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围堰基础防渗施工方案
1 概述
1.1施工内容
本标基础防渗工程主要分布在：一期上下游围堰、二期围堰、泄洪冲砂闸、左岸副坝、尾水渠、泊滩堰取水闸与船闸左导墙连接段等部位。
基础防渗施工内容包括：普通混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙、高压旋喷灌浆。
1.2主要工程量
基础防渗主要工程量包括：塑性混凝土防渗墙138639m2，C25普通混凝土防渗墙19285m2，高喷灌浆14568m，补充勘探孔3091m，具体分布见表5-1。
表1 基础防渗主要工程量分布表
序号
施工部位
项目名称
单位
工程量
备 注
1
一期上、下游围堰
塑性砼防渗墙
m2
32159
0.8m厚
补充勘探孔
m
650

2
二期围堰(上游副坝围堰)
塑性砼防渗墙
m2
25566
0.8m厚
补充勘探孔
m
520

3
二期围堰(下游防洪堤围堰)
高喷灌浆
m
14568
单排，孔距1m
4
泄洪冲砂闸
C25砼W8防渗墙
m2
2175
厚80cm
补充勘探孔
m
55
终孔直径≥91mm
5
左岸副坝(桩号9+730下游侧)
C25砼W8防渗墙
m2
13810
厚80cm
补充勘探孔
m
232
终孔直径≥91mm
6
尾水渠（桩号0+000~4+000)
塑性防渗墙W8
m2
80914
厚40cm
补充勘探孔
m
1554
终孔直径≥91mm
7
泊滩堰取水闸与船闸左导墙连接段
C25砼W8防渗墙
m2
3300
厚80cm
补充勘探孔
m
80
终孔直径≥91mm

