砼地下连续墙施工方案.docx
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砼地下连续墙施工方案
砼地下连续墙施工方案
1、施工规划
1.1施工布置
本工程混凝土防渗墙工程量达4039.2m2，覆盖层主要为砂砾石层，墙体最大深度约21m，结构松散，孔壁不稳定，易造成坍孔和漏浆，对防渗墙施工进度起决定性作用。
1.2施工准备
1.2.1主要施工设备
根据阿塔山水库混凝土防渗墙工程施工的具体条件，确定本工程防渗墙施工的主要设备为：
（1）BS650液压抓斗：
液压抓斗对基岩上部的地层可以进行高效、快速的施工，具有抓取工效高、成孔质量好的特点。
（2）CZ-22冲击钻机：
该钻机对地层的适应性好，易于检修，较易操作。
（3）ZX-200泥浆净化装置，使泥浆以闭路方式循环。
其渣料筛分能力达25～80t/h，除砂效率90％以上。
渣料经筛分后，含水率极低，有利于节约泥浆，并减少环境污染。
（4）YJB-800全液压拔管机。
施工主要设备及用电量一览表
序号
设备名称
型号、规格
单位
数量
功率（kW/台）
用电量（kW）
备注
1
液压抓斗
BS650
台套
1
柴油动力
2
冲击钻机
CZ-22
台套
8
30
240
3
泥浆搅拌机
GJ-1500
台套
1
26
26
4
泥浆泵
3PN
台
4
22
88
5
水泵
LA1-100
台套
1
45
45
6
液压拔管机
YJB-800
台套
2
15
30
7
接头管
Φ800
m
66
8
泥浆净化装置
ZX-200
台套
1
82
82
9
电焊机
40kVA
台
8
40
320
10
吊车
20t
辆
1
柴油动力
11
装载机
ZL30
辆
1
柴油动力
12
砼拌和系统
台套
2
32.1
64.2
13
砼泵
HBT30A
台
2
41
82
14
双排汽车
1.5
辆
1
汽油动力
15
货车
5.0t
辆
1
汽油动力
16
漏斗
500／700mL
套
1
17
温度计
70℃
支
2
18
比重秤
套
1
19
泥浆含沙量计
NA-1
套
1
20
机加工设备
台套
2
15
30
合计用电量
1007.2
1.2.2施工临建设施
临建设施主要包括：
施工交通、供水、供电系统、泥浆制备系统、防渗墙施工导墙及施工平台应满足混凝土防渗墙施工要求。
（1）施工交通
施工期间对外交通依靠现有对外交通道路及设施，场内临时施工道路主要担负施工区内设备的交通及物资运输。
（2）供水系统
采用一台多级离心泵供水，额定流量54m3/h，扬程60m。
供水管路采用φ100mm钢管向施工现场供水。
水泵布置在防渗墙轴线左侧上游水坑旁。
见施工平面布置示意图。
（3）供浆系统
供浆系统包括制浆站、泥浆池、供浆泵系统和泥浆回收系统等，布置在防渗墙轴线的左侧上游100m，供浆管路采用φ100mm钢管。
见泥浆站平面布置图。
安装1台GJ-1500型高速搅拌机，日生产能力为200m3，可满足施工时泥浆的需求量。
泥浆站膨化池、供浆池总容量计划360m3，采用浆砌块石结构，内表面进行C75#砂浆勾缝，底部用C10#混凝土浇筑而成，确保泥浆不外漏。
制浆站至施工现场的供、回浆管路为φ100mm钢管。
供浆泵采用两台3PN泥浆泵，送浆能力可满足要求。
泥浆回收主要是对浇筑时置换出的护壁泥浆进行净化后重复再利用，回收的泥浆与新制泥浆分开存放，回收的泥浆原则上只用在造孔施工时使用。
膨润土露天存放，并做好防雨防潮工作。
（4）砼拌和运输系统
混凝土拌和采用两台混凝土搅拌机，每盘搅拌量0.5m3，每小时搅拌量40～50m3，能满足混凝土防渗墙的浇筑强度要求。
混凝土运输采用混凝土泵直接将混凝土输送至槽孔口进行浇筑。
（5）供电系统
根据施工设备情况，用电设备总功率1007.2KW，利用率以0.6考虑，所需用电负荷为600kw。
（6）施工导墙及平台
导墙顶高程高出地面10cm，导墙为钢筋混凝土结构，钻机及抓斗施工平台分别布置在防渗墙轴线上、下游侧。
