第三节 混凝土防渗墙造孔机械

第三节钻孔机械1 钢绳冲击式钻机钢绳冲击式钻机（简称冲击钻）通过钻头向下的冲击运动破碎地基土，形成钻孔。

它不仅适用于一般的软弱地层，亦可适用砾石、卵石、漂石和基岩。

钢绳冲击钻机结构简单，操作、维修和运输方便，价格低廉。

因此，尽管效率较低，仍在我国水利水电和其它行业的中小工程中被普遍采用。

1.1钢绳冲击钻机的技术性能我国使用的钢绳冲击钻机主要型号有CZ-20、CZ-22（图7-3-1）和CZ-30型等，主要技术性能见表7-3-1。

各厂也都有一些改进的型号，技术性能稍有差别。

表7-3-1 常用冲击式钻机的主要技术性能1.2钻具1.2.1钻头冲击钻头可分为十字钻头、空心钻头、圆钻头和角锥钻头等。

在防渗墙施工中常用十字钻头和空心钻头（图7-3-2）。

空心钻头主要用于钻进粘土层、砂土层和壤土层等松软地层，钻进时阻力小，切削力大，重心稳。

十字钻头用于砂卵石层、风化岩层、卵石、漂石以及基岩等。

两种钻头的技术参数见表7-3-2，表7-3-3。

图7-3-1 CZ-22型钢绳冲击钻机1-前轮；2-后轮；3-牵引杆；4-底架；5-电动机；6-三角皮带；7-主动轴；8-冲击离合器；9-冲击齿轮；10-冲击轴；11-连杆；12-缓冲装置；13-钻进工具用卷筒离合器；14-链条；15-钻进工具用卷筒；16-抽筒用卷筒离合器；17-齿轮；18-抽筒用卷筒；19-辅助滑车用卷筒离合器；20-齿轮；21-辅助滑车用卷筒；22-桅杆；23-钻进工具钢丝绳天轮；24-抽筒钢丝绳天轮；25-起重用滑轮图7-3-2 冲击式钻头(图中尺寸单位：mm)(a)十字钻头；(b)空心钻头表7-3-2 十字钻头与空心钻头的技术参数 钻头名称 钻头直径(mm) 底 角(°) 摩擦角(°) 摩擦面宽 度(mm) 水口宽度(mm) 冲击刃角(°) 底刃厚度(mm) 十字钻头 830～850 160～170 10～15 250～300 220～240 60 10～20 空心六角 880～900 140～150 10～15 200～250 180～200 60 10～20 空心八角 880～900 140～150 10～15 170～200 140～150 55 10～20 空心十角880～900140～15010～15150～170120～14055～6010～20表7-3-3 钻进不同土质时十字钻头的参数土 质 冲击刃角α 摩擦面角β 摩擦角γ 底角φ 粘土、细砂 70° 40° 12° 160° 堆积层砂卵石 80° 50° 15° 170° 坚硬漂卵石90°60°15°170°1.2.2钢丝刷又称钢丝刷钻头(图7-3-3)，是用于对墙段接缝缝面进行刷洗，以清除泥皮的工具。

混凝土防渗墙施工机械及施工质量控制之探讨摘要：混凝土防渗墙是水利水电及市政工程中较普遍采用的一种防渗措施。

作为一种成熟的施工技术，经过几十年的不断探索和实践，混凝土防渗墙施工技术有效地解决了许多建筑项目中的渗漏问题，形成了一整套完整的规范体系。

关键词：混凝土渗墙施工机械质量控制中图分类号：tv53+8.1文献标识码： a 文章编号：1混凝土1.1混凝土防渗墙是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施，它利用专用的造孔机械设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。