1.3施工特性
（1）一期围堰基础防渗工程
一期上、下游围堰堰基全部采用0.8m厚的塑性混凝土防渗墙进行防渗。
上游围堰轴线长551.49m，堰顶高程为384.8m，防渗墙位于围堰轴线上游侧3.0m处；下游围堰轴线长695.73m，堰顶高程为379.8m，防渗墙位于围堰轴线下游侧3.0m处；轴线总长1247.22m，堰顶施工平台宽20m。防渗墙穿过强透水性的砂卵砾石层，进入下伏中等透水性的弱风化砂岩夹薄层泥岩层中，入岩深度1.0m，平均深度约为25.8m。
（2）二期围堰基础防渗工程
①上游副坝围堰
位于近坝段副坝右侧，防渗轴线长度约为943m。堰基采用0.8m厚的塑性混凝土防渗墙进行防渗，堰顶高程为390.6m，堰顶施工平台宽15m。防渗墙轴线位于围堰中心线外侧2.5m处，墙体穿过强透水性的砂卵砾石层，进入下伏中等透水性的弱风化砂岩夹薄层泥岩层中，入岩深度1.0m，平均深度约为27.1m。
②下游防洪堤围堰
位于闸坝下游近坝段防洪堤右侧，防渗轴线长度约为790m。堰基采用高压旋喷进行防渗，堰顶高程为380.07m，堰顶施工平台宽10m。高喷轴线位于围堰中心线上，灌浆穿过强透水性的砂卵砾石层，进入下伏中等透水性的强风化砂岩夹薄层泥岩层中，入岩深度0.5m。高喷采用单排、孔距1m布置，平均孔深约为18.5m。
（3）泄洪冲砂闸
泄洪冲砂闸采用C25砼W8防渗墙，基础防渗墙轴线长约218m，墙下设帷幕灌浆。混凝土防渗墙布置于闸坝靠上游的基础防渗轴线位置，墙顶高程为建基面375.5m，墙体穿过砂卵砾石层，深入基岩约1.0m，防渗墙墙体平均深度约10m。
（4）左岸副坝
本工程负责左岸副坝桩号9+730下游段，该段位于现代河床，防渗墙轴线长约910m，采用C25砼W8防渗墙，混凝土防渗墙布置于副坝迎水面侧趾板基础，墙顶高程主要有379m、378m、372m共3段，墙体穿过强～中等透水性的砂卵砾石层，深入基岩约0.5m，防渗墙平均深度约15.2m。
（5）尾水渠
尾水渠渠道沿线为卵砾石夹砂、砂壤土等，覆盖层下伏基岩为弱风化砂岩夹泥岩薄层。左右堤基础防渗全部采用0.4m厚的塑性混凝土。
本标尾水渠左堤防渗墙布置于桩号0+461.51m～4+000.00m，轴线总长约3538.5m，墙顶高程约为362.8～368.3m，混凝土防渗墙位于堤左侧趾板基础，防渗墙平均深度约14.7m，深入基岩深度约2.0m；
尾水渠右堤防渗墙布置于桩号2+725.05m～4+000.00m，轴线总长约1275m，堤顶高程约为374.3～376.5m，墙顶高程低于堤顶约0.85m，堤顶宽7.0m，混凝土防渗墙布置于堤顶中心线上，墙体平均深度约22.6m，深入基岩深度约4.0m。
（6）泊滩堰取水闸与船闸左导墙连接段基础防渗工程
该段防渗墙轴线长207.1m，围堰顶高程384.8m以下采用C25砼W8防渗墙，墙下设帷幕灌浆。其地质条件、入岩深度与一期上游围堰相似，平均深度约15.9m，最大深度约21.8m，围堰顶高程上部采用明浇混凝土芯墙。
2 施工程序及进度安排
2.1施工方案简述
（1）混凝土防渗墙
根据工程覆盖层及下覆基岩等地质特点，结合我公司类似工程特别是沙湾电站和安谷一期纵向围堰工程中的混凝土防渗墙施工经验，本标0.8m厚的混凝土防渗墙工程拟采用“两钻一劈、平行钻进法”成槽方案，0.4m厚的防渗墙拟采用“两钻一抓法”成槽，采用“直升导管法”浇筑混凝土，槽段连接采用“接头管法”进行施工。
（2）高压旋喷灌浆