施工导墙及施工平台规格以及相关系统的布置见施工导墙及倒渣平台布置图。
（7）排渣、排水系统
在防渗墙轴线的下游侧设置平行防渗墙轴线的排渣排水沟，断面尺寸40cm×40cm（宽×高），再按40m间距修建垂直防渗墙轴线的排渣排水沟，将废渣、废水排至下游坝脚，排水沟顺水流方向的坡度不小于3%。
所有废渣按业主或监理的要求统一处理。
1.2.3测量控制网
按业主提供的测量资料，在施工现场建立施工测量网，设立测量点并采取保护措施，在防渗轴线上每隔20～30m建一个测量点，并做明显标志，建网工作在正常施工前完成。
1.2.4设备安装与调试
钻孔、供水、供浆、搅拌站等设备在正式开工前10天内调试完成。
1.2.5施工平台
施工平台要求平整坚实，地面起伏小。
由钻机工作平台、倒浆平台、排浆沟、和施工道路等组成。
1.2.6工地现场修理间
在辅助企业区设一个修理间，面积约50m2，可采用活动板房，要求防雨且备有足够的电源
2、施工方案
2.1施工工艺
测量放线→导墙施工→地下墙成槽→清基→钢筋笼吊放→水下砼浇注。
2.2导墙施工
导墙采用C20钢筋砼现场浇制，尺寸见附图所示。
施工注意事项：
放线要正确，导墙之间距离比挖槽设备大4cm；导墙土方开挖要有排水系统；模板、钢筋符合施工规范要求；导墙在拆模后及时用木方将左右导墙之间支撑起来，并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走，以防导墙变形。
2.3泥浆工程
①泥浆配合比
在地下墙施工中，泥浆的优劣将直接影响地下墙成槽施工，根据地质资料地下墙施工经验初拟以下：
陶土粉10～12%
纯碱0.5%
CMC0.3%
新浆指标：
粘度18～25s
比重1.05～1.07g/cm3
失水量<10ml/30min
泥皮厚<1mm/30min
PH值7～9
胶体率98％
泥浆配合比在施工中应根据材料的性能，土质情况实际予以调整。
②泥浆搅拌系统及拌制方法
泥浆搅拌系统由600L高速回转的泥浆搅拌机，φ200螺旋输送机等设备组成，工作出泥量4立方米/小时，泥浆制作时应确保水压和水量。
泥浆搅拌作业棚的搭建要求与水泥库相同，严禁陶土粉受潮，地面需填高，泥浆搅拌机作业区的净空需保证5米以上。
泥浆搅拌直接影响泥浆的质量，必须严格按照操作规程办事，即先配制1.5%CMC均匀溶液，静止5小时，按配合比在1000L的搅拌桶内加水，纯碱，陶土粉，搅拌3分钟以后方能加入CMC溶液，继续搅拌数分钟，存放24小时后方可使用。
③泥浆循环系统
该系统布置在结构中部25×15m，高2.5m（地下1.2m，地上1.3m），设计容积大于700立方，能满足两个作业区的需要。
④泥浆管理
泥浆在成槽施工中，会受到各种因素的污染而降低质量，为确保护壁效应及砼质量，应对每批制作新浆及槽段被置换后的泥浆进行测试，指标控制如下：
比重：
1.05～1.2g/cm3
粘度：
18～30s
失水量：
<30cc/min
泥皮厚度：
1～3mm/30min
PH值7～9
⑤废浆处理
一般为严重水泥浸污及大比重泥浆即作废浆处理。
废浆处理方法：
采用全封闭式的车辆将废浆外运到指定地点，保证环境的清洁。
2.4成槽
本工程主要采用“钻抓法”成槽施工：
首先采用冲击钻机钻接头端孔（导孔），钻孔终孔后，采用液压抓斗抓取主孔，至基岩面后，抓斗再抓副孔，覆盖层部分全部抓取作业完成后，再改用冲击钻机完成基岩部分的钻孔任务。
成槽施工开辟二个作业区，采用意大利进口液压式抓斗，挖土成槽施工，
一期槽孔的成槽施工先钻进两个端孔至终孔深度，抓斗抓取槽孔中间部位至基岩面，剩余的基岩部分由冲击钻完成。
二期槽孔的端头孔直接由起拔接头管形成，中间部分的成槽方法同一期槽孔。
浇筑完成，接头管在混凝土初凝后起拔。
二期槽孔清孔换浆结束之前需洗刷接头。
2.4.1槽段划分
槽段划分方案根据施工总体方案确定，并可能根据生产实际情况进行调整。
