防渗墙施工组织设计方案.docx

1、防渗墙施工组织设计方案1工程概况1.1 概述三峡水库开县消落区生态环境综合治理水位调节坝工程位于开县新县城下游约4.5Km，其配套的生态建设工程则主要集中在坝址以上的新县城周边，工程建设的主要任务是：减少三峡库尾消落面积，降低消落区的水位变幅，改善开县新城区及其周边的生态环境，为消除疫情隐患，建立新的稳定生态系统和良好的人居环境创造条件。本标段水位调节坝土建工程设计分三期施工，总工期为22个月。本工程采用分期导流方式：一期工程施工先在左岸河床填筑防渗墙施工平台，进行闸坝段坝基防渗墙施工，河水经原河槽下泄。二期工程施工亦利用原河槽导流，在左侧河滩部分修筑上下游及纵向土石围堰，形成闸坝段施工基坑，

2、进行闸坝施工。三期工程右岸土石坝施工利用已建成的泄水闸闸孔导流。2007年6月为工程准备期，2007年7月至2009年4月为主体工程施工期。2007年8月进行左岸防渗墙施工平台填筑和防渗墙施工准备工作，2007年11月完成坝基防渗施工。2007年11月至2008年4月进行非溢流坝、溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙等施工。2008年11月至2009年4月进行右岸土石坝段施工。非溢流坝、溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙基础开挖部分砂砾石（约18万m3）运至存料场或直接运至防渗墙施工平台或直接运至围堰，作坝体砂卵石料垫层或填筑用：其中溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙利用约1万m3，防渗墙施工平台填筑利用约6.5万多m

3、3，围堰填筑利用约5.4万m3，余下部分作土石坝砂砾石填筑料。1.2 坝址工程地质条件主坝坝址河谷地貌开阔，呈“U”字型，河床主要为砂卵砾石覆盖层，厚10.336.06m，下伏基岩为上沙溪庙组紫红色粘土岩夹薄层砂岩，基岩顶板高程121.67高程145.76m，无软弱夹层分布，坝基冲积砂卵石结构不均，表层14m结构松散，以下呈稍密中密状态。坝址主要工程地质问题为河床覆盖层渗漏的渗透变形问题，以及覆盖层作为坝基的不均匀变形问题和坝基抗滑稳定问题。从地质条件上，土石坝与混凝土坝均不存在难以克服的地质缺陷，从建筑材料、坝基不均匀以及利用覆盖层作坝基的清基与处理工程量上，土石坝适应性要好。大坝两岸坝肩无

4、滑坡、危岩、泥石流等不良地质现象分布，右坝肩为顺向坡，岩层倾角大，地形坡角小于岩层倾角，无卸荷带；左坝肩为逆向坡，地形坡角稍缓，仅局部发现岸前卸荷裂隙，岩体较完整，自然岸坡稳定。2 施工项目、布置和主要工程量指本合同工程施工图纸所示溢流坝、鱼道、泄水闸、土石坝、挡土墙等建筑物基础防渗处理工程，其防渗结构型式包括混凝土防渗墙和头部分少数的高压喷射灌浆（旋喷）。防渗墙顶高程分别为：溢流坝、鱼道158.30m、泄水闸152.80m，土石坝159.50m。左岸溢流坝、鱼道、泄水闸、土石坝、挡土墙等建筑物基础防渗工程为一期工程（控制点BG）造槽面积12237.80m2，槽孔混凝土9011.3m2；二期为

5、土石坝（右岸部分）建筑物的基础（控制点GH），造槽面积2925.80m2，槽孔混凝土2925.80m2。防渗采用C10粘土砼防渗墙，墙厚600mm。3 施工进度根据本项目的工程特点、施工条件等因素，工期安排如下：一期防渗墙施工工期：2007年8月5日至2007年12月15日；二期防渗墙施工工期：2008年11月17日至2008年12月31日。防渗墙具体施工进度计划见防渗墙施工进度计划图。4 工程特点本工程地质条件复杂，上部砂卵石层较厚，对成槽过程中槽孔稳定造成很大困难，加之上部空槽部分太深（6.712.2）m，对于槽壁及上部导墙的稳定性都有很大影响，很容易造成导墙坍塌，存在很大的质量及安全隐患