防渗墙施工技术被广泛用于水电基础加固项目中，它是水利水电工程中较普遍采用的一种地下连续墙，而且是透水体防渗处理的一种有效措施。

我国的水利水电工程采用的混凝土防渗墙技术始于上世纪50年代。

1959年在北京市密云水库创造出一套用钻劈法建造深44m、厚80m的槽孔型混凝土防渗墙的新方法,取得了巨大成功。

自1998年长江三峡工程的混凝土防渗墙取得成功以后,我国的防渗墙技术总体上达到了国际领先水平,近年来并不断有新的发展。

目前混凝土防渗墙已是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施,并且扩展到其他领域,近半个世纪以来防渗墙技术不断向深度、难度和广度发展,取得新的进展。

2施工过程中常见的事故原因2.1卡塞:混凝土开浇时，导管内部隔离泥浆与混凝土的球塞被卡住称之为卡塞。

卡塞原因：a、导管塞的形状和制作材料不当。

圆柱形、帽形导管塞，木材、钢板等硬质材料制作的导管塞容易被卡; b、个别导管管节受损变形过大，造成卡塞。

c、开浇时不先浇筑砂浆，或砂浆中含有碎石也有可能造成卡塞事故。

处理方法：如果刚开浇时发生堵管可判为卡塞，应提升导管，仍不下料，应立即拆卸部分导管直至被卡部位，然后重新下管浇筑。

2.1.1埋管：混凝土浇筑时，因混凝土初凝，导管不能提升称为埋管。

埋管原因：混凝土坍落度较小，温度偏高，使混凝土的初凝时间过早。

关于塑性混凝土防渗墙浅谈一、工程概况长潭水库坝体为粘土斜墙砂砾石坝，坝址处河床覆盖层为第四系全新统洪积砂卵石（渗透系数K=4.3*10-3~0.35cm/s，属中等~强透水性）及上更新统冲洪积含泥砂卵石（渗透系数K=8.7*10-5 ~2.8*10-3cm/s，属弱~中等透水性）。

坝体斜墙粘土渗透系数K=2.12*10-6~2.35*10-4cm/s，属微~中等透水性，土质均匀性较差，局部物理力学指标如干密度、渗透系数不能满足规范要求。

大坝除险加固防渗设计采用80cm厚塑性混凝土防渗墙，最大深度67.25m，总长421m，截水面积18 300m2（布置形式见下图）。

二、造孔机械本工程采用钢绳冲击式钻机，这种机械不仅适用于一般的软弱地层，亦可适用于砾石、卵石和基岩，且结构简单，技术成熟，易于维护，因此尽管效率较低，在防渗墙施工中仍被广泛采用。

长潭水库除险加固工程由于工期紧、工程量大，为了满足进度要求，高峰期投入40台钻机，主要是CZ-22型和CZ-30型。

钻头大都采用十字钻头，这种钻头适用于砂卵石层、风化岩层及基岩，钻头磨损后可补焊修理。

少量采用空心钻头，为厚壁大直径无缝钢管，头部堆焊切割刃角，前端1/3处焊成翼翅。

抽排沉渣采用抽砂筒。

三、施工临时设施1、导向槽及施工平台导向槽是防渗墙施工之前修建的临时构筑物，主要作用是保护孔口的土体，防止坍塌。

综合考虑地质条件、施工方法、槽孔深度等因素，导向槽深度取1.2m，槽口宽度0.9m，底部和顶部均设置纵向受力钢筋，一旦导向槽下的土体坍塌，可形成连续或简支梁，确保钻机安全。

2、泥浆系统由于当地粘土料储量丰富，且粘粒含量高，适于制备泥浆，所以采用当地粘土制浆。

在右坝头布置制浆站，采用2m3卧式泥浆搅拌机制浆，并设沉浆池和储浆池。

3、混凝土系统本工程防渗墙混凝土量大，为提高浇筑速度，改善混凝土浇筑质量，采用两套自动化搅拌站，型号*，混凝土运输采用两台混凝土泵，型号分别为HB-60和HB-80。

水利水电工程混凝土防渗墙施工技术摘要：在水利水电工程中，混凝土防渗墙的施工是一件十分繁琐的工作，在施工中要综合考虑各种因素，例如：洞口导向墙的施工，混凝土浇筑等，其中的一个环节的控制不好，都会对整个施工的质量产生很大的影响。