为减少接头数量，可增加槽段长度，但考虑到上部松散的砂砾石地层易于坍塌，为确保孔壁安全，初步拟定一、二期槽段长度均为6.8m，见防渗墙槽段划分示意图。
①测量放线
在槽上做好槽段及每一幅的记号。
②成槽机成槽时及时补浆，防止塌方，泥浆液观应高于地下水位0.5～2.0m，设备在工作前必须操平对中，正确无误。
③清基及节头处理
成槽后先做接头处理，再用空气吸泥做清基工作，清基结束后，要测定距槽底（设计标高）20cm处，泥浆比重应不大于1.25沉淀物淤积厚度要<200mm，砼节头上的泥浆应认真，细致地清刷在30分钟左右，其次数应在30次以上。
④锁口管吊放
为了保证槽段间施工交接，应在清基后吊放锁口管，锁口管直径1000mm，由50T履带吊分节吊放，拚装后垂直插入槽内，锁口管的中心线与槽段分段线相吻合，底部和槽底必须密贴，防止砼倒灌，上端口与导墙连接处用木楔楔牢。
防止倾斜。
⑤成槽时的垂直度、深度控制
成槽时的垂直度控制：
首先成槽机械必须摆平对中，操作机械的纠偏装置使液压导管垂直，达到要求。
深度控制：
采用测绳做到每抓一幅1～2次。
2.4.2清孔换浆
槽孔终孔验收合格后进行清孔换浆，清孔采用泵吸反循环法，用砂石泵抽出的泥浆经泥浆净化装置处理后返回槽孔内，同时向槽内补充新鲜泥浆，对于被严重污染的泥浆予以废弃。
直至槽孔内泥浆指标达到规范要求。
施工中若泵吸反循环法效果不理想，也可采用抽筒法清孔。
二期槽孔清孔换浆结束前，用刷子钻头分段洗刷一期槽孔端头的泥皮和地层残留物，以刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格标准。
清孔换浆1小时后应达到如下标准：
槽底淤积厚度≤10cm，槽内泥浆密度≤1.15g/cm3，500／700漏斗粘度≤35s，含砂量≤5％。
清孔验收合格，由现场监理工程师签发清孔验收合格证后，方可进行下道工序施工。
3、钢筋笼的制作与吊装
制作时必须对号入槽，分二节制作起吊，采用8T吊车吊放。
钢筋笼必须在平整的操作面上制作，保证尺寸标准。
4、浇筑成墙
4.1混凝土控制指标
依照设计及施工规范要求，其主要控制指标应满足如下要求：
28d抗压强度≥15MPa；
28d抗渗等级W8；
入槽坍落度18~22cm，保持15cm以上时间应不小于1h；
入槽扩散度34~40cm；
熟料初凝时间应不小于6h，终凝时间不大于24h。
4.2导管的布置及水下砼浇注
①导管布置
浇注水下砼采用导管法施工，砼导管选用Dg250的圆形螺旋快速接头型，长度每节2～2.5m。
用吊车将依次接长的导管吊入槽段的规定位置，直到距槽底50cm左右的标高，导管顶端上安方型漏斗，便于浇注砼。
质量要求：
导管不变形，接头处螺旋丝性良好，便于导管拼装；导管连接牢固，防止接头漏泥浆，污染砼；导管安放位置正确，垂直，防止在浇注砼的过程中，导管提升碰到钢筋笼，而发生下放困难的不良现象；检查导管的安放长度，并做好记录。
②水下砼施工
砼质量要求：
砼施工等级为C30，混凝土运输采用混凝土泵输送至浇筑槽口，混凝土供应强度应能满足混凝土面上升速度不小于2m/h的要求，混凝土供应强度应保证12m3/h以上，严格控制水灰比，坍落度控制在18cm～22cm之间；保证砼的和易性，砼到场后应及时浇注入槽。
水下砼浇注：
为保证砼在导管内的流动性，防止出现砼冷缝，夹泥现象，槽段砼面应均匀上升，且连续浇注；导管应埋入砼内2m以上，但一般不宜大于4m，以免使砼顶面的沉渣或泥浆混入砼内，降低砼质量；槽内砼面上升速度，不应小于4m/h，否则无法保证砼的质量，但不宜大于5m/h；在砼浇注时不能将砼洒落槽内，污染泥浆；浇注后的砼顶面超高30～50cm。
4.3锁口管的提拔
锁口管拔升工艺应与砼浇注相结合，砼浇注时应做好每车砼浇注时间与砼面上升记录，作为提拔锁口管时间控制的依据，根据水下砼凝固速度的规律及以往的施工经验操作，做到既顺利地拔出锁口管，又不会造成槽段砼的坍塌。
4.4岸坡段成墙
