施工管理内蒙古兴和县七家营水库及泵工程混凝土防渗墙专项施工方案作者韦少宇.docx
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施工管理内蒙古兴和县七家营水库及泵工程混凝土防渗墙专项施工方案作者韦少宇
内蒙古兴和县七家营水库工程
混凝土防渗墙施工专项方案
一.工程概况及地形情况
1.1工程概况
兴和县七家营水库工程位于内蒙古乌兰察布市兴和县银子河中下游段，坝址距兴和县城约20km。
地处内蒙古自治区中南部,阴山北麓，北靠商都县，东依河北省尚义县,南与山西省阳高县、河北省怀安县接壤,西与察右后旗、察右前旗相连，整个地形呈南北狭长状，趋向为北高南低，平均海拔1500米。
兴和县位于乌兰察布市东南端，东距北京240km，西距呼和浩特200km，南往山西大同市150km,西北距集宁市73km,东南距张家口市100km。
是自治区对外开放的南大门，系国务院批准的对外开放县。
兴和县地理位置得天独厚，交通较为发达，境内110国道及拉丹高速横贯东西，京呼高速和集张铁路穿境而过，是内蒙古自治区西部地区通往北京的重要通道。
随着工业的快速发展，大量的工业企业入驻兴和县，特别是华电内蒙古能源有限公司4×1000MW燃煤空冷超临界机组工程的引进，预测年用量为1000万m3，这样，本已经紧张的水资源供需矛盾变得更为突出。
为解决用水问题，促进兴和县经济快速发展，特兴建七家营水库。
水库库容:
1649万立方米,工程等别Ⅲ等,属中型水库,年利用水量500万立方米。
大坝为土坝，大坝最高约26米，坝顶长675.05米，坝顶宽6米，坝底最大宽度约130米,桩号0+035。
71~0+521.71为地下混凝土连续墙（防渗墙）.
1.2地形地貌及地层岩性：
1。
2.1地形地貌:
七家营水库工程地形地貌按成因可分为侵蚀构造地形、构造剥蚀地形、堆积地形.
1.2.2地层岩性：
根据内蒙古七家营水库工程可行性研究报告提供的地层岩性由老至新分别如下：
（1）太古界桑干群（Ar1sn1）：
广泛分布于大坝左坝肩。
导流隧洞处，岩性以硅线榴石钾长片麻岩为主，局部为夹长石石英岩、棕褐色和灰褐色。
（2）新生界第三系上新统（N2）:
广泛分布于大坝坝基和右坝肩.溢洪道处,岩性以砂砾岩.砂岩。
泥岩为主，局部为夹红色、灰黄色、灰白色、红色粘土.
（3）新生界第四系全新统（Q4）：
广泛分布于大坝坝基和右坝肩、溢洪道处,岩性为棕黄色、灰兰色、黄绿色、黄褐色、黄色的粉土质砂、含细粒土砂、细粒土砾、低液限粘土、低液限粉土、黄土状低液限粘土、淤泥质低液限粘土、碎石、块石等。
除低液限粘土透水性较低外，其余各层透水性均较高,为防止库水渗透，必需对大坝基础进行混凝土防渗处理.
二．工程施工顺序
2。
1施工准备
在工程开工前，我单位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、技术要求及测量放样等工作。
按施工技术要求平整、清理场地，准备好堆料场，进行了原材料检验，在兴和县瑞新建材检验站做了C20W6F100配合比实验，联系好商品混凝土供应厂商。
确定好设备进场道路，施工设备运输进场、安装。
2。
2施工现场布置
2。
2。
1施工用电
施工用电从安装好的变压器中拉线引出到用电区和用电点，其中大坝左岸布置一台400kVA和右岸布置三台400kVA的变压器供施工使用。
2。
2。
2施工道路
混凝土防渗墙工程施工时，进场道路已修好，混凝土渗墙所使用的机械设备可以直接运至工作面.
