砼防渗墙施工方案

安吉县赋石水库加固改造工程

砼防渗墙专项施工方案

批准 : 审核: 编写:

安吉县赋石水库加固改造工程项目部

二 0 一六年十二月

目录

1、 施工概况及设计指标 ......................................... 2、 施工程序 .............................................. .23、 施工准备 .................................................

..2 ..2

4、 槽孔建造施工工艺 .................................. .……2 5、 混凝土浇筑 ........................................... .5 6、 防渗墙施工特殊情况处理 ………………………………………… 7、 明挖段防渗墙施工 ………………………………………………… 8、 防渗墙施工质量控制措施 ………………………………………… 9、 防渗墙质量检查和工程验收 ……………………………………… 10、

.…6 .…7 ..…9 .…10

废浆及沉渣排放 ……………………………………………………… 11

11、 ........................................................... 施工进度计划、人员及机械投入计划 …………………………… ............... 12

1、 施工概况及设计指标

1.1 施工概况 本工程混凝土防渗墙（截水墙）轴线位于坝脚处，坝脚防渗采用砼防渗墙；墙体

为

C20W4F5C防渗墙施工平台高程50.00m,墙顶高程为50.00m,底高程随基岩高程的不同而 不同，最大墙约为11.5m左右，墙体厚度0.6m。槽挖段防渗墙桩号LA0+000~ LA0+1.36, 明挖段桩号LA0+1.36~ LA0+274，LB0+000~ LB0+025单个槽长为8m （中对中），共32 个槽段。

1.2 设计指标

防渗墙砼设计指标： C20W4F50。 2、 施工程序

混凝土防渗墙施工程序见附图 2-1 ： 3、 施工准备

施工平台及导墙采用钢筋混凝土形式，导墙采用矩形断面。施工平台高程

49.60m,原

坝脚土方开挖后形成，宽度为 14米左右，导墙施工采用开挖后立模浇筑 （附图 3-1）。 4、 槽孔建造施工工艺 4.1 成槽设备

本工程防渗墙成槽的主要施工机具为： CZ-30型冲击钻机。

CZ-30 冲击钻机是通过钻头向下的冲击运动破碎地基土，形成钻孔。它不仅适用于一般 的软弱地层，亦适用于砾石、卵石、漂石和基岩。具有结构简单，操作、维修和运输方便等 特点。

4.2 造孔工艺 针对本工程地质特点和槽深分布情况，在工程中采用“钻劈法”的成槽工艺。 4.3 槽段划分

施工槽长I、U期槽长均为8m（中对中），槽孔划分见设计图，左、右坝头防渗墙槽段 长度施工过程中根据实际情况进行调整。

4.4 固壁泥浆制备 泥浆在防渗墙施工中的作用主要是保持孔壁稳定、悬浮钻渣以及冷却钻具。

根据工程实际情况，本工程采用膨润土、黏土泥浆进行护壁。泥浆系统布置在下游左 岸临建场内，由制浆池、膨化池及沉淀池三部分组成，通过供浆管使泥浆与防渗墙孔组成 泥浆系统。 配比

配合比确定之前先要求检测项目进行粘土、膨润土性能测定，然后通过现场试验确定 具体的配合比。

混凝土浇筑前黏土、膨润土泥浆性能指标

项目 膨润土 黏土泥浆

漏斗粘度（S） 32~50 < 35 密度（g/m3） < 1.15 < 1.3 含沙量（% 备注 < 6 < 8 ⑵、制备、使用与检验

① 、泥浆制备、检验

a泥浆拌制选用高效、低噪音的高速回转搅拌机；

b、 每槽膨润土浆的搅拌时间为3〜5mi n,实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整。 c、 应按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不得大于 5%

d、 泥浆处理剂使用前宜配成一定浓度的水溶液，以提高其效果。纯碱水溶液浓度为 20% CM水溶液浓度为1.5%。

e、 新制黏土、膨润土泥浆应做下列所列的项目指标要求：

浓度＞4.5% （100kg水所用膨润土重量），密度＜1.20g/cm3,漏斗粘度30~90s,塑性粘 度＜20cp, 10分钟静切力 1.4~10n/m2, pH值9.5~12。

