开化县大溪边乡柴塘水库除险加固工程塑性砼防渗墙专项施工方案编制：校核：审定：浙江巨江水电建设有限公司年月日塑性砼防渗墙施工方案一、工程简介1.1工程概况柴塘水库兴建于1962年，水库集雨面积2.5平方公里，总库容54万立方米，后列入省千库保安工程，2004年10月动工，2005年8月竣工。
土坝上游块石护坡损坏严重；清基不彻底；坝基无任何防渗措施，坝坡出逸段无保护措施。
现采用槽孔式混凝土防渗墙的施工工艺，混凝土防渗墙位于原大坝坝顶中间,沿坝轴线布置，墙顶高程263.00m，墙体厚度为0.8m,最大墙深约26.09m，工程量1894.4m2。
砼防渗墙起讫桩号0+000～0+080，长80m。
1.2地质、地貌条件库区场地范围内无不良地质作用，稳定性好；场地地震设防烈度为6度区，地震动峰值加速度属0.05g区，场地属中、硬场地土，可不考虑地震液化问题；根据场地环境水质简分析，判定环境水对分解类—溶出型，一般酸性型、碳酸型，分解结晶复合类—硫酸镁型、结晶类—硫酸盐型均无腐蚀性；工程区内圆砾渗透系数k值为1.04×10-2-6.78×10-2cm/s，属强透水层，强风化岩透水率为29.5-56.4Lu，属中等透水层。
弱风化岩透水率为7.50-11.40Lu，属弱透水层。
二、工程施工组织2.1施工准备工程进场后，派出工程技术人员进驻工地，进一步了解实施本工程的目的、设计标准、技术要求，按要求进行测量放样工作。
针对槽孔试防渗墙工程的要求，编制详细的施工组织设计和施工进度计划，用以指导施工。
按施工技术要求平整、清理场地，准备好堆料场（库），联系好原材料供应厂商。
确定好设备进场道路，施工设备运输进场、安装。
2.2施工组织（1）主要施工机械设备投入CZ-55冲击钻机2台，导管提升机2台，泥浆处理净化器HB-200一台，双层泥浆搅拌筒1台，6ps泥浆泵2台套， 2台500型自落式拌和机组拌合站一套，混凝土泵机1台。
（2）施工期间的劳动力配置垂直防渗工程施工分两班进行作业，每天主要投入人数如下：吊车司机2人，每台班工人共约9人，其它工种辅助人员约10人，每天劳动力投入约为30多人。
三、混凝土防渗墙施工1、概述塑性砼防渗墙布置在坝轴线上，塑性砼防渗墙总长80m，厚度0.8m，槽段长8m，共分10个槽段，底部深入强风化基岩以下1.0m，孔斜率不得大于0.4％，墙体渗透系数小于1×10-7cm/s，砼抗压强度10～12 MPa（28天龄期），弹性模量5000～7000 MPa（28天龄期），极限水力坡降大于200。
塑性砼防渗墙成墙面积1894.4m2。
2、塑性砼防渗墙施工程序塑性砼防渗墙的施工过程一般可分为：施工准备、造孔、清孔换浆、混凝土浇筑等工序。
具体工艺流程见下图。
防渗墙施工工艺流程图本项目施工方法为粘土泥浆固壁，“两钻一抓”成一期槽，“两步法”成二期槽（即双反弧接头），泥浆下直升导管法浇筑混凝土。
（1）施工准备及临时工程1）施工平台填筑：施工平台布置在263.1m高程，而原坝顶高程为265.39m，因此施工平台用挖掘机挖土填在轴线上游侧，并用挖机碾压密实。
2）地质先导孔：沿防渗墙轴线每20m布置一个地质勘探先导孔，用XY-2PC 地质钻机钻孔取芯，以探明地层分布及基岩顶面高程等情况。
3）导向槽布置及导墙结构：导向槽沿防渗墙轴线布置，槽宽0.8m，槽深1.5m，内外两侧的导墙为0.3m厚的钢筋混凝土现浇“倒L型”砼结构。
4）场内道路：施工场内道路布置在施工平台的上游侧。
5）泥浆系统：制浆站布置在背水坡下游，泥浆站中布置两台0.4m3立式高速制浆机，配120m3左右的泥浆池，并配置2台15kw挖泥机，以通过φ100mm 浆管将泥浆送至孔口。
6）施工水、电供应：施工用水用多级泵直接抽水用φ100mm的水管引至各用水部位。