6、。同时，由于防渗墙施工在汛期进行，可能由于洪水位过高，洪水将泥浆池等辅助设施淹没，从而可能影响工期。总之，本工程基础处理技术难度高、工序多、工期紧，要求的施工设备多样化等特性。5 施工依据（1）地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83；（2）粉煤灰混凝土应用技术标准GBJ140-90；（3）水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999；（4）水工混凝土施工规范SDJ207-82；（5）水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL174-96；（6）建筑地基处理技术规范JGJ79-91；（7）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001；（8）低热微膨胀水泥GB293897；

7、（9）钻井液用膨润土XY5060-85；（10）三峡水库开县消落区生态环境综合治理水位调节坝主体工程基础混凝土防渗墙施工技术要求；（11）本工程招投标文件（合同编号KXSWTJB-SG-DB-2007-05）、设计文件、建设单位和监理工程师的指示。6 施工布置6.1 风、水、电布置施工用水：在河岸边开挖一个集水坑采用水泵抽水。施工用电：从左坝头业主配电房接线，用3组3240+135铝芯电缆接线至施工点，并设置分流器，用3240+135铝芯电缆向各施工作业面设备供电，根据投入防渗墙施工的设备功率统计，最大用电负荷高达1400KW，超过业主提供的1000KW部分由自备柴油发电机供电。施工用风：采用

8、移动式空压机供风。6.2 施工场地安排和道路布置根据本工程混凝土防渗墙布置情况，沿坝轴线用土石料填筑高程165.00m的一期施工平台，该施工平台平均宽度19.0m，边坡系数1:2.0。泥浆循环系统1.0m+钻机平台6.0m+导向槽1.0m+施工道路4.0m+液压抓斗平台7.0m，详见防渗墙施工平面布置示意图。根据液压抓斗（自重70吨）等设备的承载力要求，施工平台需采用YJZ18振动碾分层碾压密实。施工道路布置在平台轴线上游。倒渣平台布置在轴线上游侧，冲击钻机布置在轴线的下游侧，倒渣平台填筑压实后，在其表面浇筑宽7m厚15cm的C20混凝土路面，防止泥浆水渗透平台造成槽孔前台坍塌,并在路面下加铺

9、20cm厚级配碎石垫层以避免混凝土搅拌车频繁行使而损坏路面。JS1500混凝土拌和站布置在左岸166.00m高程平台，小时生产能力6090m3，详见左岸临建平面布置图。设备、材料等通过混凝土路面进入。根据现场实际情况，采取的施工布置如下：（1）液压抓斗兼倒渣工作平台布置由于抓斗自身重量及施工特点，抓斗施工平台布置在轴线上游侧需7.0m宽。（2）施工道路布置施工道路布置在坝轴线上游侧，便于施工设备、材料及槽孔混凝土从上游左侧临时道路到达防渗墙施工平台。施工道路主要用于设备吊装及槽孔混凝土运输。由于在液压抓斗施工的同时，混凝土运输设备无法通过，因此在液压抓斗施工平台外缘布置宽4.0m的施工道路。（

10、3）泥浆循环系统该处防渗墙位于河床部位，砂卵石厚度较大，地质条件复杂。根据以往施工经验需采用泥浆循环造孔成槽。因此需布置不小于1.0m宽的循环系统。（4）钻机平台布置由于施工任务重，工期紧，防渗墙造孔采用CZ-8D型连续冲击钻机，钻机垂直轴线长6.0m，钻机平台布置在轴线下游侧。（5）供电系统布置供电系统布置于钻机平台后方的斜坡上。（6）泥浆池布置泥浆池在下游钻机平台后缘布置，用于贮存、制换、净化泥浆。该防渗墙所属地层地质条件较差，为保证槽孔安全及漏浆、串浆时及时补充泥浆，泥浆池系统一定要合理，且能贮存保证漏浆情况下的最大需浆量，泥浆池宜沿轴线布设为宽4.0m、高2m的大泥浆池。7 防渗墙平台