② 、泥浆使用、检验

a新制膨润土浆需存放24h,经充分水化溶胀后使用。

b、 储浆池内泥浆应经常搅动，保持指标均一，避免沉淀或离析。

c、 在钻进过程中，槽孔内的泥浆由于岩屑混入和其它处理剂的消耗，泥浆性能将逐 渐恶化，必须进行处理。处理方法是：

被使用过的泥浆通过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把干净的泥浆重新 送回到槽中。

d、槽内泥浆的性能指标的控制标准见下表所示，经过净化处理的泥浆必须在使用前 进行测试。在成槽过程中，应在循环浆沟中取样，检测有关指标，如超出限值，必须进行 处理。如果膨润土的密度、粘性和含砂率无法满足要求，则要更换合格的膨润土。

e、在槽孔和储浆池周围应设置排水沟，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。 被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面 2m以内的泥浆，因污染较严重，应予以废弃。 4.5

孔形控制与检查

孔形控制项目主要有深度、厚度和孔斜。孔斜率指标为不大于 0.2~0.3% 。 4.5.1

槽孔的位置和厚度 开工前，在槽孔两端设置测量标桩，根据标桩确定槽孔中心线并且

始终用该中心线校

核、检验所成墙体中心线的误差。孔位允许偏差不得大于

3cm在不同方向都应满足此要

求。钻头的直径决定了墙的厚度。所以，每一槽段终孔时钻头直径均不得小于墙的设计厚 度，在槽孔内任一部位均可顺利下放钻头，并且可在槽孔内自由横向移动。 4.5.2

槽孔偏斜测量

本工程采用钻头，利用相似三角形原理进行孔斜测量。 4.5.3

孔深验收和基岩鉴定

0.5m。

防渗墙嵌入基岩深度规定为：混凝土防渗墙嵌入弱风化基岩大于

孔深验收应在现场监理的监督下使用专用的孔深测绳进行测量，且使用前应对测绳进 行检查较准。测量前应将冲击钻机取出的终孔段地层岩样进行妥善保存并做好相应记录， 然后交监理人鉴定检查以使孔深的确定有充分的依据。 4.6 4.6.1

清孔换浆和接头孔的刷洗 清孔换浆

槽孔终孔后，即开始组织进行清孔换浆工作，U期槽终孔后还需进行接头孔的刷洗。 本工程清孔方案为泵吸反循环法清孔。

清孔时，将排碴管下入孔内，排碴管底口距离孔底

50〜100cm启动砂石泵，孔底浆

碴被泵吸出孔外至泥浆净化系统，被净化后的泥浆流回槽孔内，同时，向槽内不断补充新 鲜泥浆。清孔时还可以下入钻头不断搅动孔底沉积物，以彻底清除沉碴。一个单孔清孔完 毕后，移动钻机及排碴管，逐孔进行清孔。本工艺具有清孔效率较高，质量好，孔内淤积 少，造孔时被污染的泥浆可大批量的抽吸出孔外进行净化，保证泥浆在长时间静置后仍有 较高的清洁度的特点。

如果单元槽段内各孔孔深不同时，清孔次序为先浅后深。 4.6.2

接头孔洗刷

接头孔的刷洗采用具有一定重量的圆形钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置的方法使刷子 对接头孔孔壁进行施压，在此过程中，利用钻机带动刷子不断的由孔底至孔口进行往返运 动，从而达到对孔壁进行清洗的目的。接头孔壁洗刷的结束的标准是刷子钻头基本不带泥 屑，并且孔底淤积不再增加。 4.6.3