拟采用全液压履带潜孔钻机偏心跟管钻进成孔，配备高喷灌浆泵及中风压空压机进行二管法高压旋喷灌浆。
5.2.1施工程序
（1）施工顺序
①混凝土防渗墙施工顺序
进行场地平整和施工道路修建的同时，完成供电、供水、泥浆制浆系统、回收系统、排污系统等临时设施修建，再进行钻机平台、倒浆平台导向槽的开挖修建，最后布置冲击钻机、液压抓斗等施工设备进行防渗墙的成槽施工与混凝土浇筑：
a、我公司目前为一期上、下游围堰防渗墙施工已经做了大量准备工作，在本工程开工前即能基本完成所有临建设施及施工平台修建，工程开工后可实现全面开钻；
b、泄洪冲沙闸、船闸外导墙连接段防渗墙的部分临建设施直接延用一期上游围堰，当满足施工平台高程后，只需进行施工平台及泥浆回收系统修建后即可开始成槽施工；
c、尾水渠左堤基础防渗墙需在枯期分水围堰截流后，先进行施工平台范围的河床清淤，按分段清淤、分段布置防渗墙临建设施和施工平台、分段成槽浇筑的顺序进行防渗墙施工；尾水渠右堤在汛期干地上施工，临建及平台施工时前，需根据实际地面高程先采用填渣加高平台或者在迎水面设置挡坎的方式做防汛准备工作；
d、二期上游围堰防渗墙紧随围堰预进占进行防渗墙的一系列准备工作，满足条件的槽段迅速布置钻机开钻，确保在截流前完成围堰两端预进占段的防渗墙；围堰截流后，施工龙口段防渗墙；
e、左岸副坝在开挖至副坝轴线基础高程后，即开始防渗墙施工，待防渗墙施工完毕后再进行趾板部位的齿槽开挖及趾板混凝土浇筑，然后陆续往上填筑副坝。
②高压旋喷灌浆施工顺序
先完成供电、供水系统的铺设，与此同时对下游围堰局部采用填渣加宽修建制浆灌浆系统、排污系统等临时设施后，进行高喷钻孔及高压旋喷灌浆。
（2）施工工艺流程
①混凝土防渗墙施工程序见图5-1。
铺设轨道
场地平整
导向槽及施工平台修建

制浆
储浆池
泥浆系统布设
安装搅拌系统
清孔验收

混凝土浇筑成槽

Ⅱ期槽施工

废浆池
安装造孔设备

Ⅰ期槽孔施工

终孔验收

泥浆回收及净化
混凝土运输
孔口取样
拌和系统供砼

图5-1 防渗墙施工程序图
其中，补充勘探孔施工一般安排在导向槽浇筑以前或者槽孔开钻以前，当工期过于紧张，必要时，一期槽防渗墙成槽同时在二期槽内进行补充勘探孔施工，并保证勘探孔比所在区域的一期槽第一个主孔钻孔提前完成。
②高压旋喷灌浆施工工艺流程如图5-2。
试 喷

下设喷具

高压喷射灌浆

旋喷机就位

安装调试

制 浆

回灌及封孔

下设PVC管

起拔护壁套管

平场压实

测量放线

造孔（套管护壁）

钻机就位，调整

注浆堵漏

图5-2 高压喷射灌浆工艺流程图

5.2.3施工进度强度
根据总工期安排，各部位混凝土防渗墙施工工期安排及主要强度指标见表5-2。

表5-2 混凝土防渗墙施工进度强度表
序号
施工部位
工期安排
高峰强度
（万m2/月）
高峰用电
（KW）
高峰用水
m3/h
1
一期上、下游围堰
2011.5.15～2011.6.30
2.05
6500
230
2
泄洪冲砂闸
2011.8.11～2011.9.9
0.5
1750
50
3
船闸外导墙连接坝
2011.8.1～2011.8.31
0.3
1600
45
4
尾水渠左堤
2011.11.16～2012.4.15
1.15
4000
120
5
尾水渠右堤
2012.4.16～2012.10.31
0.7
2500
80
6
二期上游围堰
2013.3.25～2013.6.30
1.55
5000
160
7
左岸副坝
2013.8.1～2013.9.30
0.95
3500
105

