砼防滲墻施工方案

一、施工工藝流程圖（見槽孔式砼防滲墻的施工工藝流程圖：圖1-1）

二、主要施工方法簡述如下：

1、壩頂降壩、培土滿足施工機械施工半徑；

2、 采用SG35液壓抓斗成槽；

3、 采用粘土泥漿護壁；

4、置換泥漿氣舉法清孔；

5、混凝土攪拌站拌和混凝土；

6、混凝土輸送泵輸送混凝土；

7、 混凝土澆筑；

8、 泥漿下直升導管法澆筑混凝土；

9、采用“接頭管法”進行Ⅰ、Ⅱ期槽段連接；

10、25t吊車輔助混凝土澆筑；

11、壩頂土方恢復到設計高程

在施工前，先進行混凝土和泥漿的配合比及其性能試驗，報送審查批準，經批準，再正式開展防滲墻施工作業。

建議混凝土防滲墻中心線設置在上游壩肩。

圖1-1  槽孔式混凝土防滲墻的施工工藝流程圖

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       三、生產性試驗

為驗證擬定的施工設備、生產工效、單元槽孔劃分等方案的可行性、泥漿護壁效果、砼施工性能、接頭管工藝的可靠性等施工工藝、參數，為防滲墻正式施工做準備，我們將在大壩防滲墻軸線上合適的位置進行生產性工藝試驗。初步擬定在大壩上取三個槽孔作為試驗段，兩個Ⅰ序槽孔，一個Ⅱ序槽孔。試驗段具體位置由監理、設計和業主等各方在現場共同確定。

四、 導墻施工

導墻施工是地下連續墻施工的關鍵環節，其主要作用為成槽導向，控制標高，槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，為滿足施工要求，建議導墻截面形式采用C20鋼筋砼 “1”型斷面，導墻應具有必要的強度、剛度和精度，要滿足挖槽機械和接頭管起拔設備的施工荷載要求。（見圖3-1）。導墻的規格為400mm×1200mm；導槽寬度0.45m，導墻施工時，導墻壁軸線放樣必須準確，誤差不大于15mm，導墻壁施工平直，兩內側采用鋼模立模，內墻墻面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.3%，導墻頂面平整度為±5mm。導墻頂面略高于施工地面50～100mm，每個槽段內的導墻上至少應設有一個溢漿孔。導墻基底與土面密貼，為防止導墻變形和防滲墻施工時護壁泥漿的流失，導墻兩內側拆模后，在導槽內用土進行回填，砼未達到70%強度，嚴禁重型機械在導墻附近行走。

 

五、泥漿制作

1． 為保證抓斗成槽的安全和質量，護壁泥漿生產循環系統的質量控制是關系到槽壁穩定、抓孔速度、砼質量及砂礫石層成槽的必備條件。本工程采用粘土為泥漿制備材料，造孔用的泥漿材料必須經過現場檢測合格后，方可使用。質量控制主要指標為：比重1.2～1.3，粘度20～25S，含砂率≤4%，膠體率≥96%，必要時，加適量的添加劑，制備泥漿性能指標應符合表4-1規定。

表4-1                制備泥漿的性能指標表

2 .泥漿的拌制

拌制泥漿的方法及時間通過試驗確定，并按批準或指示的配合比配制泥漿，計量誤差值不大于5%。泥漿攪制系統布置在防滲墻軸線的下游側，泥漿攪拌站布置1m3泥漿攪拌機3臺。貯漿池容量約100m3。泥漿制漿系統配制的泥漿通過Ф150mm管線輸送到泥漿中轉站，再由中轉站分送各施工槽孔。

