某水库混凝土防渗墙施工方案Word格式.docx
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泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，因此需要在充分了解地层特性和钻具性能前提下，采取合理的泥浆和泥浆生产系统。
根据防渗墙地质复勘结果，本工程地层主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此要求泥浆具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通过对附近粘土料场的考察，决定采用白合红粘土进行制浆。
泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。
制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，由于计划采用抓斗和冲击钻成槽，因此供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至库区。
根据防渗墙施工规范和相关资料，防渗墙造孔用泥浆可按下述标准控制
项目
单位
性能指标
试验仪器
比重
g/cm2
1.15～1.25
泥浆比重计
漏斗粘度
s
18～25
马氏漏斗
含砂量
≤5%
含砂量测定仪
五、施工机械设备及器具
为满足工程施工需要，计划配置的机械设备和工器具如下：
施工机械设备和器具计划表
设备名称
规格
数量
制造厂名
设备状况
液压抓斗
QUY55A
1
抚顺工程机械制造有限公司
良好
冲击钻
CZ35
2
保定市东方红机
械制造有限公司
泥浆搅拌机
山西
混凝土拌和站
JS500
河北双星机械制造有限公司
吊车
16t
徐州重型工程机械有限公司
泥浆泵
3
保定
装载机
ZL30
柳工
混凝土翻斗运输车
0.5m3
4
方形钻头
3t
自加工
钢接头管
φ300
70m
混凝土导管
φ200
90m
六、槽孔布置
根据地质情况和施工现场客观条件，拟采取抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方案，抓斗每次抓取长度2～2.5m，因此计划将槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个，详细划分情况见下表：
防渗墙槽孔长度划分表
槽孔编号
槽孔长度
里程
对应坝顶桩号
备注
1#
3.06
0+009.96～0+013.02
桩号0+009.96～0+179.65与设计图纸标示的坝顶桩号一致，0+179.65以南因大坝折角导致标示桩号与实际里程不一致，因此按实际里程表示
2#
7
0+013.02～0+020.02
3#
0+020.02～0+027.02
4#
0+027.02～0+034.02
5#
0+034.02～0+041.02
6#
0+041.02～0+048.02
7#
0+048.02～0+055.02
8#
0+055.02～0+062.02
9#
0+062.02～0+069.02
10#
0+069.02～0+076.02
11#
0+076.02～0+083.02
12#
0+083.02～0+090.02
13#
0+090.02～0+097.02
14#
0+097.02～0+104.02
15#
0+104.02～0+111.02
16#
0+111.02～0+118.02
17#
0+118.02～0+125.02
18#
0+125.02～0+132.02
19#
0+132.02～0+139.02
20#
0+139.02～0+146.02
21#
0+146.02～0+153.02
22#
0+153.02～0+160.02
23#
0+160.02～0+167.02
24#
0+167.02～0+174.02
25#
0+174.02～0+181.02
0+174.02～0+179.65
26#
0+181.02～0+188.02
0+179.65～0+185.28
27#
0+188.02～0+195.02
0+185.28～0+192.28
28#
0+195.02～0+202.02
0+192.28～0+199.28
29#
0+202.02～0+209.02
0+199.28～0+206.28
30#
0+209.02～0+216.02
0+206.28～0+213.28
31#
0+216.02～0+223.02
0+213.28～0+220.28
32#
0+223.02～0+230.02
0+220.28～0+227.28
33#
