砼防渗墙综合项目施工专项方案.doc

安吉县赋石水库加固改造工程

砼防渗墙专题施工方案

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编写:

安吉县赋石水库加固改造工程项目部
二0一六年十二月
目 录
1、施工概况及设计指标…………………………………………………..2
2、施工程序……………………………………………………………….2
3、施工准备………………………………………………………………..2
4、槽孔建造施工工艺……………………………………………….……2
5、混凝土浇筑…………………………………………………………….5
6、防渗墙施工特殊情况处理………………………………………….…6
7、明挖段防渗墙施工………………………………………………….…7
8、防渗墙施工质量控制方法…………………………………………..…9
9、防渗墙质量检验和工程验收……………………………………….…10
10、废浆及沉渣排放………………………………………………………11
11、施工进度计划、人员及机械投入计划……………………………....12

1、 施工概况及设计指标
1.1 施工概况
本工程混凝土防渗墙（截水墙）轴线在坝脚处，坝脚防渗采取砼防渗墙；墙体为C20W4F50,防渗墙施工平台高程50.00m，墙顶高程为50.00m，底高程随基岩高程不一样而不一样，最大墙约为11.5m左右，墙体厚度0.6m。槽挖段防渗墙桩号LA0+000~ LA0+189.36，明挖段桩号LA0+189.36~ LA0+274，LB0+000~ LB0+025，单个槽长为8m（中对中），共32个槽段。
1.2 设计指标
防渗墙砼设计指标：C20W4F50。
2、施工程序
混凝土防渗墙施工程序见附图2-1：
3、施工准备
施工平台及导墙采取钢筋混凝土形式，导墙采取矩形断面。施工平台高程49.60m，原坝脚土方开挖后形成，宽度为14米左右，导墙施工采取开挖后立模浇筑(附图3-1)。
4、槽孔建造施工工艺
4.1 成槽设备
本工程防渗墙成槽关键施工机具为：CZ-30型冲击钻机。
CZ-30冲击钻机是经过钻头向下冲击运动破碎地基土，形成钻孔。它不仅适适用于通常软弱地层，亦适适用于砾石、卵石、漂石和基岩。含有结构简单，操作、维修和运输方便等特点。
4.2 造孔工艺
针对本工程地质特点和槽深分布情况，在工程中采取“钻劈法”成槽工艺。
4.3 槽段划分
施工槽长Ⅰ、Ⅱ期槽长均为8m（中对中），槽孔划分见设计图，左、右坝头防渗墙槽段长度施工过程中依据实际情况进行调整。
4.4 固壁泥浆制备
泥浆在防渗墙施工中作用关键是保持孔壁稳定、悬浮钻渣和冷却钻具。
依据工程实际情况，本工程采取膨润土、黏土泥浆进行护壁。泥浆系统部署在下游左岸临建场内，由制浆池、膨化池及沉淀池三部分组成，经过供浆管使泥浆和防渗墙孔组成泥浆系统。
⑴、 配比
配合比确定之前先要求检测项目进行粘土、膨润土性能测定，然后经过现场试验确定具体配合比。
混凝土浇筑前黏土、膨润土泥浆性能指标
项目
漏斗粘度（s）
密度（g/m³）
含沙量（%）
备注
膨润土
32~50
≤1.15
≤6