2。
3.混凝土防渗墙施工简介
2.3.1施工工艺流程图
混凝土防渗墙的施工工艺流程图
2。
3.2主要施工方法简述
⑴本工程采用液压抓斗“直抓法”施工。
⑵采用膨润土泥浆护壁;
⑶“泵吸反循环法”置换泥浆清孔；
⑷混凝土搅拌站拌和混凝土（商品混凝土）；
⑸泥浆下直升导管法浇筑混凝土；
⑹采用“接头管法”进行Ⅰ、Ⅱ期槽段连接；；
⑺25T吊车辅助混凝土浇筑。
在施工前,先进行混凝土和泥浆的配合比及其性能试验,报送审查批准。
先在防渗墙中心线上进行施工现场试验，取得有关造孔、成槽、泥浆固壁、墙体混凝土浇筑接头管起拔等资料及经验，经批准，再正式开展防渗墙施工作业。
三.砼施工程序
3.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向,控制标高，槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，根据设计要求，导墙断面形式采用钢筋砼倒“L”型断面。
砼采用现浇C20混凝土，配筋:
主筋φ8@200，副筋φ6@200，如下图：
······
··
··φ8@200钢筋
··
··
导墙结构示意图
导墙应具有必要的强度、刚度和精度,要满足挖槽机械和接头管起拔设备的施工荷载要求.
导槽开挖施工前,按投计图的要求用全站仪准确的放出混凝土防渗墙的轴线，再放出导槽的开挖线,导槽开挖好后置入钢筋，最后现浇混凝土形成导墙，导墙顶面应略高于施工地面不小于50mm，导墙混凝土达到70%强度后，方能进行下道工序的施工。
3.2泥浆制作
⑴为保证抓槽成槽的安全和质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制是关系到槽壁稳定、抓槽速度、砼质量及入岩成槽的必备条件。
本工程采用优质膨润土为泥浆材料，所用材料经过现场检验合格后，方可使用。
制备泥浆性能指标应按设计要求及规范执行。
⑵泥浆的拌制
拌制泥浆的方法及时间通过试验确定，按配合比配制的泥浆,计量误差值不大于5％。
泥浆拌制系统布置在防渗墙轴线的上游中部，泥浆搅拌站布置1m3泥浆搅拌机1台.贮浆池容量100m3.泥浆制浆系统配制的泥浆通过Ф150mm管线输送到各施工槽孔。
⑶泥浆处理
泥浆必须经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理,泥浆制作场地以利于施工方便为原则，泥浆循环工序流程见图。
水下砼浇筑
泥浆循环工序流程图
3。
3成槽工艺
本混凝土连续墙成槽采用液压抓斗机直接抓土体至基岩面后，由建设单位、监理单位、设计单位及施工单位共同确认基岩面后,再入岩1米成槽。
（1）槽段划分
本工程单元槽段长度的划分根据地质条件、设计要求、抓斗尺寸及砼防渗墙壁结构等，本工程槽段划分为：
Ⅰ序槽孔长6.0m，共41个槽段，Ⅱ序槽孔长6。
0m,共41个槽段.
（2）Ⅰ期槽孔和Ⅱ期槽孔示意图:
接头管
15001500
6000
Ⅰ期槽孔
已拔接头管
15001500
6000
Ⅱ期槽孔
槽孔布置示意图
⑶成槽方法
成槽工序是防渗墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量,根据实际情况，我单位采用地下连续墙液压抓斗直抓成槽方法.抓槽顺序见下图.
Ⅰ槽孔6000Ⅱ槽孔6000Ⅰ槽孔6000
端孔一抓三抓二抓接头孔一抓三抓二抓
抓斗机成槽顺序图
⑷抓斗沿导墙壁挖土,通过调整抓斗的垂直度，以控制成槽精度.
⑸成槽过程突发事故的应急措施:
根据地质资料及以往经验，本工程可正常施工。
但若因不可预见原因造成突然失浆或塌方等意外事故，应立即停止冲、挖，并加大供浆量,保持液面稳定、或向槽内加倒粘土,也可立即进行回填,避免事故扩大。
同时应立即会同监理、设计、地勘及业主等部门分析原因，探明情况并提出处理方案，方可继续施工。
⑹施工过程中应注意泥浆性能的变化，定期进行检测，及时补充符合标准的优质泥浆入槽,保证正常施工.