因此，必须对其进行全面的治理与分析，以达到改善抗渗性能、确保工程质量的目的。

另外，在水利水电工程中，混凝土防渗墙属于一种比较常见的隐蔽性工程，一般情况下，在建成之后，难以进行后续的调整与治理。

只有在保证生产过程中，做到最低的污染，使各个工序都能高效有序地进行，以实现所期望的防渗墙施工效果。

在这种情况下，对混凝土防渗墙的施工工艺进行了探讨，具有重要的现实意义。

关键词：水利水电工程；混凝土防渗墙；施工技术引言在国内，由于其具有技术简便、安全、有效、成本低廉等优点，已成为国内水利水电工程建筑物及地下建筑物的优先选择。

防渗墙是50年代发源于欧洲的一项新技术，由于其可适应多种岩性条件，且对土体渗透、土体运动等均有较好的防护作用，已被世界各国所普遍采用。

混凝土基复合墙体因其弹性模量小、抗拉强度高、防水、抗渗、抗大变形等特点，成为当前最常用的墙体材料。

但当前，因受材料特性及施工技术等原因，局部防渗墙的抗渗能力不高，给工程运营带来了诸多不安定因素，给其安全带来了极大的威胁。

1混凝土防渗墙概述在我国，混凝土防渗技术已经广泛应用于大型水利水电，如覆盖层基础、土石坝、临时堤坝等，并逐步扩展至其它土质工程。

由于其在工程实践中的重要性，以及在工程实践中所取得的成绩，使其在工程实践中得到了充分的重视。

在施工机械、混凝土砂浆、接缝处理、防渗墙材料、以及在复杂地层中钻井等领域，都有了长足的发展。

在水利水电工程中，混凝土防渗墙的使用，其目的是给坝体和堤坝提供一种防渗防护，因此，在使用混凝土防渗墙的时候，需要对其使用区域的特定地质环境及地质特征进行充分的考虑。

2混凝土防渗墙施工技术类型2.1 桩柱式防渗墙相对于常规的防渗措施，桩柱防渗墙以冲击钻机为主，根据不同的条件，可以采取其它措施，再利用泥浆护壁或套管护壁来实现混凝土的回填，从而保证了连续墙的实际质量可以满足要求。

目录1说明 (1)1.1范围 (1)1.2承包人的责任 (1)1.3主要提交件 (1)1.4引用标准和规程规范 (2)2混凝土防渗墙 (2)2.1说明 (2)2.2一般要求 (3)2.3造孔 (3)2.4泥浆 (5)2.5墙体材料 (6)2.6拌和与运输 (7)2.7墙体浇筑 (7)2.8墙段连接 (9)3特殊处理 (9)4质量检查和验收 (10)4.1混凝土防渗墙的质量检查和验收 (10)4.2防渗墙工程的完工验收 (11)1说明1.1范围本技术要求适用于垂直防渗工程，其防渗结构型式为塑性混凝土防渗墙。

防渗墙的施工应按有关现行规范执行，并应遵守相关施工合同及招标文件技术条款中的有关规定。

1.2承包人的责任(1)承包人应根据发包人提供的地质资料进行防渗工程槽段的地质复勘工作并编制槽段地质复勘剖面图，供防渗墙槽段划分和合拢段布置。

(2)承包人应负责防渗墙的施工准备、墙体材料供应及其配合比试验(除合同另有规定外)、槽段造(钻)孔、浆液配制、泥浆置换、墙体浇筑以及试验检验等全部施工作业。

(3)承包人应负责提供防渗墙施工作业所需的全部人工、材料(除合同另有规定外)、设备和辅助设施。

(4)根据相关规定以及本技术要求，对防渗墙施工作业进行质量检验和验收。

（5）施工单位应遵守国家有关环境保护、劳动安全生产等法律和法规。

施工期间，在合同规定的施工区域内，采取相关的措施，并认真贯彻执行。

1.3主要提交件1.3.1施工措施计划防渗墙工程开工前7天，承包人应根据施工图纸和本章第2.2条至第2.10条的规定，提交一份包括下列内容的施工措施计划，报送监理人审批：(1)防渗墙槽段地质复勘工作大纲；(2)防渗墙槽段划分和合拢段布置；(3)开挖设备和辅助设施布置；(4)槽孔建造施工工艺；(5)浆液配合比试验、泥浆置换和清孔方法；(6)墙体浇筑工艺；(7)废浆及沉渣排放措施；(8)施工进度计划。