黏土泥浆
≤35
≤1.3
≤8

⑵、制备、使用和检验
①、泥浆制备、检验
a、泥浆拌制选择高效、低噪音高速回转搅拌机；
b、每槽膨润土浆搅拌时间为3～5min，实际搅拌时间可经过试验确定后合适调整。
c、应按要求配合比配制泥浆，多种材料加量误差不得大于5%。
d、泥浆处理剂使用前宜配成一定浓度水溶液，以提升其效果。纯碱水溶液浓度为20%，CMC水溶液浓度为1.5%。
e、新制黏土、膨润土泥浆应做下列所列项目指标要求：
浓度>4.5%（100kg水所用膨润土重量），密度<1.20g/cm3，漏斗粘度30~90s，塑性粘度<20cp，10分钟静切力1.4~10n/m2，pH值9.5~12。
②、泥浆使用、检验
a、新制膨润土浆需存放24h，经充足水化溶胀后使用。
b、储浆池内泥浆应常常搅动，保持指标均一，避免沉淀或离析。
c、在钻进过程中，槽孔内泥浆因为岩屑混入和其它处理剂消耗，泥浆性能将逐步恶化，必需进行处理。处理方法是：
被使用过泥浆经过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把洁净泥浆重新送回到槽中。
d、槽内泥浆性能指标控制标准见下表所表示，经过净化处理泥浆必需在使用前进行测试。在成槽过程中，应在循环浆沟中取样，检测相关指标，如超出限值，必需进行处理。假如膨润土密度、粘性和含砂率无法满足要求，则要更换合格膨润土。
e、在槽孔和储浆池周围应设置排水沟，预防地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。被混凝土置换出来泥浆距混凝土面2m以内泥浆，因污染较严重，应给予废弃。
4.5 孔形控制和检验
孔形控制项目关键有深度、厚度和孔斜。孔斜率指标为小于0.2~0.3%。
4.5.1 槽孔位置和厚度
开工前，在槽孔两端设置测量标桩，依据标桩确定槽孔中心线而且一直用该中心线校核、检验所成墙体中心线误差。孔位许可偏差不得大于3cm，在不一样方向全部应满足此要求。钻头直径决定了墙厚度。所以，每一槽段终孔时钻头直径均不得小于墙设计厚度，在槽孔内任一部位均可顺利下放钻头，而且可在槽孔内自由横向移动。
4.5.2 槽孔偏斜测量
本工程采取钻头，利用相同三角形原理进行孔斜测量。
4.5.3 孔深验收和基岩判定
防渗墙嵌入基岩深度要求为：混凝土防渗墙嵌入弱风化基岩大于0.5m。
孔深验收应在现场监理监督下使用专用孔深测绳进行测量，且使用前应对测绳进行检验较准。测量前应将冲击钻机取出终孔段地层岩样进行妥善保留并做好对应统计，然后交监理人判定检验以使孔深确实定有充足依据。
4.6 清孔换浆和接头孔刷洗
4.6.1 清孔换浆
槽孔终孔后，即开始组织进行清孔换浆工作，Ⅱ期槽终孔后还需进行接头孔刷洗。本工程清孔方案为泵吸反循环法清孔。
清孔时，将排碴管下入孔内，排碴管底口距离孔底50～100cm，开启砂石泵，孔底浆碴被泵吸出孔外至泥浆净化系统，被净化后泥浆流回槽孔内，同时，向槽内不停补充新鲜泥浆。清孔时还能够下入钻头不停搅动孔底沉积物，以根本清除沉碴。一个单孔清孔完成后，移动钻机及排碴管，逐孔进行清孔。本工艺含有清孔效率较高，质量好，孔内淤积少，造孔时被污染泥浆可大批量抽吸出孔外进行净化，确保泥浆在长时间静置后仍有较高清洁度特点。
假如单元槽段内各孔孔深不一样时，清孔次序为先浅后深。
4.6.2 接头孔洗刷
接头孔刷洗采取含有一定重量圆形钢丝刷子，经过调整钢丝绳位置方法使刷子对接头孔孔壁进行施压，在此过程中，利用钻机带动刷子不停由孔底至孔口进行往返运动，从而达成对孔壁进行清洗目标。接头孔壁洗刷结束标准是刷子钻头基础不带泥屑，而且孔底淤积不再增加。
4.6.3 清孔换浆结束标准
清孔换浆结束后1h，在槽孔底部0.5m部位取样，进行泥浆试验。假如达成结束标准，即可结束清孔换浆工作。
结束标准：清孔换浆结束一小时后，槽孔内淤积厚度小于10cm；泥浆密度小于1.10g/cm3；泥浆粘度小于35±5s；含砂量小于3%。
4.7 槽段连接
依据以往砼防渗墙施工经验，经综合比较认为，本工程墙段连接采取钻凿法连接，砼接头孔钻凿在一期槽段砼浇筑完成24～36小时后进行，在其两端主孔位置用冲击钻再钻凿一整钻。
5、混凝土浇筑
5.1 混凝土拌和及运输
本工程防渗墙砼采取商品混凝土。
5.2 混凝土浇筑导管和下设
(1)浇筑导管
a、混凝土浇筑导管采取快速丝扣连接Φ250钢管，在每根导管上部和底节管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m短管，导管接头设有悬挂设施。
b、导管使用前做调直检验、压水试验、圆度检验、磨损度检验和焊接检验。检验合格导管做上醒目标标识。不合格导管不予使用。