3. 泥漿處理

泥漿必須經過制漿池、沉淀池及儲存池三級處理，泥漿制作場地以利于施工方便為原則，泥漿循環工序流程見圖4－2。

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       六、 成槽工藝

在槽口砼齡期達到70%以上，開始開挖槽孔作業，采用抓斗抓取成槽。

1. 成槽設備性能

表6-1　　　       SG35液壓抓斗主要性能表

單元槽段長度的劃分根據地質條件、抓頭尺寸、砼防滲墻壁結構、砼供應能力等要求確定，按上述要求，本工程槽段劃分為：Ⅰ序槽孔長6.5m，Ⅱ序槽孔長6.5m，具體槽長根據生產性試驗確定。在施工過程中，成槽條件較差時，槽孔分段長度應相應減少。根據防滲墻軸線布置，防滲墻墻軸有兩段為非直線段，將利用接頭孔采取折線連接，并根據大壩軸線曲率半徑的大小，適當調整槽孔的長度，有利于防滲墻槽孔平順連接。

3. 成槽方法

成槽工序是防滲墻施工關鍵工序之一，既控制工期又影響質量，根據地質情況，我單位采用SG35液壓抓斗三抓兩端孔間的槽段到強風化巖面以下1m~1.5m，成槽順序見圖6-1。

圖6-2　成槽順序圖

4.    抓斗沿導墻壁挖土，通過調整抓斗導桿垂直度和液壓抓斗成槽機的控制電腦來控制成槽的垂直度、每抓2～3斗將斗體水平旋轉180°后再抓，挖至槽底，應盡量修平槽底。

5.    成槽過程突發事故的應急措施：根據地質資料及以往經驗，本工程可正常施工。但若因不可預見原因造成突然失漿或塌方等意外事故，應立即停止挖，并加大供漿量，保持液面穩定或向槽內加倒粘土或水泥，增加泥漿粘度，當失漿或塌方嚴重時可立即進行回填，避免事故擴大。同時應立即會同監理、設計、地勘及業主等部門分析原因，探明情況并提出處理方案，方可繼續施工。

6.   施工過程中應注意泥漿性能的變化，定期進行檢測，及時補充符合標準的優質泥漿入槽，保證正常施工。

7.   巖面的鑒定，當抓入滿足設計要求巖面時，會同監理進行現場確認，以便確定終孔深度。主要可根據巖樣、進尺等到現象進行判定。

8、清槽

在成槽過程中，為把沉積槽底的沉碴清出，需對槽底進行清槽，以提高砼防滲墻底的承載力和抗滲能力，提高成墻質量。用液壓抓斗清除槽底沉碴，并檢查成槽情況，在清槽過程中，應不斷向槽內泵送優質泥漿，以保持液面高度，防止塌孔，清槽工作直至達標為止。匯同建設、設計、監理單位進行隱蔽工程驗收。

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      七、砼防滲墻材料

1.墻體材料

建議防滲墻采用≤C15普通混凝土墻體，其物理力學指標要求如下（保證率95%）：

1）抗壓強度  R28≤15MPa

2）滲透系數  K≤i×10-7cm/s (1＜i＜10)

混凝土施工物理特性指標如下：

1）混凝土入槽坍落度  18～24cm；

2）擴散度  35～40cm；

3）初凝時間不小于6h；

4）終凝時間不大于24h；

5）砼密度不小于2.1t/m3；

6）膠凝材料用量不小于320kg/m3。

2. 采用的混凝土配合比、原材料選用及其配制方法和拌制工藝流程，經現場施工試驗驗證，砼配合比試驗將委托有資質單位進行試驗。

⑴ 水泥：強度等級為32.5MPa普通硅酸鹽旋窯水泥；

⑵骨料：最大粒徑不大于40mm，石子含泥量小于1%，砂含泥量小于3%，細度模數2.4～2.8；

⑶水：符合拌制砼用水要求，從水庫中抽??；

⑷施工過程要根據骨料含泥量和細度模數調整水泥用量。

八、墻體砼澆筑

1、砼攪拌：采用JMZ500滾筒砼攪拌機兩臺，生產率為36m3/h，功率22kW。

2、 混凝土運輸：為保證運至孔口的砼具有良好的和易性，砼運輸采用砼輸送泵輸運送砼至孔口。

3、 砼澆筑：澆筑混凝土采用泥漿下直升導管法，導管內徑Ф180mm，澆筑前，導管進行密閉承壓試驗。

4、 一期槽孔兩端的導管距孔端小于1.5m，二期槽孔兩端的導管距孔端小于1.0m，導管間距不得大于3.5m。當孔底高差大于25cm時，導管中心放在該導管控制范圍內的最低處。