另外：二期下游围堰高喷灌浆安排在2013.3.25～2013.5.15施工，高峰强度1.1万m/月；高峰期用电强度约为960KW，用水强度约90m3/h。
5.3 施工布置
5.3.1临时施工道路
结合现场主要施工干道、开挖填筑通道，并根据需要沿防渗墙轴线设置临时施工便道，便道紧靠倒浆平台及排污沟布置，用于材料设备及混凝土的运输、残渣清运等，尾水工程施工便道兼作抓斗施工平台。
施工便道主要通过对路基进行必要的回填、平整、碾压后，在路面铺垫碎石渣并压实而成，路面宽度一般不小于5m，根据现场实际施工条件进行调整。
5.3.2施工风水电
（1）施工用风
混凝土防渗墙主要是泥浆池内浆液搅拌、气举法清孔用风，采用每个泥浆站、每台震动除砂机各配1台3m3电动移动式空压机就近作业面提供；
高喷灌浆钻孔施工供风采用XRS415MD油动移动式高风压空压机按1拖1跟随履带钻机供风；同时，就近布置棚建空压机房，按照每套灌浆设备配备1台4.0m3电动中风压空压机为灌浆供风。
（2）施工用水
防渗墙施工用水主要是工作面冲洗、抓斗等机具冲洗、泥浆制浆系统用水；就近从施工作业面附近的系统主水管接用，并沿防渗墙钻机平台一侧铺设φ108mm的钢管至施工沿线，各机组及单位就近从系统水管上接用即可。
高喷灌浆用水主要是水泥浆制浆用水及工作面冲洗用水。高喷灌浆拟选择φ80钢管作为供水管，沿围堰施工轴线平行铺设，引至各制浆站及旋喷孔口附近部位进行接用。
（3）施工用电
防渗墙现场施工用电主要是冲击钻机及电焊机用电，高喷灌浆用电主要为制浆系统、高喷泵及电动空压机用电。
本标供电系统将沿防渗轴线平行布置高压架空线路以及变压器，基础防渗工程施工从变压器采用低压电缆或铝芯线接线，机组内设置配电柜进行分流接用。
5.3.3混凝土拌合及运输系统
（1）混凝土拌合系统
2011年11月30日以前，防渗墙混凝土由我公司在现场设置的导流明渠标拌合站生产提供；后期全部由本标系统拌合站进行拌制。
（2）混凝土的运输
拌合系统内配备6m3罐车进行成品混凝土运输，混凝土装车、运输、浇筑、返回总时间按40min计算，每个槽段需安排3台罐车负责，本工程高峰期可能有3个槽段同时浇筑，故拟利用的罐车数量为9台。
5.3.4水泥浆制浆系统
二期下游围堰高喷灌浆施工期间，拟紧靠高喷轴线内侧分期布置5座水泥制浆站，单座建站面积200m2，采用棚建结构，储存不少于200t袋装水泥。每座制浆站覆盖防渗线长160m工作面。每座站内布置2套制浆设备，包括NJ-600型高速制浆搅拌机、1.0m3储浆搅拌机，并将XP-90型高喷灌浆泵布置于站内，采用高压灌浆管直接铺设至孔口部位与旋喷机相连接，使制浆站兼顾灌浆站功用。
5.3.5膨润土泥浆制浆及回收系统
（1）泥浆站布置
布置原则：泥浆制浆站设置在场地尽量开阔、平坦、靠近防渗墙轴线的位置。
一期围堰施工期间，主要在上、下游围堰各布置一座浆池容积为700m3的泥浆站，上游围堰制浆站同时兼顾船闸外导墙连接坝及泄洪冲沙闸基础防渗墙施工用浆；
尾水渠左右堤由于采用钻抓法施工，膨润土泥浆使用量大，采用沿线每隔300m距离建立一座浆池容积为400 m3的泥浆站；
二期上游围堰主要布置2座浆池容积为700m3泥浆站，其中，一座布置在左岸至围堰的道路旁的高漫滩部位，另外一座布置在紧靠下游侧的一期围堰旁；两座制浆站同时为后期左岸副坝趾板防渗墙施工供浆。
（2）泥浆站配置
泥浆站内主要布置棚建结构的储灰及制浆平台，并设置新浆池、供浆池、沉淀池及回浆池，用于水化泥浆、供应新浆、并对使用过的泥浆进行回收处理等。
泥浆站附近布置粘土储料场，用于制作粘土掺膨润土泥浆。
（3）泥浆供应
供浆系统考虑在钻机平台后布置一根φ108mm的钢管作为主要供浆管路。浆液供应采用3PN泥浆泵抽供的方式进行。
（4）泥浆回收系统
泥浆回收与净化采用沉淀法，在倒浆平台排污沟一侧设置沉淀池，钻劈法施工的部位，按每70m布置一座，钻抓法施工的部位，按每50m左右布置一座。沉淀池规模为8m×4m，每池分两级，每级沉淀池结构为（长×宽×高=4.0×4.0×2.0m），在施工过程中注意及时清理池底的沉渣，经常保持沉淀池的有效容积，泥浆经处理净化合格后，再重复使用。
5.3.6防渗墙施工平台
防渗墙施工平台由钻机平台、导向槽和倒浆平台和排污沟组成。0.8m（0.4m）厚防渗墙施工平台宽度为8.0m+1.0 m（0.8 m）+1.0m+1.3m+1.8m=13.10 m（12.9 m）。采用反铲、自卸式汽车、装载机等机械设备进行施工平台施工。