c、导管在孔口支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量2.5倍以上。
(2)导管下设
a、导管下设前需进行配管和作配管图。配管应符合规范要求。
b、导管根据配管图依次下设，每个槽段布设2～3根导管，导管安装应满足以下要求：一期槽端距离导管小于1.5m，二期槽小于1.0m，导管之间间距小于3.5m，当孔底高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内最深处。
5.3 混凝土开浇及入仓
(1)混凝土泵运输混凝土进槽口储料罐，再分流到各溜槽进入导管。
(2)混凝土开浇时采取压球法开浇，每个导管均下入隔离塞球。开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量水泥砂浆，并准备好足够数量混凝土，以使隔离球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。
(3)混凝土必需连续浇筑，槽孔内混凝土上升速度为3~5m/h，并连续上升至墙顶有效高程。
6、防渗墙施工特殊情况处理
6.1 漏浆、塌孔处理
(1)造孔过程中，如遇少许漏浆，则采取加大泥浆比重，投堵漏剂等处理，如遇大量漏浆，单孔采取回填粘土钻进处理，槽孔采取投锯末、水泥、稻草或高水速凝材料等进行堵漏处理，并改冲击反循环钻进为冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。
(2)依据工程施工经验：危险性管涌土，会加剧地层渗漏通道渗漏，钻进时，要加强泥浆损失测估，改变钻进工艺，准备好足够堵漏材料立即处理好渗漏，尤其是槽孔副孔抓取时，要小心提防。
(3)塌孔处理：假如覆盖层局部级配不均，造孔中可能出现塌孔。发觉有塌孔迹象，首先提起施工机具，依据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理；如孔口塌孔，采取部署插筋、拉筋和架设钢木梁等方法，确保槽口稳定。
(4)如槽内塌孔严重，必需时可浇筑固化灰浆后重新造孔。
6.2 孔斜处理
造成防渗墙发生孔斜原因有很多，其中地层原因是最关键。当槽孔施工发生孔斜时，将使墙体有效厚度降低和影响墙体连续性，所以，孔斜控制尤为关键，拟采取下列方法：
(1)改变钻头规格、形状
冲击钻机施工中要勤测勤量，立即掌握孔形情况，如发觉偏斜，可在钻头上加焊一圈钢筋，扩大钻头直径，扩孔改变孔斜；或在孔斜相反方向加焊耐磨块进行修孔。
(2)冲击钻机修孔
冲击钻机造孔中假如发生孔斜，可用10～25cm石料回填至偏斜段顶部，重新进行该段造孔，并加大造孔过程中测斜密度，严加控制进行修孔。
6.3 混凝土浇筑堵管处理
混凝土浇筑质量是地连墙施工成败关键步骤，地连墙浇筑应严格根据规范要求实施。有效地控制混凝土搅拌质量及按要求掌握导管埋深，是避免发生堵管关键方法。
一旦发生堵管，可利用吊车上下反复提升导管进行抖动，疏通导管，假如无效，可在导管埋深许可高度下提升导管，利用混凝土压力差，降低混凝土流出阻力，达成疏通导管目标。
当多种方法无效时，可考虑重新下设另一套导管，新下设导管底中应完全插入混凝土面以下，然后用小抽筒将导管内泥浆抽吸洁净，方可继续进行混凝土浇筑。
6.4 墙体质量事故处理
如混凝土防渗墙在浇筑过程中发生中止或发生事故而影响质量时，可依据事故具体情况采取以下方法进行补救：
(1)凿除已浇筑混凝土，重新清孔换浆进行浇筑；
(2)在防渗墙上游侧补助一段新墙，并确保和旧墙和两端槽孔混凝土连接完整，达成防渗标准；
(3)在发生事故部位上游侧进行钻孔灌浆，形成一段帷幕对事故部位进行补救，达成防渗标准；
(4)在发生事故部位上游侧进行高喷灌浆，形成一段高喷防渗墙对事故部位进行补救保护，达成防渗标准。
7、明挖段防渗墙施工
7.1 土石方开挖
覆盖层采取人工清除和机械剥离相结合，用现代PC220挖机向山脚推集、装料，自卸拖拉机运到弃碴场。
岩石开挖全部采取炮头机进行破碎开挖，开挖时采取分层开挖施工方法进行施工。炮头机破碎锤施工时，由岩石断面终点向起点进行施工，施工时将液压岩石破碎锤钎杆压在岩石上，并保持一定压力后才开动破碎锤，利用破碎锤冲击力，将岩石破碎。一层破碎完成后，采取挖机装渣，拖拉机拉运至业主指定弃渣场废弃。
7.2 防渗墙砼浇筑
a、混凝土浇筑程序
测量、放样老砼面凿毛
刷脱摸剂
签署砼准浇证
水平施工缝
冲毛并养护
拆模
继续
养护
深入清理冲洗
立模（或扎钢筋）检验调整，使之符合要求
单元工程质量测定并调整达优良
砼进仓浇筑