.5、 安裝導管時，導管底部出口與孔底距離不大于20cm。開澆前，每個導管均下入可浮起的木球隔離球塞。初澆儲料斗容量為3.5m3。開澆時砼泵同時供料。

6、 開澆混凝土前，先在導管內注入適量的水泥砂漿，并準備好足夠數量的混凝土，以使導管中的木球塞被擠出后，能將導管底部埋入混凝土內。槽孔底部高低不平時，先從低處澆起。

7、 混凝土連續澆筑，槽孔內混凝土面上升速度不小于2m/h，并連續上升至導墻頂面。

8、 導管埋入混凝土內的深度不小于2.0m，不大于6.0m。槽孔內混凝土面均勻上升，其高差控制在0.5m以內。每30min測量一次混凝土面，每2h測定一次導管內混凝土面，在開澆和結尾時應適當增加測量次數。

9、 澆筑混凝土時，孔口設置鋼蓋板，防止混凝土及其它雜物散落槽孔內。嚴禁不合格的混凝土進入槽孔內。

10、在混凝土澆筑時，認真做好測量、觀察記錄，每一單元槽段砼制作抗壓強度試件一組，每三個槽段砼制作抗滲壓力試件一組。試件在槽口入口處隨機取樣。

11、防滲墻頂部達不到設計要求指標的砼予以挖除，并采用粘土分層回填壓實，粘土壓實度不小于0.95。

九、 相鄰槽孔砼接頭

1、相鄰槽孔砼接頭工藝選擇

一、二期槽孔間混凝土套接處理，采用接頭管法，可保證槽孔可靠連結。接頭管直徑Ф300mm，節長度3～12m，2根接頭管下設在Ⅰ期槽孔內兩端。采用接頭管法時，混凝土的早期強度不宜過高；接頭管外表面平整光滑，管節之間的連接可靠。

2、拔管機械規格型號

接頭管起拔設備為一臺25噸汽車吊車和2臺30t千斤頂組成，能滿足本工程需要。

3、施工工藝：

當一期槽成槽驗收合格后，在槽兩端下接頭管，砼澆筑后，根據控制時間與起拔力，

十、 拔接頭管工藝及過程控制

對一期槽接頭孔根據混凝土的初凝時間和混凝土澆筑上升速度來控制接頭管起拔過程，防止混凝土坍塌或卡管事故。

拔管成孔施工，其成敗的關鍵是正確選擇并適當控制混凝土的脫管齡期。起拔早了會造成混凝土孔壁坍塌，不能成孔；起拔晚了會造成鑄管事故，甚至危及孔口的安全。防滲墻混凝土能成孔的最小脫管齡期與混凝土的特性、孔徑、孔深、澆筑速度、溫度等因素有關，一般為4～6h，甚至更長，必須通過試驗確定，并在一定壓力作用下能夠成形的時間（相當于混凝土強度達到0.1～0.2Mpa所需要的時間）?；炷恋凝g期應從澆筑導管底口高于此部位后（此點的混凝土已處于靜止狀態后）開始計算。室內試驗的條件和結果往往與實際情況有很大的出入，因此，在混凝土開澆時必須取樣成型6～8塊抗壓強度試件，2～3h后每隔0.5～1.0h拆模一塊，觀察其凝結及成型情況。當其強度達到了足以承受單人獨腳在其上站立的程度時，可將該試塊的齡期定為最小脫管齡期。