0.8m厚防渗墙施工平台结构见图5-3，0.4m厚防渗墙参照此结构并缩短槽孔宽度。
图5-3 墙厚0.8m防渗墙施工平台断面结构图
①钻机工作平台
底部采用碎石铺垫，保证坚实、平坦、不产生过大或不均匀的沉陷，沿平台铺设枕木，其上安设轻轨，形成道轨钻机工作平台。
②倒浆平台
采用现浇混凝土板，其下设块石垫层。尾水部位施工时根据施工需要适当加厚倒浆平台砼板，以满足液压抓斗的通行和工作的承载负荷。
③导向槽
0.8m厚防渗墙施工导向槽内宽度拟定为1.0m，0.4m厚防渗墙施工根据主孔钻孔需要，拟定为0.6m～0.8m宽。建造槽孔前，埋设孔口导向槽口板，依据墙厚、墙深和采用的施工机械设计合理的结构型式和尺寸。槽口板埋设直立、稳固、位置准确，修筑前对两侧松散地基进行碾压加固处理；导墙采用钢筋混凝土修筑后，两侧分层回填夯实。导墙的纵向分段位置与防渗墙槽孔分段错开。现浇混凝土导墙拆模后立即在墙间加设支撑，混凝土养护期间禁止重型施工设备在附近作业或停置。
导墙施工误差限定在以下范围：
a、导墙平行于防渗墙中心线，其允许偏差为± 1.5cm；
b、导墙顶面高程允许偏差±2.0cm。
在槽段开挖及混凝土浇筑期间，避免周围重物堆载破坏导向槽。
5.3.7施工排污
（1）防渗墙施工排污
结合施工平台所设的排污沟，沿防渗墙轴线平行方向，原则上按每400m左右距离建立1座15m×6m废浆及污水处理池，规模每池分三级，每级沉淀池容积（长×宽×高=6×5×2.0m），用于将防渗墙施工平台地表水、造孔过程及泥浆沉淀池净化处理后产生的废浆从排污沟汇集后进行集中处理，并排出清水。
（2）高喷灌浆施工排污
主要通过沿高喷线并排设置排污沟，并在围堰靠内侧较低处按每座制浆站旁布置1座规模为15m×6m×1.5m的废浆处理池，各施工部位排污互相连通，施工废水、废浆集中统一处理，施工废渣等固相物体用车将其统一运至弃渣场，并派专人长期进行清理，经沉淀后的清水排到指定的地点。
5.4混凝土防渗墙施工
5.4.1补充勘探孔
详细分析防渗墙槽位的地质条件，并进行补充勘探孔查明沿防渗墙轴线设计深度范围内的地下地层资料，复勘后编制槽位轴线剖面图及报告。
施工前沿防渗墙轴线每隔30m或监理工程师指定的位置，布设补充勘探钻孔以掌握地层岩性，一般情况下，钻孔底高程低于相应位置防渗墙墙底高程5m。补充勘探钻孔于防渗墙施工前进行，并描绘钻孔柱状图。
补充勘探钻孔主要投入XY-2PC型地质钻机，采用泥浆护壁或先钻进后跟进套管进行取芯钻进。前期施工时，若系统供水、电系统尚未形成，配备柴油发电机供电，并就近布置抽水泵抽取河水使用。
5.4.2试验
（1）泥浆、普通混凝土及塑性混凝土试验
在施工前，进行普通混凝土、塑性混凝土、膨润土泥浆、粘土掺膨润土泥浆的配合比及其性能试验。
膨润土泥浆、粘土掺膨润土泥浆的技术性能，粘土及膨润土材料，配合比及配制方法、时间和工艺流程，泥浆的供应使用，泥浆的净化回收工艺等全部通过室内施工试验和现场施工试验验证。
采用的普通混凝土和塑性混凝土的配合比，原材料选用及其配制方法和拌制工艺流程，通过室内试验和现场施工试验验证。
（2）现场试验
在工程地质条件相类似的地段进行生产性试验，以验证设定的造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数的适宜性，并将试验成果报送监理人。
根据监理工程师的指示，对各类钻孔和混凝土防渗墙的有关参数、材料、设备及施工工艺措施等作验证性试验；在施工前，在选定的试验点进行成槽、墙段连接和混凝土浇筑试验，取得有关造孔、泥浆固壁、墙体普通混凝土、塑性混凝土浇筑等的资料，经监理工程师批准后，实施于开展防渗墙施工作业。
5.4.3成槽方法
（1）造孔设备
选择CZ-6D冲击钻机（图5-4），技术性能参数见表5-3。造孔时，配以空心钻头和十字转头等机具。
表5-3 冲击钻机的主要技术性能
型 号
CZ-6D
开孔直径 (mm)
60~220
钻具的最大重量 (kg)
5500
钻具的冲程(m)
1.00～0.50
钻具冲击次数(次/min)
36~42
钻进深度 (m)
300~60
桅杆高度 (m)
8~12
桅杆起重量 (t)
7.5
电机功率 (kW)
55
钻机重量 (t)
11.15
工作状态的外形尺寸
(长×宽×高)(mm×mm×mm)
7700×2640×8000
图5-4 CZ-6D冲击钻机