⑺槽孔深度：
当液压抓斗机抓至基岩面后，根据施工实际情况会同建设单位、监理单位及设计单位现场共同现场确认槽孔基岩面,槽孔基岩面确认后再钻凿入岩1米即为终孔深度。
3。
4清槽
在成槽后，清出沉碴，提高砼防渗墙底的承载力和抗渗能力，提高成墙质量。
用液压抓斗清除槽底沉碴，并检查成槽情况，再用洗刷锤清刷一序槽段接头，直至不带泥屑为止，清槽使用泵吸法反循环排碴，将沉碴吸入泵管内，从管口排出,在清槽过程中，应不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面高度，防止塌孔，清槽工作直至符合施工规范要求为止（即清槽完成1小时后,孔底淤积沉碴厚度不大于100mm;当使用膨润土泥浆时，槽孔内泥浆密度不大于1.15g/cm3，马氏黏度为32S~50S,含砂量不大于6%;当使用黏土泥浆时，槽内泥浆密度不大于1。
3g/cm3，500/700ml漏斗黏度不大于30S，含砂量不大于10%。
清槽工作达到要求后会同建设单位、监理单位、设计单位共同验收合格后方能进入下道工程施工.
当清槽完成后，根据施工设计图要求及施工规范的要求安装帷幕灌浆预埋管、导管及接头管。
四.砼防渗墙材料
4。
1防渗墙为C20W6F100混凝土墙体,本工程采用商品混凝土施工。
4。
2.墙体砼浇筑
⑴混凝土运输,保证运至孔口的砼具有良好的和易性.砼运输采用混凝土输送泵输送或搅拌车输送至孔口。
⑵浇筑混凝土采用泥浆下直升导管法，导管内径200mm,浇筑前,导管进行密闭承压试验。
⑶一期槽孔两端的导管分别距孔端1.5m,二期槽孔两端的导管分别距孔端1.5m。
⑷安装导管时,导管底部出口与孔底距离不大于25cm.开浇前，每个导管均下入可浮起的木球隔离球塞.
⑸开浇混凝土前，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，以使导管中的木球塞被挤出后，能将导管底部埋入混凝土内.槽孔底部高低不平时,先从低处浇起。
⑹混凝土连续浇筑，槽孔内混凝土面上升速度不小于2m/h,并连续上升至设计高程。
⑺导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m,不宜大于6.0m。
槽孔内混凝土面均匀上升，其高差控制在0。
5m以内。
每30min测量一次混凝土面的深度,每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时应适当增加测量次数。
⑻浇筑混凝土时，孔口设置钢盖板，防止混凝土及其它杂物散落槽孔内。
严禁不合格的混凝土进入槽孔内。
在混凝土浇筑时，认真做好测量、观察记录，每一单元槽段砼制作抗压强度试件一组,每三个槽段砼制作抗渗试件一组,每十个槽段制作弹性模量试件一组，试件在槽口入口处随机取样，试件达28龄期时分别进行砼抗压强度、砼抗渗性能及砼弹性模量的试验.
五．相邻槽孔砼接头
⑴一、二期槽孔间混凝土套接处理,采用Ф600mm接头管法，保证槽孔可靠连结。
接头管直径Ф600mm，壁厚12mm，接头管长度分别有5.7m两节、11。
5m四节,共57.4m,2根接头管下设在Ⅰ期槽孔内.