b、施工建基面处理
基岩面处理要求无松动岩块，岩面清洁洁净无积渣、积水。为确保以上要求，除用人工撬棒进行撬挖，另配置两支风镐进行基岩面处理。
对于混凝土面处理，采取高压水冲毛机冲毛，冲毛机能在混凝土强度达10MPa左右下进行，依据以往施工经验，这么既能确保混凝土强度不受影响，又能确保混凝土凿毛效果（冲毛后混凝土面呈粗糙状），而且还能降低混凝土损耗量。
c、模板工程
本工程模板用2440×1220mm2木模板。围檩采取木围檩。在结构复杂处如止水设施、埋件及管路进出口处辅以木模。模板支撑拟用Φ12隐藏式螺栓配合套管紧固和预制混凝土柱固定。
为避免模板和混凝土粘结，在混凝土开浇前模板表面要求涂刷脱模剂，脱模剂采取石腊、柴油、滑石粉配制，或直接利用机油掺适量柴油稀释后使用。
模板拆除时限，除符合施工图纸要求外，还应遵守下列要求：不承重侧面模板拆除，应在混凝土强度达成其表面及棱角不因拆模而损伤时，方可拆除。底模应在混凝土强度达成设计要求后，方可拆除。

d、钢筋工程
（1）钢筋制安程序以下：
下料→加工成型→运输→就位→绑扎（焊接）→检验调整至符合要求→完成
（2）钢筋材质
钢筋混凝土结构用钢筋应符合热轧钢筋关键性能要求；每批钢筋均应附有产品质量证实书及出厂检验单，承包人在使用前，应分批进行钢筋机械性能试验。
（3）钢筋加工和安装
钢筋表面应洁净无损伤，油漆污染和铁锈等应在使用前清除洁净。带有颗粒状或片状老锈钢筋不得使用；钢筋应平直，无局部弯折。
钢筋弯钩弯折加工、焊接和钢筋绑扎应按规范要求和施工图纸要求实施，钢筋气压焊和安装应遵守规范要求：
e、浇筑
混凝土浇筑层厚度，应依据搅拌、运输和浇筑能力、振捣器性能及气温原因确定。
砼采取商品砼，经过砼泵车直接入仓，砼浇筑时，按分层分块次序安排浇筑，有预埋按设计要求预埋，并固定牢靠。在放样时应熟悉图纸，尤其注意预埋件位置及数量，以免漏埋，造成无须要麻烦，做到正确、无误地埋设全部预埋件。
7.3回填
土方回填采取原土分层回填，依据防渗墙浇筑高度立即回填，要求不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质。
8、防渗墙施工质量控制方法
8.1 成墙质量控制
施工中随时对造孔孔形及孔斜质量及进行检验，尤其是在二期槽砼接头钻孔时，放慢钻进速度，“勤测慢放”，发觉孔斜较大时，立即纠偏，以避免因孔斜过大造成墙体底部不连续。主副孔钻孔结束后，采取压钻法，凿除两孔间残留小墙、半牙等。
8.2 弱风化面判定质量控制
①、强风化层取一组岩样，弱风化层取三组岩样留存（弱风化面取一组，终孔取一组，两个岩样之间取一组）。弱风化面由地质、监理确定。关键槽段以地质确定为主，次要槽段以监理确定为主。
②、副孔取一组岩样留存，取样位置为终孔位置。
③、每个岩样要求不少于1.0kg。
④、每袋岩样标明位置（桩号、槽号、孔号、取样深度、编号、岩样名称、取样人、判定人、取样单位和时间。
8.3 清孔质量
采取优质粘土制备固壁泥浆，尽可能地排除浆液中细砂颗粒。对二期槽接头孔采取专用刷子进行刷洗，每次刷洗段长小于10m，刷洗搭接长度大于2m。每个接头孔刷洗时，质检人员在现场监督，并做好统计，签字确定。