当砼防渗墙浇筑到岸坡记机械工作不便时，我们采用爆破开槽或者风镐配合人工开槽，支立模板进行混凝土浇筑成墙的方法。
4.4.1成槽
成槽过程中不得放大炮，尽量使用风镐、人工，避免影响已经浇筑完成墙体的质量。
4.4.2钢筋模板
钢筋、模板的制安必须符合规范及设计要求，在安装完成后报监理工程师批准才能开仓浇筑。
4.4.3浇筑
浇筑过程必须符合规范设计要求，利用自卸汽车进行短距离运输，利用软轴振捣器进行振捣，振捣时振捣器要快插慢拔，不得漏振，按顺序逐点移动，达到均匀振实，
5、特殊过程及预防措施
5.1特殊过程
防渗墙混凝土浇筑属于该项工艺的特殊过程，拟在施工中按下表进行控制：
混凝土浇筑的控制要求
序号
过程参数
参数要求
直接控制人
监督控制人
控制频次要求
1
开浇
按规范进行
浇筑班长
技术值班
开浇全过程
2
混凝土坍落度、扩散度
入槽坍落度18~22cm，扩散度34~40cm
试验员
技术负责人
第一盘，以后每两小时
3
混凝土面上升速度
不小于2m/h
技术值班或其指定人
技术负责人
每30min左右测量一次槽内混凝土面深度，开浇与终浇过程加密
4
导管埋深
1.0~6.0m
技术值班或其指定人
技术负责人
每30min左右测量一次槽内混凝土面深度，开浇与终浇过程加密
5
终浇高程
按设计要求执行
技术值班或其指定人
技术负责人
终浇过程
5.2预防措施
（1）预防漏浆、承压水及塌孔
本工程覆盖层主要为砂卵石，不利于成槽过程中的孔壁稳定，应采取如下措施以防止塌孔：
a使用优质膨润土泥浆护壁；
b在泥浆漏失严重的地层，适当加大泥浆比重；
c向槽内投放粘土，用钻头或重凿冲击挤密地层，确认不漏浆后，再正常钻进或抓斗施工。
如此循环，直至穿过漏失地层。
（2）预防漂石、孤石对成槽工效及质量的不良影响
在成槽过程中，遇漂石、孤石以及坚硬基岩等，影响成槽工效时，可用抓斗提升重凿进行冲砸抓取或由冲击钻机配合施工，必要时采用孔内聚能爆破或钻孔爆破措施，以避免孔斜超标、加快成槽速度。
（3）预防接头管施工质量事故
接头管起拔过程中卡管、铸管、起拔过早造成接头混凝土坍塌均是施工过程中常见的质量事故，采取预防措施如下：
a控制导墙建造质量，以满足接头管起拔时所需的支承力，以免造成导墙下沉或变形。
b严格控制一期槽接头孔孔位及孔形，开孔不得压向二期槽孔；孔斜率控制在4‰以内，并力争较小的孔斜率。
c一期槽接头孔钻进时，严格控制钻头直径，保证成孔直径不小于80cm，并避免过多超径，以免造成接头管绕浇过多的混凝土，不利于二期槽孔成槽施工，且易造成起拔管事故。
d认真进行一期槽接头孔孔形检测，孔斜超标时及时修正，以免造成卡管事故。
e接头管下设之前，对其圆度、垂直度、底阀开关是否灵活进行全面检查，发现问题及时进行处理。
f根据以往的施工经验，确定接头管合适的起拔时间。
混凝土开浇后，现场及时取混凝土样，装模并观察其初凝情况，当试样基本初凝时开始起拔接头管，起拔原则应遵照勤拔、少拔的原则，这样既可以消除混凝土与接头管壁的粘结力，又可以避免混凝土尚未完全初凝而坍塌。
6、工程质量检查
地下墙砼超声波测试根据设计要求，在相寻应的地下墙槽段中，预埋超声波测试管。
超声波测试管采用2寸钢管，其埋设深度：
底与地下墙钢筋笼相同，顶与导墙面相平。
每一槽段（以6.8米槽段考虑）布置2组6根测试管。
超声波检测砼质量的基本原理是根据超声波在砼介质传播过程中，砼质量可以影响到超声波的传播时间，能量损耗以及波形畸变等物理参数，根据这些参数的变化，可以对砼质量进行评价。
实际所采用的方法是在砼内预埋超声波测试管，通常是在钢筋笼内固定平行铁管。
检测时，通过一根测试管发射超声波信号，另一根测试管接收信号，通过接收仪将检测波数据送入计算机，经过计算判断所测断面砼的质量。
目前测试仪器采用HF-D型智能声波仪及换能器。
测试完毕10日将提供深度－时间、深度－波速数据、深度－波速曲线以及质量判别情况。
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