11、施工及度汛措施7.1 平台施工（1）平台填筑料的技术规格要求平台填筑料主要包括砂砾石料、垫层料、块石等，其技术规格要求按设计院技术要求执行。（2）填筑料源1）砂砾石料：就近从河滩开采，不足部分从二期工程施工围堰以外500m范围内采运。2）垫层料：就近在河滩料中进行筛分，人工铺散，挖机碾压密实。3) 块石：块石主要用于平台的防冲保护，在滴水岩料场开采，要求粒径d=0.30.5m。（3）填筑施工一期混凝土防渗墙施工平台第一段填筑量58000m3，日填筑量约6000m3/d；第二段填筑量约5000m3，日填筑量约3000m3/d。砂砾石采用1.6m3挖掘机装车，20t自卸汽车运输到施工平台后直接抛投

12、，水下部分靠自重压实；水上部分填筑时需清除基础表面的杂物和耕作松土层,并分层用TY-320推土机平料；平台填筑料不允许填筑大粒径块石，防渗墙两侧5m范围内的砂砾石料，不允许混入粒径大于20cm的坚石及其它杂物；同时,沿防渗墙轴线上、下游各1.5m范围内,从回填平面以下2m至施工平台顶的高度内,采用粘土填筑。填筑由低向高分层铺筑,砂砾石松铺厚度每层控制在0.50.8m,铺筑采用进占法,20t自卸汽车运土,YJZ18振动碾碾压58遍,振动碾行车速度控制在2km/h,压实干密度不小于1.95t/m3。（4）裹头防护裹头部位防护按设计院蓝图实施。水下抛投块石用20t自卸汽车运到现场，挖机抛投。干砌石按

13、如下方案实施：1）干砌石砌筑在压实的砂砾石垫层上，按错缝原则铺砌。2）表面砌缝的宽度不大于25mm，砌石边缘做到顺直、整齐牢固。3）砌体外露面的顶面和侧边，选用较整齐的石块砌筑平整。4）为使沿石块的全长有坚实支承，所有前后的明缝均用小片石料填塞紧密。施工时尽量利用晴好天气加快填筑进度，并根据水文预报及时做好块石裹头保护，减少水流对平台的冲刷。（5）主要机械设备配置主要机械设备配置见表7-1。表7-1 主要机械设备配置表名称型号、规格单 位数 量备 注推土机TY-320台1挖掘机CAT330台31.6m3自卸汽车20t台8振动碾YZJ18台118t7.2 防洪度汛措施7.2.1 度汛标准一期混凝

14、土防渗墙施工平台设计洪水标准为全年20%频率最大瞬时流量为3650m3/s，坝址处相应水位为EL163.6m，防渗墙施工平台设计高程为EL165.00m。7.2.2 水文条件小江流域径流主要来源于降水，多年平均年降雨量自东北至西南1700mm递减至1200mm；东河最大，多年平均1454mm，其余平均为1200mm左右。汛期59月5个月雨量占全年降雨量的75%，113月5个月为枯水期，降雨量占全年11%，4、10月为平水期，降雨量占全年14%。小江流域大洪水以5、7、9三个月出现的频率最高，其表现形式为典型的山区暴雨洪水特性，来快去快，一般历时12d。设计洪水成果表详见表7-2，坝址处水位流量

15、关系曲线详见表7-3。表7-2： 设计洪水成果表项目频 率（%）0.050.11253.331020Q(m3/s)102609520706062905270550044803650表7-3： 坝址水位流量关系曲线水位(黄海、m)流量(m3/s)水位(黄海、m)流量(m3/s)151.68016014201531716119801546016227501551421633630156225164466015743016556901587271666900159102016781007.2.3 施工布置及道路布置2007年度，开县水位调节坝工程汛期防汛重点主要为一期混凝土防渗墙施工设备及人员安全，