8.4 混凝土浇筑质量
①、按要求进行多种原材料检验，修建满足要求砼自动拌和站，确保配料正确，配置足够排量砼泵送设备，确保浇筑上升速度。
②、浇筑前，对拟用导管进行密封压水，检验导管是否漏水，预防导管在浇筑过程中发生漏浆、混浆现象。
③、砼浇筑过程中，严格控制砼面高差。每2小时测量一次机口砼坍落度和扩散度，立即对不合格配比进行调整；每半小时测量一次砼面深度（开浇及终浇时应合适缩短测量间隔时间），指导导管拆卸。
④、终浇高程确保满足设计要求。
9、防渗墙质量检验和工程验收
质检人员对槽孔建造、泥浆配制及使用、清孔换浆、混凝土浇筑等质量进行检验和控制。
混凝土防渗墙工程验收，分工序质量验收和单项工程完工验收。
工序质量验收包含终孔验收、清孔验收、混凝土浇筑质量验收。
各工序验收合格后，由监理单位签发合格证。
9.1 造孔质量检验和验收
槽孔终孔验收包含下列内容：孔位、孔深、孔斜、槽宽；基岩岩样和槽孔嵌入基岩深度；一、二期槽孔间接头套接厚度。
设计要求：孔位（孔中心）偏差小于±3cm；孔斜率小于0.4%。孔深要求深入弱风化基岩50cm。
1)孔位检验；每个单孔开孔前，检验前后左右偏差，控制在3cm以内。分左右孔位和前后孔位，检验左右孔位时对准混凝土所标志测量基准点线进行。检验前后孔位时测量基准点线和悬吊钻头钢丝绳中心距离。
2)孔深检验：参考设计孔深，依据实际情况再作合适调整，防渗墙基础要求深入弱风化基岩50cm，终孔深度由设计、地质工程师及监理验收签证。
3)孔径：检验钻头焊接直径，不能大于ф60cm。当钻头磨损至ф56cm时必需补焊，确保最终成槽厚度大于60cm。
4)孔斜率检验：在槽孔口放一副十字架，用悬挂钻头钢丝绳每2~3m测1点，统计钢绳横纵方面偏差。用相同三角形原理计算出孔底偏差值，再计算出孔斜。每个槽孔测量2~5个点。
5）槽宽检验：确保钻头直径60cm，采取随机抽样标准抽出3~5个点下放钻头。如能顺利放下钻头且不发生偏斜，表明槽宽满足设计要求，无小墙和梅花孔。
9.2 清孔质量检验和验收
槽孔清孔验收包含下列内容：孔内泥浆性能；孔底淤积厚度；接头孔壁刷洗质量。
1)清孔后泥浆检验：在换浆1h后，将专用泥浆取样器放到距孔底0.5~~1.0m部位取样，然后进行密度、粘度、含砂量三项指标测定。在换浆1h后，用钢制测锤（或采取中间有测针测饼）进行孔底淤积厚度检验。
2）砼接头刷洗检验：Ⅱ期槽端孔在浇筑混凝土前，必需进行接头刷洗。刷洗质量标准：刷子钻头不带泥屑，孔底淤积不再增加方可认为刷洗合格。
9.3 混凝土质量控制
混凝土开浇前，待储料仓内备好足够数量混凝土后，开始浇筑。开浇时，导管内放置隔离球，进料次序按孔深由深到浅次序进行控制。槽孔口混凝土质量，要求坍落度18～22cm，扩散度34～40cm，且和易性良好。每个槽段（或混凝土浇筑一个台班）做抗压抗渗试验1组。
10、废浆及沉渣排放
防渗墙砼浇筑及造孔施工时产生废浆部分由泥浆泵送至回浆池经沉淀后回收利用，其它大部由施工平台前泥浆沟排放到下游废浆池。造孔时产生废渣经水冲洗后用车运至业主指定弃渣场。