抓斗采用三一重工生产的SH350液压抓斗（见图5-5）和德国宝峨公司生产的GB30液压抓斗，抓斗的主要技术性能参数见表5-4。

图5-5 SH350液压抓斗

表5-4 液压抓斗的主要技术性能
技术项目
单位
参数值
成槽厚度
mm
300/400/500/600/800/1000/1200
挖掘深度
m
60
整机重量
t
60
抓斗容量质量
t
11.7～15.3

（2）槽段划分
根据地质条件、地面荷载、起重机荷载、砼浇筑能力、砼导管布置、施工部位、造孔方法、延续时间等因素进行槽段划分如下：
砂卵砾石层进行0.8m墙厚防渗墙施工，槽长初步分2期槽施工，拟定Ⅰ、Ⅱ期槽长均为6.8m，每个槽段分4个主孔和3个副孔（示意见图5-6）；
图5-6 0.8m厚墙体槽孔划分示意图
0.4m墙厚防渗墙施工，槽孔初步分2期槽施工，拟定Ⅰ、Ⅱ期槽长均为6.6m，每个槽段分4个主孔（冲击钻施工）和3个副孔（抓斗施工）（示意见图5-7）。

图5-7 0.4m厚墙体槽孔划分示意图
（3）孔形控制与检查
开工前，在槽孔两端设置测量标桩，根据标桩确定槽孔中心线并且始终用该中心线校核、检验所成墙体中心线的误差。
钻头的直径和抓斗的宽度决定了墙的厚度。所以，每一槽段终孔时钻头直径及抓斗宽度均不小于墙的设计厚度，在槽孔内任一部位均可顺利下放钻头，并且可在槽孔内自由横向移动。
槽孔偏斜一般采用重锤法测量，保证墙槽壁及接头开挖均保持平整垂直，没有梅花孔、小墙等。随时进行纠偏。
施工过程中保证槽孔壁平整垂直，孔位中心偏差不大于 3cm、孔斜率不大于0.4％；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，其孔斜率控制在0.6％以内；对于一、二期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值，不大于施工图纸规定墙厚的1/3，并采取措施保证设计厚度。
一期槽孔两端孔形质量便于纠正孔斜，主孔经检查合格后，方可施工副孔。主孔验收时分段检查孔斜。
挖槽时加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍塌时，及时回填并妥善处理。
（4）孔深验收和基岩鉴定
入岩段防渗墙的嵌岩深度符合施工图纸规定。
孔深验收拟使用专用的孔深测绳进行测量，且使用前对测绳进行检查较准。
对于需要嵌入基岩的防渗墙，孔底基岩鉴定十分重要。要准确的鉴定基岩面，保证混凝土防渗墙确实嵌入基岩一般按下列规定施工：
①施工前组织各级技术人员熟悉施工图纸、工程地质资料以及先导孔钻孔成果资料；
②要严格区分基岩取样时与基岩岩性相同的砂卵石、块石、漂石的岩样，防止对基岩的误判。往往越接近孔底，越要慎重。如防渗墙底未嵌入基岩而漏水，将是严重的质量事故。
③基岩鉴定不仅要参考设计提供的地质剖面图，鉴别钻进时取得的岩样，还要研究本工程的地质条件，包括覆盖层的岩性特点，综合作出决定。必要时采用岩芯钻进行钻孔取样，以判断是否真正进入基岩。
④选派有经验的机械操作手进行终孔段的钻进操作，这样可以根据其丰富的经验对钻头或斗体是否进入基岩作出判断，以便及时取样并作保存记录。
⑤当钻孔接近设计深度时，即开始不间断地追踪检查岩样，详细记录基岩顶面的深度并做好相应岩样的保存，并根据岩样分析判断孔底到达位置的岩性，最后根据设计的要求并经现场监理认可在相应的位置终孔。
5.4.4固壁泥浆
泥浆具有一定的粘度、屈服值和凝胶强度，其作用主要是保持孔壁稳定、悬浮钻渣以及冷却钻具。
（1）浆液的选择：
使用的泥浆性能指标满足规范要求并具有如下特性：良好的物理性能，良好的流动性能，良好的化学稳定性能，较高的抗水泥污染能力。
本工程防渗墙施工范围覆盖层主要为砂卵砾石层，根据在沙湾电站的施工经验，本标段防渗墙施工泥浆选择为：钻劈法施工的槽段，全部采用粘土掺膨润土泥浆；钻抓法施工的槽段，冲击钻钻孔采用粘土掺膨润土泥浆，抓斗施工及清孔换浆采用膨润土泥浆。
（2）原材料选用说明
根据施工条件、造孔工艺、经济技术性能指标等因素，本工程拟采用从湖南澧县购买优质的钙基膨润土，并就近选用或采购当地盛产的粘土。分散剂选择工业碳酸钠(Na2CO3)；降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠(CMC)，配制泥浆用水采用系统水。
（3）制浆设备选用
泥浆搅拌设备使用自制的5.0m3型旋流立式高速搅拌机。
（4）泥浆制备
①泥浆拌制选用高效、低噪音的高速回转搅拌机；
②每槽膨润土浆的搅拌时间为3～5min，实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整。
③按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不大于5%。
④泥浆处理剂使用前配成一定浓度的水溶液，以提高其效果。纯碱水溶液浓度为20%，CMC水溶液浓度为1.5%。
（5）泥浆的使用
①FLOCULLATION
新制泥浆需存放24h，经充分水化溶胀后使用。
②储浆池内泥浆经常搅动，保持指标均一，避免沉淀或离析。
③在钻进过程中，槽孔内的泥浆由于岩屑混入和其它处理剂的消耗，泥浆性能将逐渐恶化，必须进行处理：被使用过的泥浆通过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把干净的泥浆重新送回到槽中。在成槽完成后，进行清孔换浆。
④在成槽过程中，在循环浆沟中取样，检测有关指标，如超出限值时进行处理。如果泥浆的密度、粘性和含砂率无法满足要求，则更换新的泥浆。
⑤在造孔过程中，孔内泥浆面始终保持在导墙顶面以下30cm～50cm。
⑥做好槽孔和储浆池周围排水措施，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面2m以内的泥浆，因污染较严重，予以废弃。
⑦循环使用的泥浆每隔30min检测一次性能指标，当泥浆超过有关规定指标时，作废浆处理，废浆排入污水处理池中进行集中处理。
5.4.5墙段连接
槽孔的墙段连接主要采用“接头管法”，对于部分的浅孔墙段，也可根据实际情况改用“钻凿法”进行接头处理。
（1）接头管法
一期槽孔清孔换浆结束后，在槽孔端头下设接头管，采取措施保证接头管的下设垂直度。接头管下设流程如图5-8。
浇筑完成一定时段之内，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管（起拔时间通过现场试验确定），在一期槽孔端头形成接头孔。

接头场地平整
吊车、拔管机就位
下节接头管吊装就位
首节接头管下设用拔管机锁定
定位销连接上下两节接头管
接头管下到位用拔管机重新锁定
末节接头管就位、安装、下设
完 成
图5-8接头管安设程序图

拔管采用YBTG360全液压拔管机（见图5-9），下管采用吊车配合拔管机。
YBTG360液压拔管机基本性能参数见表5-5。
表5-5 全液压拨管机主要技术性能
型号
YBTG360
液压系统工作压力
25MPa
最大工作压力
30MPa
正常垂直起拔力
3600kN
最大垂直起拔力
4500kN
油缸行程
750mm
拔管直径
300～1200mm
垂直提升速度
不小于580mm/min
垂直下降速度
不小于1100mm/min