16、其施工道路主要为防渗墙施工平台顶部道路及连接云开公路的临时施工道路。当洪水来临之前应提前进行液压抓斗的撤退工作，确保其余施工设备及材料及时撤退，并在每天安排专人维护施工道路，确保施工、交通道路畅通。7.2.4 防洪度汛措施（1）项目部成立防汛渡汛领导小组统一协调指挥防汛人员和物资设备，成立防汛抢险突击队，服从防汛渡汛领导小组的统一指挥。同时制定了防汛渡汛预案，做到汛期突发事件时整个项目部反应快速和物资设备保障有力。（2）混凝土防渗墙施工平台特别是端头部位直接承受河水的侵蚀和冲刷，极易导致施工平台跨塌和失稳，在遭遇超标准洪水时必须增加防冲保护措施：1）在施工平台堤头上游迎水面进行抛填块石保护，抛

17、填块石应达到高程160.00m；2）对施工平台的端头部位应局部加宽加高，同时在15m范围内的上、下游坡面上采用钢筋石笼及块石裹头进行保护，钢筋石笼由吊车进行安放并达到以上。（3）加强与业主水情的中长期预报，如有洪水水情，尽量将施工设备、材料等及时退出施工平台，并采取一定措施，保护施工平台安全。（4）汛期根据业主提供的水情预报，当预报来水流量将超过砼防渗墙施工平台挡水标准时，采取在槽孔周边码粘土袋挡水（具体高度及断面型式由设计确定），迅速尽可能的撤离平台上电器施工设备、材料等至安全部位。（5）平台上施工材料按材料品质及规格分类堆放，便于抢险撤退时能迅速吊装转移。（6）合理安排施工计划，加大投入，

18、提高生产效率，加快施工进度。（7）汛期对施工电源线路及防雷接地经常进行全面检查，确保防汛抢险时供电万无一失。（8）汛前备足防汛所需的材料和设备，确保运输车辆和吊车完好。8 防渗墙施工8.1 先导孔施工（1）施工时间：先导孔施工在防渗墙施工平台填筑后进行。（2）孔位布置：沿防渗墙轴线每20m左右布置一个先导孔，并视情况进行调整，轴线起点、端点各布置一孔一期防渗墙先导孔施工平台布置图。（3）钻孔直径：开孔孔径150mm，基岩终孔孔径76mm。（4）孔深：进入弱风化基岩5.0m。（5）钻进方法：上覆盖层及砂卵石层采用MGY80型钻机跟管冲击钻进，岩石采用XY-2PC钻机配金刚石钻头回转钻进造孔，在进

19、入基岩开始取芯并按顺序装箱编号。技术人员及时进行岩芯描述。钻进过程中准确记录遇漂石、基岩的具体深度。一个单元（部位）先导孔完成后作柱状图、剖面图。基岩段应做压水试验，以便指导施工。（6）防渗墙底线绘制：根据先导孔的资料，绘制防渗墙施工底线剖面图，报监理人批准。8.2 混凝土防渗墙施工布置8.2.1 防渗墙槽段划分与接头孔施工防渗墙接头孔拟采用“全孔套接”钻进形成，暂计划一期槽和二期槽段长为6m，每个槽孔分主孔和副孔，主孔为60cm，副孔根据施工工艺进行调整。槽段的划分可根据施工实际情况进行调整混凝土防渗墙槽段划分布置图。8.2.2 施工设备和劳动力安排（1）施工设备配置1) 设备配置原则根据本

20、工程施工特点、施工方法和施工进度安排，结合各施工设备的实际施工能力及工效分析，对防渗墙施工设备进行选择和配置，选用的施工设备见表8-1。2) 工效分析冲击钻机钻主孔约8m/天=4.8m2/天冲击钻机成槽约13m/天=7.8m2/天液压抓斗成槽70m2/天8台冲击钻机配合液压抓斗成槽+4台冲击钻机单独成槽每月完成工程量约=（84.8+70）30+47.830=3252+936=4188m2/月表8-1 主要施工设备表序号设备名称型号及规格单位数量功率（kw）进场时间1冲击钻机MGY-80台1358.102地质钻机XY-2PC台1158.103泥浆泵BW100/100台18.104高速制浆机800