11、施工进度计划、人员及机械投入计划
11.1 施工进度计划
防渗墙工程计划于1月完成导墙等临时工程施工，2月20日全方面进行开槽施工，8月底完工，浇筑混凝土防渗墙约1900m2，共部署32个槽段。
11.2 人员投入计划表
名　称
人　数
名　称
人　数
一、技术工种
13
二、管理、技术人员
8
钻机工
6
项目经理
1
砼　工
2
项目副经理
1
驾驶员
2
技术负责
1
电（气）焊工
3
技术人员
2
电　工
1
施工员
1
测量工
1
质检员
1
试验工
1
安全员
1
机修工
1
三、配属普工
5
合　计
26

10.3 机械设备投入计划表
设备名称
型号及规格
数量
检修情况
备 注
挖掘机
现代220
1台
良好

装载机
ZL-30D
1台
良好

离心式清水泵
5＂多级
1台
良好

潜水泵
2～4寸
1台
良好

冲击钻机
CZ-30型
4台
良好

泥浆搅拌机
NJ-4
1台
良好

泥浆泵
6PM
3台
良好

交流电焊机
BX-50
4台
良好

砼泵机
HTB60
1台
良好

建造导墙和施工平台
铺设钻机道轨
安装钻机
防渗墙造孔施工
基岩判定、终孔验收
清孔换浆及验收
下设导管
砼浇筑、钢筋片安装
防渗墙质量检验
砼拌和站建造
贮备原材料
原材料质量检验
拌制墙体材料
泥浆站建造
膨润土储运
泥浆搅拌
制浆
泥浆储存及输送
泥浆处理
泥浆回收
废弃浆
OK
NO
附图2-1 防渗墙施工工序步骤图

输送墙体材料
道路修建、平台开挖、水电安装