0+230.02～0+237.02
0+227.28～0+234.28
34#
0+237.02～0+244.02
0+234.28～0+241.28
35#
0+244.02～0+251.02
0+241.28～0+248.28
36#
0+251.02～0+257.88
0+248.28～0+255.14
总长
248.92
注：
单号为一期槽孔，双号为二期槽孔。
七、防渗墙造孔施工
本工程拟采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层和大块卵漂石，抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，因此，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，使各项偏差控制在规范之内，然后开始抓槽，同时采用农用三轮车运输弃渣，暂时弃至围堰上游，抓槽时向槽内注入泥浆进行护壁，保证泥浆液面不低于导向槽顶50cm，为此，将槽孔两侧以土袋封堵，防止泥浆外流。
抓斗抓完上部砂砾石层后，若遇弱风化岩层能抓取时则继续采用抓斗，不能抓时则采用CZ35型冲击钻施工，计划配置两台冲击钻机，每个钻机配备一个方形钻头、一个筒钻、一个抽筒，方形钻头为我单位为本工程施工特制，重约3T，宽1.5m，对于岩石层施工效率较高，另外对于扫孔，劈打小墙非常有效，劈打过程中及时进行淘渣，同时补充新鲜泥浆，冲击钻施工至要求的深度后停止钻进。
施工顺序为先施工一期槽孔，即单号槽孔，后施工二期槽孔即双号槽孔，为检验抓斗施工效果，先从19#槽孔开始进行试抓，按照19#、21#、23#、20#、22#、25#……的顺序向南施工，完成32#以后，再回去施工17#、15#、18#、13#……直至1#施工，同时拆除南侧上坝道路，修筑33#～36#导向槽，最后进行33#～36#防渗墙施工。
基岩面的鉴定由四方共同鉴定，钻机施工人员根据设防渗墙中心线地质剖面图，当孔深接近预计基岩面时，开始留取岩样并妥善保存，等待地质人员进行鉴定，根据鉴定结论，决定基岩面，每个槽孔必须保存入岩岩芯和终孔岩芯，并分类编号保存备查。
槽孔质量控制应按照施工规范的标准即：
槽壁平整垂直、无梅花孔、小墙；
孔位偏差不大于30mm；
孔斜率不大于4‰，孤石和基岩陡坡控制在6‰以内；
槽孔深度满足设计要求。
采用悬吊钻头测斜法测量孔斜和孔底偏差。
槽孔联合验收合格后，进行清孔换浆。
采用抽桶出渣法清孔换浆，清孔换浆结束后1h,对换浆情况进行检测。
清孔换浆合格标准为：
清孔换浆结束后1h，孔底淤积厚度不大于10cm，槽孔内泥浆密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤积厚度采用测针和测饼配合测量的方法确定，泥浆检查将专用的取浆器放到距孔底0.5-1.0m的部位取样，对三项指标进行检测。
一、二期槽接头孔，用钢丝刷钻头对槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格标准是：
刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加，保证一、二期槽混凝土结合紧密。
防渗墙造孔过程中，难免发生各种意想不到的情况，因此针对下面几种有可能发生的情况制定出有效的应对措施及处理方法：
（1）漏浆。
由于本工程大部分地层为砂砾石和砂层，因此发生漏浆的可能性极大，一旦发生漏浆，将有可能引起泥浆液面下降，引起槽壁坍塌，应对措施为加强泥浆质量的控制，护壁泥浆具有较高的粘度、较好的泥皮形成能力和较小的比重，同时配备一定数量的堵漏剂和增粘剂，比如锯末和羧甲基纤维素。
（2）槽壁坍塌。
因此槽壁坍塌的原因主要为泥浆漏失未及时补浆致使槽内泥浆液面下降导致泥浆静水压力减小、泥浆质量差不能很好护壁、处理地下障碍方法不当、地层中存在软弱淤泥质土或粉土层、地表荷载过大或振动力过大。
应对措施为加强泥浆质量、合理划分槽段长度、施工过程中注意对泥浆液面观察，发现下降后立即查明原因并采取相应措施，并且及时将成槽机械提升至地面并将人员及机械转移至安全地带、严重坍塌时采用优质土回填后重新挖槽。
（3）挖槽机具卡在槽内。
发生卡钻的原因有：
a停工时，钻具没有提出槽孔，以致泥浆中所悬浮的土渣沉降在钻具周围使钻具被卡；
b土层中有粘土层后槽壁面泥皮过厚时钻具侧面易被卡住；
c槽孔开挖偏差过大指示槽孔出现弯曲，钻具受卡；
d施工中不慎有大块石落入或存在漂石、孤石卡钻。
应对措施为：
a机械停止运行时，及时将钻具提出槽内；
b泥浆变质后及时更新新鲜泥浆；
c粘土层中施工，采用粘度较低的泥浆；
d孤石处理防止孔斜过大；
e钻具升降时尽量不碰撞槽壁防止石块掉落；