图5-9 YBTG360液压拨管机
（2）钻凿法
浅孔混凝土防渗墙接头孔采用钻凿法施工，即套打一钻的方法施工，待Ⅰ期槽浇筑砼完毕，待凝一定时间后进行。
5.4.6清孔换浆和接头孔的刷洗
（1）清孔换浆
槽孔终孔后进行槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度全面检查，合格后方可进行清槽换浆。
钻孔过程中采用抽筒出渣将大粒的固相废弃物抽出孔外，
清孔优先采用气举法。利用压缩空气进入混合器后，在排渣管内形成一种密度小于管外泥浆的液气混合物，在内外液体压力差和压缩空气的联合作用下沿着排渣管上升，从而抽吸孔内泥浆和沉渣向上扬升排出孔外。经泥浆净化机处理后返回到其它正在成槽施工的槽内使用。该法适用于较深槽段，效率高，清孔效果好，节约泥浆，场地污染小。
对于槽深较浅的槽段，采用气举法清孔效率低。由于需要专门下设气举管，不便于二次清孔，施工时可根据实际情况改用泵吸法。
清孔设备为ZX200型震动除砂机及旋流器、3m3电动移动空压机或3PN型泥浆泵，单套清孔处理能力为150～220m3/h。
如果单元槽段内各孔孔深不同时，清孔次序为先浅后深。
清孔同时，向槽内不断补充新鲜泥浆，以改善泥浆的性能及有利于混凝土浇筑，确保成墙质量。清孔时还可以下入钻头不断搅动孔底沉积物，以彻底清除沉碴。一个单孔清孔完毕后，移动钻机及排碴管，逐孔进行清孔。
清孔要求：清孔换浆后1h，槽孔底淤积厚度不大于10cm。使用粘土泥浆时，槽孔内泥浆密度不大于 1.3g/cm3，漏斗粘度不大于 30s （500/700mll漏斗），含砂量不大于10％；使用膨润土泥浆时，槽内泥浆密度不大于1.15g/cm3, 马氏漏斗粘度32s～50s，含砂量不大于6%；
清孔换浆合格后，经监理人检验确认，方进行下道工序。
清孔合格后在4h内浇筑塑性砼，如因埋设设施需延长时间，报告监理工程师批准并采取其他防止淤积的措施。
（2）接头孔刷洗
接头孔的刷洗采用具有一定重量的圆形钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置的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断的由孔底至孔口进行往返运动，从而达到对孔壁进行清洗的目的。
接头孔壁洗刷的结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。
5.4.7预埋件施工
（1）帷幕灌浆管预埋
对于泄洪冲砂闸、泊滩堰取水闸与船闸左导墙连接段，设有墙下帷幕灌浆，在防渗墙浇筑前先进行墙体内帷幕灌浆管的预埋。
预埋管体采用φ120mm焊接钢管，拟采用钢管与钢筋架通过绑扎、焊接连接为一整体桁架，并根据需要加设槽钢等刚性体，每段桁架高度根据槽孔孔深分段制作。
根据灌浆管所处的部位，对应槽孔底部高程的变化，准确调整灌浆管底部的长度与之相适应，确保每一根灌浆管底部都与基岩紧密相接触。
当全部预埋管桁架对接完毕后，利用吊车进行整体下设。下设时做到安全、平稳，对应好桁架在槽中的位置。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。
（2）仪器安装与埋设
混凝土浇筑前，按本合同施工图纸规定及监理人指示，在防渗墙内埋设观测仪器。
仪器埋设断面在相邻混凝土导管的中心位置上；仪器埋设断面处的造孔质量符合仪器安装与埋设的要求。
仪器埋设前完成仪器的力学率定、温度率定、绝缘气密性率定，并进行电缆绝缘气密性检查，芯线电阻、接头强度和绝缘情况的检查，作好记录提交监理人。
观测仪器埋设完毕，检查确认仪器已能正常工作，并报请监理人检验合格后，方可进行墙体的浇筑。
5.4.8混凝土制备与浇筑
（1）混凝土原材料
①水泥：选择发包人提供的硅酸盐水泥，水泥等级满足DL/T5144-的要求；
②骨料：前期由我公司所建的导流明渠砂石料厂提供，后期由本标系统砂石骨料加工系统生产，且质量符合DL/T5144—的相关规定；
③粘土：选择粘土为粘粒含量不小于45%，塑性指数不小于20；
④膨润土：购买的膨润土符合SY5060- 规定；
⑤粉煤灰：使用发包人提供的符合DL/T5055- 规定的各级粉煤灰；
⑥外加剂：减水剂、防水剂和加气剂等的质量和掺量经试验，并参照DL/T5100-的有关规定执行；
⑦水：选择满足拌制混凝土用水要求的系统水，并符合DL/T5144-的有关规定。
配制混凝土的原料，在配制前分批进行原材料性能检测。原材料在被使用之前集中妥善保存，确保原材料的物理力学性能、化学性能保持不变。
（2）配合比
按相关规定和施工图纸的要求进行防渗墙混凝土室内和现场混凝土配合比试验；并将试验成果报送监理人审批。
普通混凝土的强度要求为C25 W8。
塑性混凝土的技术要求为：28天抗压强度不小于5MPa，28天抗拉强度不小于0.5MPa，抗折强度不小于1.5MPa，弹性模量≤1500 MPa，渗透系数k≤i×10-7cm/s。
（3）混凝土拌和运输
防渗墙混凝土先后由导流明渠标拌合站、本标拌和系统拌制。
按监理人批准的配合比，对混凝土、塑性混凝土进行配料和拌和，混凝土拌和工艺通过试验确定，并将拌和试验的配合比、整体拌和时间、拌和速度等指标，报送监理人审批。
采用6.0m3混凝土搅拌运输车运输，直接运至槽口。混凝土的拌和、运输保证浇筑能连续进行。若因故中断时间不超过40min。
（4）混凝土浇筑
①浇筑导管
a、混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的Φ200mm的钢管，在每根导管的上部和底节管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m的短管，导管接头设悬挂设施。