21、L台18.105冲击钻机CZ-8D台16558.186液压抓斗KH180台29.57强制式搅拌机JS1500台1158.108搅拌运输车3m3台48.269搅拌机1X0.35m3台18.2610气举反循环QJ-108台28.1811排污泵3PNL台3228.1812泥浆泵3PNL台16228.1813清水泵台1618.1814吊 车16t辆18.1815导 管250m1508.1816移动式空压机12m3台2908.1817高喷台车GJY-500台28.2618高喷台车GP-台18.2619高压泥浆泵PP-120台38.2620拔管机BG80台38.2621制浆机JZ-350台148.2622

22、照明配电箱个518.1823柴油发电机组200GF/380V台18.26以上投入的施工设备包括备用设备，根据现场施工中的一些不可预见因素及前两个槽段施工工效考核需新增加的设备、人员在7天之内必须到达现场施工。（2）劳动力安排根据本工程施工工期紧施工强度难度大等特点，合理安排施工人员进场施工，确保施工总目标的实现。基础防渗施工高峰期需人员126人，其中管理人员6人，技术工人20人，普工100人。8.2.3 辅助设施布置（1）导向槽结构及钻机平台布置根据监理工程师提供的现场测量基准点，测放防渗墙轴线及桩号，并经监理工程师验收后开始导向槽的开挖和导墙的制作，混凝土导向槽开挖宽度2.0m，导墙沿防渗墙

23、轴线两侧布置，采用“长矩型”现浇钢筋混凝土结构，要求导墙内面与防渗墙轴线平行，导墙内面竖直，允许误差10cm；导墙顶面水平，高程一致，允许误差10cm；导墙内平面间距允许误差10cm。计划深度为2.0m(根据现场开挖情况确定)，墙宽50cm。开挖采用反铲挖掘机挖槽，配合人工削边坡，该项施工可与先导孔施工同步进行。导墙必须座落于相对密实和稳定的土石层上。钻机平台净宽6.0m，并根据施工机械进行调整，平行防渗墙轴线铺设22道钢轨，钢轨间距依据钻架的结构现场确定。钢轨下部铺设20cm20cm120cm的枕木，间距0.40.6m左右，钢轨固定于枕木之上。（2）制浆系统根据场地条件及施工安排现场布置，在

24、防渗墙施工平台（高程EL165.00m）的下游边缘修建泥浆池，泥浆制浆站设置于泥浆池侧，紧靠泥浆池布置，主要为膨润土、粘土及外加剂仓库，库内设置1.5m高的平台，紧靠平台在仓库和制浆站之间，拌制好的泥浆放入贮浆池内，制浆站面积为88m，高24m，砖瓦结构。并沿轴线边相距为30m设一个约12m3废浆沉淀池。（3）混凝土系统在高程166.0m平台设一台JS1500型搅拌机，理论生产能力为6090m3/h，8月底投入运行；另我项目部为保证二大系统临建连续施工，再配备1X0.35m3搅拌机。由此分析，搅拌机的配备足以满足防渗墙施工强度和连续浇筑需要。拌制好的混凝土通过搅拌车运至浇筑地点。在因故停电时，

25、自备柴油发电机组供电，确保混凝土连续施工。8.3 混凝土防渗墙施工8.3.1 槽孔施工工艺及技术参数（1）施工工艺：采用“钻劈法”和“两钻一抓法”成槽，以“两钻一抓法”为主。泥浆下直升导管法进行混凝土浇筑；一、二期槽段连接采用“全孔套接”，即在混凝土浇筑完混凝土初凝后，重新开始冲击钻进，形成二期槽段的接头孔。防渗墙施工程序为：施工准备轴线放样先导孔施工、导槽开挖及导墙制作一期槽孔成槽施工清孔换浆浇筑钻接头孔二期槽孔成槽施工清孔换浆浇筑成墙空槽段回填夯实。混凝土防渗墙施工工艺见流程图图8-1。（2）技术参数墙体宽度：600mm；入岩深度：1.0m；混凝土强度：C10；抗渗等级：W8图8-1 混凝