為了掌握接頭管外各接觸部位混凝土的實際齡期，必須詳細掌握混凝土的澆筑情況，在施工中應及時、準確地記錄施工過程。澆筑施工與拔管施工應緊密配合，澆筑速度不宜過快。開澆3h開始微動，此后活動接頭管的間隔時間不應超過30min，每次提升1～2cm，以破壞混凝土的黏結力。微動的時間不宜過早，也不宜過于頻繁，否則對混凝土的凝結和孔壁穩定不利。當管底混凝土的齡期達到確定的脫管齡期后，就可以按照混凝土的澆筑速度逐步起拔接頭管。

由于確定的脫管齡期不一定準確，實際脫管齡期也不可能與確定的脫管齡期完全一致，所以在拔管過程中必須隨時注意觀察拔管阻力、管內泥漿面的變化情況及管底活門的啟閉情況，隨機應變，及時調整拔管時間和拔管速度。當壓力表反映的拔管阻力過小時，應暫停拔管或降低拔管速度；當成孔正常但拔管阻力過大時，應適當加快拔管速度。在拔管施工的最后階段應注意及時向管內注滿泥漿，并適當降低拔管速度，最后一節管在孔內應停留較長的時間，以防止孔口坍塌。

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      十一、 特殊情況處理

1、在防滲墻造孔成槽過程中，遇到孤石、大塊砼及磚塊、木頭等，采用正常成槽手段難以快速成槽時，在考慮孔壁安全的前提下，用重錘法或其他方法處理。

2、造孔成槽過程中出現塌孔、大壩裂縫現象，立即處理，對固壁泥漿配比及造孔手段進行調整，確?？妆诜€定，對施工過程中產生的裂縫，采取加固措施進行處理。

3、在成槽過程中，對固壁泥漿漏失量作詳細測試和記錄，當發現固壁泥漿漏失嚴重時，應及時堵漏和補漿，采取措施進行處理?，F場備有堵漏材料，如粘土、水泥和足夠泥漿。適當調整泥漿配比，并適當放緩挖槽速度，待固壁泥漿漏失量正常后再恢復正常挖槽，必要時向泥漿中摻加堵漏劑。

十二、砼防滲墻質量檢驗

1、第一個一序槽孔和第一個二序槽孔的防滲墻完成后，及時進行墻體及接頭部位的質量檢驗，檢驗合格后方可進行后續防滲墻的施工，其余各槽孔防滲墻完成后，及時進行質量檢驗。

2、 防滲墻成墻質量檢查：其檢查的方法和內容包括砼取樣、鉆孔取芯試驗、鉆孔壓（注）水試驗、開挖墻體兩側揭露出墻體進行直觀檢測、芯樣室內物理力學性能試驗等。

3、 質量檢驗的要求如下：

混凝土機口或澆筑槽口取樣試驗數量與常規混凝土試驗要求相同，采用機口或槽口取樣檢驗，每個澆筑施工作業點每臺班抽檢一組試樣，28天進行室內試驗檢測。鉆孔為沿軸線平均每20～40m一孔，老河槽部位檢查孔密一點，共鉆檢查孔約25個，每孔均做鉆孔取樣和壓（注）水試驗，鉆孔取樣每一孔取試樣2～4組（深孔取4組）進行室內檢測，取樣部位為槽孔的中部和底部，粗骨料盡量用石灰巖碎石，以利鉆孔實施。開挖墻體兩側揭露出墻體檢測，整個壩體防滲墻開挖兩處，每處一般長6～8m，深4～5m。開挖處主要檢查墻體的厚度、接縫連接可靠度，并在每開挖處取1～2組試驗樣做室內檢測，取樣部位采用水泥砂漿抹平；試驗室內試驗主要檢測墻體的單軸抗壓強度，彈性模量和滲透系數及滲透比降，滲透比降試驗，試驗時的試驗值應達到2倍的允許滲透比降值。