⑵采用接头管法时,混凝土的早期强度不宜过高;同时接头管表面平整光滑，管节之间的连接可靠。
⑶接头管起拔设备
接头管起拔设备采用25T吊车配合液压泵起拔，本吊车与液压泵能满足本工程施工的需要。
⑷施工工艺：
当一期槽成槽验收合格后,在槽两端下接头管，砼浇筑后，根据控制时间与起拔力，起拔接头管。
接头管起拔后，槽段形状如下：
接头管帷幕灌浆预埋管
二期混凝土墙
一期槽段成型后的平面示意图
六。
拔接头管工艺及过程控制
拔接头根据混凝土的初凝时间和混凝土浇筑上升速度来控制接头管起拔过程，防止混凝土坍塌或卡管事故。
拔管成孔施工，其成败的关键是正确选择并适当控制混凝土的脱管龄期。
起拔早了会造成混凝土孔壁坍塌，不能成孔；起拔晚了会造成铸管事故，甚至危及孔口的安全。
防渗墙混凝土能成孔的最小脱管龄期与混凝土的特性、孔径、孔深、浇筑速度、温度等因素有关，一般为5～8h,甚至更长，必须通过试验确定，并在一定压力作用下能够成形的时间（相当于混凝土强度达到0.1～0.2Mpa所需要的时间）。
混凝土的龄期应从浇筑导管底口高于此部位后（此点的混凝土已处于静止状态后）开始计算。
室内试验的条件和结果往往与实际情况有很大的出入，因此,在混凝土开浇时必须取样成型6~8块抗压强度试件,3～4h后每隔0.5～1.0h拆模一块,观察其凝结及成型情况。
当其强度达到了足以承受单人独脚在其上站立的程度时，可将该试块的龄期定为最小脱管龄期。
为了掌握接头管外各接触部位混凝土的实际龄期，必须详细掌握混凝土的浇筑情况，因此，施工前应绘制能够全面反映混凝土浇筑、导管提升、接头管起拔过程的记录表.该记录表上的既有各种施工数据，又有多条过程曲线，能直观地判断各部位混凝土的龄期、应该脱管的时间和实际脱管龄期。
在施工中应及时、准确地记录施工过程。
浇筑施工与拔管施工应紧密配合，浇筑速度不宜过快。
开浇3h开始微动，此后活动接头管的间隔时间不应超过30min，每次提升1～2cm，以破坏混凝土的黏接力。
微动的时间不宜过早，也不宜过于频繁,否则对混凝土的凝结和孔壁稳定不利.当管底混凝土的龄期达到确定的脱管龄期后,就可以按照混凝土的浇筑速度逐步起拔接头管。
由于确定的脱管龄期不一定准确，实际脱管龄期也不可能与确定的脱管龄期完全一致，所以在拔管过程中必须随时注意观察拔管阻力、管内泥浆面的变化情况及管底活门的启闭情况，随机应变，及时调整拔管时间和拔管速度.当压力表反映的拔管阻力过小时,应暂停拔管或降低拔管速度；当成孔正常但拔管阻力过大时，应适当加快拔管速度。
在拔管施工的最后阶段应注意及时向管内注满泥浆,并适当降低拔管速度，最后一节管在孔内应停留较长的时间，以防止孔口坍塌。
接头管提出之前，应测量实际成孔深度，并作记录。
七．特殊情况处理
⑴在防渗墙造孔成槽过程中，遇到孤石、大块砼及砖块、木头等，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,用重锤法或其他方法处理。
⑵造孔成槽过程中如出现塌孔等现象，立即处理,对固壁泥浆配比及造孔手段进行调整，确保孔壁稳定，对施工过程中产生的裂缝,采取加固措施进行处理.
⑶在成槽过程中，对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录，当发现固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，采取措施进行处理.现场备有堵漏材料，如粘土球、锯末、水泥和足够泥浆。
适当调整泥浆配比,并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常挖槽,必要时向泥浆中掺加堵漏剂。
、
如有不足之处，以现行施工规范为主.