施工用电（2）槽孔划分根据类似工程经验，一、二期槽孔设计长度均为8m，共分10个槽段。
具体数值根据生产性试验结果确定。
（3）成槽施工一期槽孔先用两台CZ-6冲击反循环钻机钻槽孔两端的先导孔，然后用液压抓斗抓取先导孔之间的土体。
二期槽孔（接头孔）施工，用CZ-6冲击反循环钻机及配套的双反弧接头施工工具（刚性双反弧钻头、液压双反弧钻具等）以两步法进行成槽。
即第一步直接用刚性双反弧钻头沿两端一期槽孔圆弧状的砼端头上下冲击、切削、破碎原地层，钻成双反弧状的槽孔，第二步用液压双反弧钻具清出两端一期槽孔砼上所附的泥皮和残留物。
（4）固壁泥浆固壁泥浆采用粘土浸泡后用0.4m3立式高速搅拌机制浆。
（5）清孔换浆当抓斗或钻机成槽至设计深度后，先进行清淤换处理直至符合槽孔验收标准，然后下设导管进行清孔换浆，即将导管下至孔底，用泵把性能良好的泥浆经导管送至孔内，由浆液以正循环流动携带钻渣出槽孔，达到清孔换浆之目的。
（6）混凝土浇注混凝土采用泥浆下直升导管法浇注，导管内经φ250mm，混凝土拌和采用两台0.5m3拌和机集中拌和，混凝土运输采用混凝土泵泵送运输。
4、关键工序技术措施（1）砼导墙技术措施1）导向墙应平行于防渗墙中心线，其允许偏差为±1cm；2）导向墙顶面高程（整体）允许偏差±1cm；3）导向墙顶面高程（单幅）允许偏差0.5cm；4）导向墙间净距允许偏差0.5cm；（2）施工平台技术措施1）施工平台应碾压密实，以防止钻机下沉；2）钻机侧铺设的卧木，前高后低，有2%的坡度，为使卧木连成整体，横向纵向都用扒钉连接；3）倒渣平台在削成里高外低，有1/10的坡度，其上面铺设浆砌块石；4）在倒渣打平台下沿线开挖排水沟，内底坡加大，沟内缘衬以浆砌块石。
（3）铁轨与枕木的铺设技术措施1）在卧木上面，垂直于砼导向墙，铺设枕木（15×15×430cm）。
枕木之一端部与卧木边缘相齐，均与导墙有2cm间距。
2）调正枕木间距在50cm左右，调正枕木高低。
调正好后用扒钉把枕木卧木连成一体。
3）用钢尺自孔口中心桩量得85cm，为第一根钢轨位置。
再由第一根钢轨内缘用61cm 的道尺控制铺上第二根钢轨。
同前再用210cm和61cm道尺控制铺上第三、第四根钢轨，每量得一根钢轨，都用道钉将钢轨钉死。
钢轨选用24kg/cm。
4）铺设中值得注意的是：钢轨按头尽量放在枕木上，鱼尾螺丝头要错开、上紧；铺设钢轨时，随时用水平尺检查道面是否水平，若有高低不平处，用撬棍撬起，垫上石头或木块；若长枕木不足，可以穿插使用，但两根短枕木搭接要有足够长度，并用扒钉连接起来。
5）铺好枕木后，回填道碴。
道碴选用直径不大于4cm的石子，并用十字镐把块石充分捣实，不得使枕木处于悬空状态。
（4）槽孔建造技术措施1）根据地质复勘资料编制槽孔轴线剖面图，划分槽段、确定合拢段位置。
2）根据类似工程经验，在防渗墙中心线部位进行生产性试验，以取得造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数。
3）设置地表水排水系统，防止地表水渗入槽内，以免影响泥浆性能和破坏孔壁稳定。
4）造孔中，孔内泥浆面保持在导墙顶面以下30cm～50cm。
5）漏失地层，采取预防措施，发现泥浆漏失，立即堵漏补浆。
6）保证槽孔平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.2%；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，其孔斜率应控制在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应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。