26、土防渗墙施工工艺流程图废碴排除 8.3.2 现场试验（1）为探求适应性地层的防渗墙施工工艺和在该类地层建造防渗墙的可靠性及防渗效果，在防渗墙正式施工前，结合施工进行现场生产性试验。通过试验以获得在该地层进行防渗墙施工的合理技术参数以及相应的施工经验，为基础防渗墙施工打下基础。（2）试验部位：根据设计要求或监理工程师现场指定。（3）试验施工工艺：分别采用“钻劈法”和“两钻一抓法”造孔成槽，泥浆下直升导管法进行混凝土浇筑成墙，槽段连接采用“全孔套接”。（4）成果分析防渗墙现场生产性试验结束后，进行以下工艺和工效对比分析，并将试验报告报送监理工程师。1）防渗墙造孔工艺和设备对地层的适用性及工效的对比

27、分析；2）混凝土配合比试验分析；3）泥浆试验分析；4）各种特殊情况处理。8.3.3 泥浆制备（1）制浆材料1）拟定固壁泥浆以粘土为主膨润土为辅的泥浆，地质条件允许时可加入适量碱。粘土质量满足水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范（SL17496）标准。2）膨润土质量标准满足钻进液用膨润土(XY-5060-85)标准。3）施工用泥浆的技术性能、制备泥浆的原材料等，需满足水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范（SL17496）标准。（2）泥浆拌制方法1）采用3PNL泥浆泵和孔内直接钻进制浆，按规定的配合比先往池内注水，然后加入外加剂，外加剂如纯碱，加粘土，再加入膨润土，各种材料的加量误差不大于5%。每

28、槽浆的拌制时间为57分钟。固壁泥浆须具有良好的物理性能、良好的流动性能和化学稳定性能及较高的抗水污染能力。泥浆配制的配合比通过现场试验确定。2）新制泥浆的使用；储浆池内泥浆经常搅动，保持指标均一，避免沉淀或离淅；钻进过程中当泥浆性能恶化时，应抽出泥浆进行净化处理，并及时补充新浆。3）泥浆质量控制：新制泥浆从储浆池内取样，测量比重、漏斗粘度及含砂量；循环使用的泥浆应控制比重、漏斗粘度、含砂量、失水量、泥皮厚度和PH值等性能指标，符合要求的才可以使用，否则，作废浆处理；废浆应集中排放到监理人指定的地点。4）泥浆制备的配合比及制浆方法和工艺流程、泥浆的供应和回收等，均经监理工程师批准后实施。8.3.

29、4 造孔（1）造孔方法：采用“钻劈法”施工时，使用冲击式钻机钻主孔和劈副孔，十字钻头打小墙，用正循环护壁、捞渣筒或反循环砂石泵抽渣清槽；采用“两钻一抓法”施工时，使用冲击式钻机钻主孔，采用液压抓斗抓副孔配合成槽。（2）槽孔深度：墙底深度参照设计施工图及报批监理批准的防渗墙底线剖面图。每个主孔快接近底线时应采集取岩样由地质监理人进行鉴定，确定是否达到要求的入岩深度。槽孔的入岩深度为进入基岩1m。（3）成槽施工过程中，孔内泥浆浆面保持在导墙面以下3050cm左右，发现泥浆漏失应立即采取堵漏措施并补浆，如补浆不能满足造孔施工，可用一般粘土重新回填槽孔，直到槽孔内的浆液基本不再下降为止，而后重新造孔。

30、（4）终孔验收：主副孔造孔全部完成，经自检合格后报监理工程师进行孔位、孔斜、孔形和孔深验收。如有不合格的进行返工处理。终孔验收标准：孔位中心偏差不大于3cm；槽孔孔壁应平整垂直，不得有小墙，孔斜率一般不得大于0.4%，特殊情况下不大于0.6%；入岩深度满足设计要求；接头孔孔位中心任一宽度的偏差值不大于规定墙厚的1/3。8.3.5 清孔终孔验收结束后，采用泵吸反循环法进行清孔换浆，对于二期槽孔，在清孔换浆结束前，用钢丝刷子钻头对接头孔孔壁进行分段刷洗，清除孔壁上的泥皮。清孔换浆和接头孔壁的刷洗均满足质量要求后方可结束。清孔质量标准：清孔换浆1h后，孔底淤积不大于10cm，粘土泥浆密度不大于1.3g/cm3、粘度不大于30S、含砂量不大于10