1.3.2质量检查记录和报表施工过程中，承包人应为监理人进行质量检查和检验提交或出示以下各项施工记录和质量报表：(1)提交轴线及槽段测量放样资料；(2)提交墙体材料和配合比现场试验成果；(3)出示槽孔造孔、泥浆置换、清孔、墙体浇筑等施工班报记录；(4)提交质量检查记录和质量事故处理记录等。

水利水电工程混凝土防渗墙中的施工技术要点发布时间：2022-09-06T05:22:58.159Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷第8期作者：童世亮[导读] 经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，童世亮身份证号码：52212319680912****摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了水利水电工程施工技术的不断完善创新。

良好的水利水电工程在我国经济的发展中起着十分重要的作用，能够有效推动我国水利水电工程行业的进步，促进社会经济的进一步发展，提升国民生活水平。

但是水利水电工程在施工过程中，难免会遇到自然原因带来的挑战，渗漏也是水利水电工程中常见的问题。

关键词：水利水电工程;混凝土防渗墙中的施工技术要点引言防渗墙是在松散的土层中起到防渗作用的墙体，造价相对低廉但是效果十分显著，成为目前我国水利水电工程中防渗水技术中的主要选择之一。

防渗墙技术施工方式较多，有三头深层搅拌桩机施工法和单头深层搅拌桩机施工法，需要根据不同的工程选择不同的施工方法以达到最佳施工效果。

另外，深层搅拌法对软土层的效果十分明显，能够有效达到防渗水效果，但是对于砂砾石层等软土层缺失的土层效果不佳，因此该项技术虽然优点众多，却需要因地制宜进行选择使用。

在防渗墙施工的过程中，需要注意垂直度，确保防渗墙在同一墙体轴线上，另外混凝土建筑连接处应当进行清理，避免封闭不严实而造成渗漏。

1水利水电工程渗水特点（1）突发性。

水利水电工程渗水有时候是由自然原因造成的，例如暴雨等天气，这一类的自然原因往往是突发的，另外水利水电工程渗水不存在预告，往往是突然出现的。

（2）破坏性。

水利水电工程渗水会为工程造成严重的经济损失，甚至由于渗水导致内部结构的损坏，对工程造成不可挽回的损失，破坏性极大。

（3）不确定性。

水利水电工程渗水的原因不容易被确定，往往是多种原因共同造成的，水利水电工程自身施工相对复杂，很难排查是哪一个环节出现问题而导致的渗水，为预防渗水造成重大阻碍。

第三节液压抓斗1 液压抓斗概念液压抓斗法，是指用高压胶管将约30MPa的液压传送到几十米深处的抓斗斗体，以完成抓斗的启闭达到成槽造墙的一种施工方法。

液压抓斗因其抓斗的闭斗力大、挖槽能力强并设有纠偏装置，故成槽效率高、槽口尺寸能得到保证。

上海宝峨机械有限公司最新生产的GB-30型地下连续墙液压抓斗，是一种能满足高效、高质量施工的深基础施工设备，它配备了MDSG机械卷管系统,电子测斜及纠偏系统及CAPO 计算机辅助功率选择等先进的系统。

配备了不同类型、不同规格的液压抓斗（如30cm、40cm、60cm等），可广泛用于地下连续墙深槽的挖掘、堤坝防渗、基坑围护、施工围堰、地铁车站、隧道、码头、挡土墙、地下室、地下厂房、地下车库、地下街、地下变电站、污水处理厂、防护壁、石油和煤气地下储备槽、桥衍基础、基础方桩、城市高层建筑的基础施工、尤其适用于在城市密集建筑群区域中进行深基坑施工。