7）按设计要求槽孔底部需深入弱风化基岩以下1m。
基岩需按下列方法确定：依据防渗墙中心线先导孔地质剖面图，当孔深接近预计基岩面时，即开始取样，然后根据岩样的性质确定基岩面；对照邻孔基岩面高程，并参考钻进情况确定基岩面；当上述方法难以确定基岩面，或对基岩面发生怀疑时，采用钻机取基岩的岩样，加以确定和验证。
基岩岩样是槽孔嵌入基岩的主要依据，真实可靠，并按顺序、深度、位置编号，填好标签，装箱，妥善保管。
8）造孔结束后，对造孔质量进行全面检查。
经检查合格后方可进行清孔换浆。
造孔质量检查的项目和指标为：槽孔中心偏差≤±3cm；槽孔孔深偏差不小于设计孔深；孔斜率≤0.2%；槽孔宽满足设计要求（包括接头搭接厚度）。
9）主孔钻进过程中，随时检查孔形，发现问题，及时修孔。
同一孔钻进使用的钻头规格一致，中途勤补焊，且钻头直径不大于原来的钻头直径。
10）坝体造孔采用空心钻具。
空心钻具的优点是钻头体长、导向性好，钻头上钻角多，切削效率高。
11）坝基岩石钻进时，为防止产生孔斜和溜坡现象，先轻轻地打出一个平台后再适当加大冲击力。
基岩钻进时勤抽砂，以保持孔底清洁。
另外，在冲击时经常转动钻头方向。
12）混凝土接头钻进在槽孔浇筑结束48小时后进行。
（5）清孔换浆技术措施1）造孔结束并经检查合格后方进行清孔换浆工作。
2）二期槽孔清孔换浆结束前，使用略小于造孔钻头的刷子钻头，分段刷洗混凝土孔壁上的泥皮。
刷洗的合格标准为刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤泥不再增加。
3）清孔换浆结束1小时后，达到下列清孔标准：孔底淤积厚度≤10cm；当使用粘土泥浆时，孔内泥浆密度密度≤1.3g/cm3，粘度≤30s，含砂量≤10%；当使用膨润土泥浆时，通过试验确定。
（6）泥浆1）泥浆材料应符合下列要求：粘土料宜选择粘粒含量大于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。
膨润土成品料的品质符合SY5060—35规定。
2）新制膨润土泥浆或粘土泥浆性能指标，分别符合SL174—96表4.0.6和表4.0.7的规定。
3）循环使用的泥浆应每隔30min检测一次性能，当泥浆超过规定的指标时，作废浆处理；废浆集中排放到监理人指定的地点。
4）配制泥浆的水质符合JGJ63—89第3.0.4条的规定。
5）按试验选定的配合比配制泥浆，粘土和水的加料量应称量计量，加料量误差应小于5%，拌制泥浆所采用的外加剂及其掺量通过试验确定。
6）储浆池内的泥浆应定时搅动，不得结块和沉淀。
（7）墙体混凝土技术措施1）材料水泥：水泥标号32.5级，有抗冻要求时，优先选择硅酸盐水泥。
商品膨润土：质量标准符合石油工业部部颁标准《钻进液用膨润土》（SY5060-85）要求。
粗骨料：优先选用天然卵石、砾石，其最大粒径应小于40mm，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%；细骨料：选用细度模数2.4～3.0范围的中粗砂，其含泥量不大于3%，粘粒含量不大于1.0%。
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—1999的有关规定执行。
水：配制混凝土的水质符合JGJ63—89第3.0.4条的规定。
所有进场材料经复检合格后才投入使用。
2）配合比配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指标应满足下列要求：①入槽坍落度18～24cm；②扩散度34～40cm；③坍落度保持15cm以上，时间应不小于1h；④初凝时间不小于6h；⑤终凝时间不大于24h。