f有坍孔迹象时尽快将钻具提出地面；
g发生卡钻时可采取高压射水装置或空气升液法及爆破法及钻机施工人员的其他经验办法。
八、防渗墙混凝土浇筑
（一）防渗墙混凝土配合比设计
设计要求防渗墙混凝土采用掺粘土或膨润土的水泥混凝土，抗渗标号≥S4，渗透系数不大于10-7cm/s，28天齢期抗压强度不第于5Mpa，弹性模量小于14000Mpa。
我单位委托河北金涛建设工程质量检测有限公司进行配合比设计，经过数次优化调整，最终确定配合比如下：
防渗墙混凝土配合比（1m3）
水胶比
砂率
（%）
水泥
粉煤灰
膨润土
水
砂
碎石
5～31.5
流化剂
混凝土坍落度180mm～220mm，扩散度340mm～400mm，容重kg/m3，符合设计要求和防渗墙施工规范规定。
（二）混凝土浇筑
防渗墙混凝土浇筑采用直升导管法，导管为φ200mm无缝钢管加工，单节长度2.5m，并配备数节1m和0.5m短管，管节间以丝扣连接，共配备三套导管，7m长槽孔下设三套导管，导管间距布置如下图：
顶节导管上为承料漏斗，倒椎体结构，两侧导管采用钻机提升，中间导管采用吊车提升，下设后导管底口局槽底150～250mm，导管上口采用导管夹和井架固定。
根据规范规定，导管埋入混凝土中的深度不小于1m，不大于6m，据此计算首批
浇筑所需混凝土量，计算图如下：
墙体厚度按0.4m（考虑扩孔因素），混凝土堆坡率按1：
6，导管内存料高度按15m，根据计算得所需混凝土量为4.7m3，因此，加工储料平台的最小容量为4.7m3，储料平台放置于钻机平台处，通过溜槽向导管内输送混凝土，混凝土采用拌和采用JS500拌和站生产，农用三轮车运输，在坝顶对应槽孔位置设置溜槽，混凝土料通过溜槽卸至储料平台内。
混凝土开浇时采用顶塞法，吊塞采用充气皮球，直径可略大于导管内径，可以重复利用，首批混凝土放完、皮球返上来后，即可正常浇筑，浇筑过程中应始终注意导管埋深1～6m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均匀上升，各处高差不大于50cm，至少30min测量一次槽内混凝土面深度，每2h测量一次导管内混凝土面深度，及时绘制混凝土浇筑指示图。
混凝土浇筑应连续进行，因故被迫中断时，应设法将导管埋深一些，以免泥浆侵入，拆除导管管节时，要先降低导管，使管脚埋入混凝土深些，使导管内混凝土拌和物停止流动，以免拆管时的操作摆动造成管口脱出，残存混凝土留出，泥浆混入管内，导管内混凝土顶面应低于被拆管节下端口以下。
管节拆除应迅速进行，拆除后，将导管内重新填满混凝土，然后再适当提升导管，恢复到正常位置后继续浇筑。
快要浇出泥浆面时，设法提高浇筑速度，距泥浆面2m以内时，加强排浆工作，可考虑降低泥浆液面或排空泥浆并减小导管埋深来降低混凝土冲击力，浇筑完成后及时将导管和浇筑工具冲洗干净。
本工程墙段连接采用接头管，因此在浇筑过程中必须及时微动接头管以防止筑死，浇完后拔管前每隔1小时转动一次，拔管时间为混凝土初凝前，采用吊车起拔，拔管过程中，及时向孔内注入泥浆，并注意观察有无异常涌浆现象，发现异常立即停止拔管，并采取措施进行处理。
（三）质量检查与控制
质量控制重点为原材料控制、混凝土拌和质量控制、浇筑质量控制。
原材料主要为水泥、粉煤灰、膨润土、砂石，对这些进场材料必须有出厂合格证和检验报告，并按规定进行取样复检，不合格材料坚决不允许使用。
混凝土拌和质量主要控制原材料计量偏差、拌和时间检查、混凝土和易性检查、冬季混凝土出机温度检查等，严格按照规范规定的检测频率进行检查，尤其是对混凝土和易性进行重点控制，和易性不符合要求的料不允许入仓，以防止发生堵管事故。
浇筑过程中主要控制混凝土导管埋设深度，导管布置间距，混凝土浇筑速度，混凝土面高差等，并且按照规定进行抗压试块、抗渗试块和弹性模量试件的取样工作。
九、施工进度计划
根据施工总体进度安排，为保证后续的土工膜铺设和坝坡干砌石尽早施工，计划12月底完成防渗墙混凝土浇筑，至1月31日完成平台拆除及坡面恢复。
十、安全施工措施
1对新进场的工人进行安全教育培训，考试合格后方可上岗作业。
2对重点工程机械设备吊车、抓斗、钻机、拌和站加强管理，严格按操作规程操作，并及时进行维修保养。
3对施工中安全薄弱环节如机械漏电、边坡及槽口坠落、机械打击倾覆等进行重点控制，采取有效措施防止事故发生。
4对现场“四口”进行防护，并为作业人员配备合格的劳动安全防护用品。
5项目部安全员每天对现场进行常规安全检查，项目部安全机构定期进行专项安全检查，对发现的不合格和安全隐患，下发整改通知，并对整改效果进行检查。
6定期召开安全会议，对发现的安全生产工作中的隐患和不足进行改正。
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