设备的应用范围也限于不同规格和类型的地下连续墙槽段和钻孔灌注桩桩孔的挖掘作业。

2 施工中常用的设备施工过程中使用的主要设备与机具见下表。

3 防渗墙施工中主要参数混凝土防渗墙工序质量标准表4 防渗墙施工工艺流程根据设计图纸确定防渗墙轴线和标高→按施工组织设计要求构筑防渗墙导墙和施工平台→在导墙上标注I 、II 期槽段位置→往某个I 期槽灌注泥浆并做好开始施工的准备→按三抓完成一个槽段施工→清孔→验槽→下设接头管和孔内预埋件及浇筑导管→浇筑混凝土→按工程师指令起拔接头管和导管→判断混凝土上升面位置→结束混凝土浇筑→完成相邻另一个I 期槽段施工→完成第一个II 期槽段施工→直至完成防渗墙所有槽段的施工。

防渗墙施工工艺流程图见图4.1。

图4.1 施工工艺流程图混凝土防渗墙施工工法每期槽段的抓槽顺序示意图见图4.2。

图4.2 三抓纯抓法抓斗入岩造槽抓槽顺序示意图5 防渗墙施工质量控制防渗墙施工采用“三抓法”成槽，即先抓两端主孔，后抓中间副孔至终孔成槽。

高地震烈度区塑性混凝土防渗墙配合比设计及施工工艺论述发布时间：2021-04-08T16:02:23.353Z 来源：《工程管理前沿》2020年34期作者：张凯杨超[导读] 新疆塔日勒嘎水电站工程土石坝址地处高地震烈度区，设计抗震烈度8o张凯杨超中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁沈阳 110179摘要：新疆塔日勒嘎水电站工程土石坝址地处高地震烈度区，设计抗震烈度8o，地下防渗系统为塑性混凝土防渗墙，墙厚80cm，渗透指标为K×10-8cm/s。

防渗墙地下部分采用人工挖孔和机械造孔相结合的造孔方法(浅于10m采用人工挖孔，深于10m采用机械造孔)，地上部分采用分层回填后开槽人工清理的方式，续接防渗墙与粘土心墙，在保证施工安全和工程质量的前提下加快了施工进度。

关键词：塑性混凝土；防渗墙；膨润土；成槽1概述1.1塔日勒嘎水电站工程简介塔日勒嘎水电站工程坝址位于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县境内，是克孜河规划2库6级开发方案中的第二个梯级，是以发电为主的水电枢纽工程。

拦河大坝为粘土心墙砂砾石坝。

大坝坝顶高程2254.0m，建基面高程2209.0m，最大坝高45.0m，坝顶全长326.75m，直线布置，左端与基岩岸坡相接，右端于洪积扇台地接溢洪道左边墩，溢洪道右边墩与右岸岸坡连接封闭。

坝顶宽8.0m，泥结石路面宽6.0m，上游侧设置防浪墙，大坝上游边坡1:2.5，采用0.25m厚C20F300W6现浇混凝土板护坡，上游围堰顶部高程2238.6m，包含在上游坝壳之中，作为坝体的一部分，下游边坡1:2.0，在高程2238.0m设有8.0m宽马道，采用0.3m厚干砌石护坡。

水库正常蓄水位2250.0m，设计洪水位2250.0m，校核洪水位2252.21m。

1.2塔日勒嘎水电站工程地质条件塔日勒嘎水电站主坝坝址基岩为第三系渐—中新统上组岩层，岩性为红棕色、浅灰色砾岩、粉砂岩互层夹粉砂质岩及少量泥质砂砾岩，岩性相变复杂，坝址基本为一倾向南西的单斜构造，与河流近乎平行，倾向右岸，倾角多为55°~65°。