孔划分图3.6泥浆制备（1）防渗墙造孔采用黏土制浆，应按实验选定的配合比配制泥浆，新制黏土浆液的性能应符合下表要求。新制黏土浆液性能指标表项目单位性能指标试验用仪器备注密度g/cm31.1~1.2泥浆比重秤漏斗粘度s18~25500/700mL漏斗含沙量%≤5含沙量测量器胶体率%≥96量筒稳定性≤0.03理筒、泥浆比重秤泥饼厚mm2~4失水量仪失水量ml/30min＜30失水量仪1min静切力N/m22.0~5.0静切力计PH值—7~9PH试纸或电子pH计（2）配制泥浆用水应选用新鲜洁净的淡水，水质分析标准可参照JGJ63-2006《混凝土用水标准》。（3）槽孔内泥浆面始终保持在槽口板顶面以下30~50cm的范围内。（4）泥浆应净化，循环使用。循环使用的泥浆应每隔30min检测一次性能指标，性能指标不符合要求的作废浆处理。（5）在施工现场应防止泥浆漫流，对废弃和剩余泥浆应根据有关规定和指标妥善处理。3.7防渗墙成槽施工3.7.1防渗墙造孔（1）防渗墙造孔采用“钻劈法”，施工设备选用CZ-30型冲击钻机。施工程序如下：主孔钻进→主孔芯样验收→主孔终孔验收→付孔上部劈打→付孔下部中心孔钻进→付孔小墙钻打→槽孔修孔→清孔槽形验收→（接头孔刷洗）→清孔换浆→清孔验收。（2）施工方法说明：主孔用钻、填（粘性土料）结合的钻进工艺，泥浆护壁成孔，主孔的基岩取芯用捞渣筒法。钻进采用勤钻进，多填粘土，勤捞渣的方式。付孔上部采8用劈打的方式，用接砂斗接料；付孔下部的中心孔采用主孔钻进方法，钻进至终孔；两边小墙采用劈打法完成。（3）使用钻劈法建造槽孔时,应注意：①开孔钻头直径必须大于终孔钻头直径，钻头直径应满足设计墙厚要求；②选择合理的副孔长度；③一般情况下，主孔终孔后方可劈打副孔；3.7.2岩面鉴定与终孔验收（1）基岩面需按下列方法确定：①依照防渗墙中心线地质剖面图，当孔深接近预计基岩面时，即应开始取样，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面，或对基岩面发生怀疑时，应采用岩芯钻机取岩样，加以确定和验证；（2）终孔后，由监理工程师同施工单位质检人员进行孔形、孔深检测验收，确保孔形、孔斜、孔深符合设计要求。（3）基岩岩样是槽孔嵌