4、合格標準：防滲墻物理力學強度值≥15.0MPa和滲透系數K≤i×10-7cm/s (1＜i＜10)，合格率達95%以上，不合格部分的物理力學指標達到設計值的85%以上，且不得集中在相鄰槽孔中；壓（注）水檢查標準為滲透系數K≤i×10-7cm/s (1＜i＜10)，墻體厚度大于等于300mm。墻體連續可靠。鉆孔芯樣獲率應大于80%，強度均勻。

5、檢查孔按機械壓漿法進行封孔，封孔材料為粘土水泥漿，土：水泥：水＝3:1:2。開挖檢查部位在各項檢測結束后，按筑壩的要求回填壓實。

6、 當檢查不合格時，增加檢查孔孔數及開挖部位數量，直至達到合格標準。

7、檢查不合格的槽孔段，進行處理，直至達到合格為止。

十三、連續墻施工質量標準

1、 導墻允許偏差

導墻壁平行于連續墻軸線，允許偏差±15mm；；導墻內壁面垂直度允許偏差0.3%；其凈距允許偏差±5mm；導墻頂面高程（整體）允許偏差±10mm，導墻頂面高程（單幅）允許偏差±5mm。

2、泥漿質量技術指標

泥漿比重為1.1～1.2，粘度18～25S，含砂率≤4%，膠體率≥96%。

3、清槽標準

泥漿比重小于1.3g/cm3，含砂率≤10%；粘度不大于30S；沉碴厚度不大于100mm。

十四、 質量安全技術措施

1、 導墻壁拆模后，應在導墻間按一定間距加設支撐，在導墻砼養護期間，嚴禁重型機械在導墻附近行走、停置或作業。

2、 終槽深度必須保證設計深度，同一槽內槽底開挖深度一致，并保持平整，遇特殊情況應會同設計單位研究處理。

3、 施工期間槽內泥漿必須不低于導墻面0.5m，當發生泥漿滲漏時應及時堵漏和補漿。

十五、 資料記錄與整理

所有施工作業過程中都及時作好原始記錄，原始記錄做到準確、齊全、清晰。

提供各項工程的施工竣工圖紙和文件、施工計劃、施工設備、原始資料記錄、成果資料、試驗檢測資料、質量報告、竣工報告，以及所必需的其它各項資料。

提供的圖紙、計劃、報告、手冊、數據及所有文件，是清楚易讀的影印件或藍圖、或打印件。

報送的原始資料、成果資料、質量報告、竣工報告：

⑴ 竣工平面圖、剖面圖。

⑵ 每個槽孔的施工記錄及質量檢測記錄。

⑶ 各種原材料試驗資料，混凝土配比試驗資料　，泥漿試驗資料等。

⑷ 基巖鑒定資料和槽孔插入基巖深度記錄。

⑸ 孔位、孔深、孔寬、孔徑、孔斜記錄。

⑹造孔時槽孔內泥漿性能、孔壁刷洗質量等記錄。

⑺混凝土澆筑各項檢測記錄，隨機取樣混凝土物理力學性能指標檢測資料。

⑻質量檢查和事故處理資料。

⑼造孔、混凝土澆筑方法和順序的說明。

⑽竣工報告。

十六、執行標準和規程規范

⑴《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》SL62—94；

⑵《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》SL25—92；

⑶《水工混凝土外加劑技術規程》DL/T5100—1999；

⑷《水工混凝土試驗規程》SD105—82；

⑸《水利水電工程巖石試驗規程》（試行）SDJ204—81；

⑹《水利水電工程巖石試驗規程》（補充部分）DL5006—92；

⑺《混凝土拌和用水標準》JGJ63—89。

十七、對工程的建議

1、為了滿足防滲墻達到滲透系數  K≤i×10-7cm/s (1＜i＜10)建議采用墻體400mm，常態混凝土采用≤C15普通混凝土墻體；

2、為了保證施工機械的施工半徑建議混凝土防滲墻中心線設置在上游壩肩。

3、為滿足施工要求，建議導墻截面形式采用C20鋼筋砼 “1”型斷面，以滿足導墻應具有的強度、剛度和精度要求。