b、导管使用前进行相关的检验试验，不满足要求的导管不予使用。
c、导管在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量的2.5倍以上。
②导管下设
a、导管依次下设，每个槽段布设2~3根导管，导管安装满足要求：导管中心距槽孔端部或接头管壁面的距离为1.0m～1.5m，导管中心距不大于4.0m；
b、安装导管时，当孔底高差大于25cm时，导管中心放在该导管控制范围内的最低处。
c、开浇前，导管底口距槽底控制在150mm～250mm范围内。
③混凝土开浇及入仓
a、混凝土运送至槽口储料罐，再分流到各溜槽进入导管。
b、混凝土开浇时采用压球法开浇，每个导管均下入可浮起的隔离塞球。开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使隔离的球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。
c、混凝土采取连续浇筑，一般情况下，槽孔内连续浇筑速度控制为：混凝土上升速度不小于2m/h，最佳上升速度不小于4m/h，并连续上升至墙顶有效高程。
混凝土浇注完毕后的顶面，高出施工图纸规定的顶面高程 50cm或以上。
④浇筑过程的控制
根据类似工程施工经验，拟采用以下措施控制浇筑过程、保证施工质量：
a、导管埋入混凝土内的深度保持在1~6m之间，以免过浅时泥浆进入导管内、过深时导管无法起拔上升。
b、槽孔内混凝土面均匀上升，其高差控制在0.5m以内。每30min测量一次混凝土面，每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表面上升情况，填写浇筑记录和绘制浇筑指标图，核对浇筑方量，指导导管拆卸。
c、严禁不合格的混凝土进入槽孔内。浇筑混凝土时，发现导管漏浆或混凝土内混入泥浆，及时报告监理人，按监理人指示进行处理。
d、孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。槽孔底部高低不平时，从低处浇起。
e、在机口或槽孔口入口处随机取样，检验混凝土的物理力学性能指标。
f、在浇筑混凝土过程中，做好措施防止泥浆污染。
5.4.9施工技术难点及措施
（1）特殊情况的处理
①在防渗墙成槽过程中，遇到孤石、风化团块、嵌入弱风化岩，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，可用重锤法处理，也可采用小钻孔爆破或定向聚能爆破的方法处理，在采用上述措施前，先经过监理人的批准。
②如造孔过程中出现塌孔现象，及时处理，对固壁泥浆配比及钻进手段进行调整，确保孔壁稳定，并将有关情况报告监理人。
③成槽过程中，对固壁泥浆漏失量及泥浆净化回收量作详细测试和记录，当发现固壁泥浆漏失严重时，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，可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，并适当放缓成槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常成槽手段。待孔壁稳定后，加强施工力量，尽快开挖，浇筑成槽。
④在浇筑盖帽混凝土之前，清除防渗墙墙顶的杂物和次料墙体，不使用爆破手段，不对被保留部分产生造成防渗墙性能降低的影响。
（2）漏浆、塌孔预防措施
①造孔过程中，如遇少量漏浆，则采用加大泥浆比重，投堵漏剂等处理，如遇大量漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投锯末、水泥、稻草或速凝材料等进行堵漏处理，并改冲击钻进为冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。
②根据工程施工经验，危险性管涌土会加剧地层渗漏通道的渗漏，钻进时，加强泥浆损失测估，随时准备改变钻进工艺，备好足够的堵漏材料及时处理好渗漏，尤其是槽孔的副孔钻劈时，要小心提防渗漏问题。
③塌孔处理：由于覆盖层级配不均，造孔中可能出现塌孔。发现有塌孔迹象，首先提起施工机具，根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，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。
④如槽内塌孔严重，必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。
（3）孤石、硬岩钻进
若遇直径较大的孤石或较硬的基岩时，会出现钻进工效低，易产生孔斜，事故多，针对这一难点可采取以下措施处理：
①钻孔预爆
在经先导孔查明的漂（块）石密集带布设爆破孔，孔距1m左右，采用地质钻机，配置TUBEX偏心扩孔钻具进行跟管钻进，穿过漂（块）石密集带，取出孔内钻具，在套管内对漂（块）石密集带和硬岩部位分别下置爆破筒拔管启爆。
②槽内爆破
槽内钻孔爆破：在防渗墙造孔中遇漂（块）石和硬岩时，可采用地质钻机带冲击器跟管钻进，在槽内下置定位器进行钻孔，钻到规定深度后，提出钻具，在漂（块）石和硬岩部位下置爆破筒，提起套管，引爆。
③聚能爆破
聚能爆破：在漂（块）石或硬岩表面下置聚能爆破筒进行爆破。在二期槽孔内则采用减震爆破筒，槽内聚能爆破方法简便易行，与防渗墙施工干扰很小，有时还用于修正孔斜处理故障等，故应用很多。
④重凿法