八．质量安全技术措施
8。
1在导墙砼养护期间，严禁重型机械在导墙附近行走、停置或作业。
8。
2终槽深度由建设单位、监理单位、设计单位及施工单位共同确认，同一槽内槽底开挖深度一致，如遇特殊情况应会同建设单位、监理单位、设计单位研究处理。
8.3施工期间槽内泥浆必须不低于导墙面0。
5m，当发生泥浆渗漏时应及时堵漏和补浆。
8。
4资源配置
8.4.1。
成墙机械设备及劳动力资源配置
根据施工经验和本工程采用的施工方案,抓斗平均工效按50m2/台班计算;
根据上述工效及工程量计算，试验段投入冲击钻机两台,液压抓斗一台，共投入一个机组，采用三班制作业。
正、副机长各一人，每班10人，共计30人（未计砼浇筑作业人员）。
生产工作的主要施工机械设备表
设备名称
型号及规格
数量
检修情况
液压抓斗挖槽机
SG40A
1
完好
接头管
Φ600
57。
4m
完好
导管
Φ200mm
100m
完好
泥浆泵
3PNL
4
完好
水泵
H=50，Q=20
4
完好
吊车
25t
1
完好
8。
4。
2.试验设备配置
拟配备本工程试验、测量、质检仪器设备见下表。
本工程试验、测量、质检仪器设备表
设备名称
型号及规格
数量
检修情况
泥浆比重仪
NB—I
3
完好
含砂理测定仪
NA—1
2
完好
砼试模
150×150×150
2组（每组3只）
完好
砼抗渗试模
175×185×150
1组（每组3只）
完好
砼抗冻试模
100×100×400
1组（每组3只）
完好
九.工期安排及工期保证措施
9。
1工期安排
根据业主要求,七家营水库工程大坝防渗墙拟在2012年08月19日前完成。
9。
1。
1计划工期
计划2012年5月8日开工,2012年08月19日完成。
9。
1.2进度计划
根据计划工期要求，配置足机械设备、劳动力和周转材料等资源。
2工期保证措施
2.1管理措施
①根据施工进度的安排，我项目部将提前准备，统筹安排,及时调整工地劳动力人员,确保施工高峰期劳动力的数量，满足施工要求。
②根据本工程特点，备足各种材料，保证进度不受影响。
③优化施工程序，加强现场调度，发挥机械效率，尽量缩短工期.
十.安全生产及安全保证措施
按照职业健康安全管理体系标准运行要求,认真贯彻执行国家有关安全生产、劳动保护的法律法规,建立健全以安全生产责任制为中心的各项安全管理制度，坚持“管生产必须管安全"、“安全生产人人有责”的原则，明确项目部各级领导,各职能部门和各类人员在施工生产活动中应负的安全责任.项目经理为工程安全生产第一责任人，负责组织本工程安全生产。
项目部设置专职安全员，各专业施工队与作业班组设立兼职安全员，做到分工明确,责任到人，严格考核.项目部管理者安全管理坚持“五到位"，即：
健全机构到位、批阅安全文件到位、深入现场到位、检查到位、处理问题到位。
并实行“四全”（全员、全过程、全方位、全天候）安全管理。
具体措施如下:
（1）项目部安全科在工程开工前负责组织开展一次全员安全知识教育，进行安全技术交底。
每月召开一次安全例会并组织学习有关技术规范和安全技术操作规程，结合工程施工中存在的安全问题，重点对员工进行教育和宣传.作业班组做到每天班前5分钟安全讲话，进行施工要求，作业环境的安全交底.
（2）项目部每半月组织有关部门人员开展一次安全检查,及时下达《安全检查隐患整改通知书》，督促落实整改，并做到谁检查谁复验，以达到消除隐患，保证施工顺利进行；各作业班组实施日常自查。
（3））进入施工现场必须佩戴安全防护用品，并进行查验。
同时,做好防护用品的维修、保养.
（4）特种作业人员必须持证上岗。
（5）各种机具操作人员必须严格遵守岗位职责和JGJ（33—86）《建筑机械安全技术规程》,严禁违章操作。
（6）施工现场的配电线路敷设方式采用架空线路，动力线路和照明线路分开设置
（7）施工现场临时用电按规范做到三级配电（总配电箱—分配电箱—开关箱）、两级保护（总配电箱和开关箱）。
（8）施工现场用电设备做到“一机、一闸、一漏、一箱"，停止作业后,操作人员要停机切断电源，锁好开关箱防止误操作。
（9）现场设置安全宣传标语牌,机械作业场所悬挂安全技术操作规程牌，危险作业要悬挂安全警示牌。
（10）雨天气施工现场应有防电气火灾、防雨措施，生活区应有取暖、防火灾措施,操作面、脚手架及通道口等应有防滑措施.
（11）械操作时应当注意行进和移动过程的防滑。
发动机应当做好防冻、防止水箱冻裂。
（12）期前检查照明和动力线有无混线、漏电、电杆有无腐蚀，埋设是否牢靠，检查施工现场电气设备的接零、接地保护措施是否牢靠，漏电保护装置是否灵敏,电线绝缘接头是否良好。
（13）工过程中根据所暴露出的缺陷和隐患,及时提出预防和改进措施，不断的更新、完善，保证安全生产.
单位：
广西海河水利建设有限责任公司
编写：
韦少宇
2012年5月10日
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