清孔换浆结束标准

清孔换浆结束后1h,在槽孔底部0.5m部位取样，进行泥浆试验。如果达到结束标准， 即可结束清孔换浆的工作。

结束标准：清孔换浆结束一小时后，槽孔内淤积厚度不大于 1.10g/cm3;泥浆粘度小于35 ± 5s；含砂量小于3% 4.7 槽段连接

根据以往砼防渗墙施工经验，经综合比较认为，本工程墙段连接采用钻凿法连接，砼 接头孔钻凿在一期槽段砼浇筑完毕

10cm；泥浆密度小于

24〜36小时后进行，在其两端主孔位置用冲击钻再钻

凿一整钻。 5、混凝土浇筑

5.1 混凝土拌和及运输

本工程防渗墙砼采用商品混凝土。 5.2 混凝土浇筑导管和下设

(1) 浇筑导管

a混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的

①250的钢管，在每根导管的上部和底节管

以上部位设置数节长度为0.3〜1.0m的短管，导管接头设有悬挂设施。

b、 导管使用前做调直检查、压水试验、圆度检验、磨损度检验和焊接检验。检验合 格的导管做上醒目的标识。不合格的导管不予使用。

c、 导管在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量的 倍以上。

(2) 导管下设

a导管下设前需进行配管和作配管图。配管应符合规范要求。

b、导管按照配管图依次下设，每个槽段布设2〜3根导管，导管安装应满足如下要求： 一期槽端距离导管不大于1.5m，二期槽不大于1.0m，导管之间间距不大于3.5m，当孔底 高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内的最深处。 5.3

混凝土开浇及入仓

(1) 混凝土泵运送混凝土进槽口储料罐，再分流到各溜槽进入导管。

(2) 混凝土开浇时采用压球法开浇，每个导管均下入隔离塞球。开始浇筑混凝土前， 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， 以使隔离的球塞被挤出后， 能将导管底端埋入混凝土内。

(3) 土上升速度为 高程。

6、防渗墙施工特殊情况处理 6.1

漏浆、塌孔处理

(1) 造孔过程中，如遇少量漏浆，则采用加大泥浆比重，投堵漏剂等处理，如遇大量 漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投锯末、水泥、稻草或高水速凝材料等进行 堵漏处

2.5

混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝3~5m/h，并连续上升至墙顶有效

理，并改冲击反循环钻进为冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。

(2) 根据工程施工经验：危险性管涌土，会加剧地层渗漏通道的渗漏，钻进时，要加 强泥浆损失测估，改变钻进工艺，准备好足够的堵漏材料及时处理好渗漏，尤其是槽孔的 副孔抓取时，要小心提防。

(3) 塌孔处理：如果覆盖层局部级配不均，造孔中可能出现塌孔。发现有塌孔迹象， 首先提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理；如孔 口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。

(4) 如槽内塌孔严重，必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。

6.2 孔斜的处理 造成防渗墙发生孔斜的原因有很多，其中地层原因是最主要的。当槽孔施工发

生孔斜

时，将使墙体的有效厚度减少以及影响墙体的连续性，因此，孔斜的控制尤为重要，拟采 取下列措施：

(1) 改变钻头规格、形状 冲击钻机施工中要勤测勤量，及时掌握孔形情况，如发现偏斜，可在钻头上加焊一圈 钢筋，扩大钻头直径，扩孔改变孔斜；或在孔斜的相反方向加焊耐磨块进行修孔。

(2) 冲击钻机修孔

冲击钻机造孔中如果发生孔斜，可用10〜25cm石料回填至偏斜段顶部，重新进行该段 造孔，并加大造孔过程中的测斜密度，严加控制进行修孔。 6.3

混凝土浇筑堵管的处理

混凝土的浇筑质量是地连墙施工成败的关键环节，地连墙的浇筑应严格按照规范的规 定执行。有效地控制混凝土的搅拌质量及按规定掌握导管的埋深，是避免发生堵管的关键 措施。

一旦发生堵管，可利用吊车上下反复提升导管进行抖动，疏通导管，如果无效，可在 导管埋深允许的高度下提升导管，利用混凝土的压力差，降低混凝土的流出阻力，达到疏 通导管的目的。

当各种方法无效时，可考虑重新下设另一套导管，新下设的导管底中应完全插入混凝 土面以下，然后用小抽筒将导管内的泥浆抽吸干净，方可继续进行混凝土的浇筑。 6.4

墙体质量事故的处理

如混凝土防渗墙在浇筑过程中发生中断或发生事故而影响质量时，可根据事故的具体 情况采取以下措施进行补救：

(1) 凿除已浇筑的混凝土，重新清孔换浆进行浇筑；

(2) 在防渗墙上游侧补贴一段新墙，并保证与旧墙和两端槽孔混凝土连接完整，达到 防渗标准；

(3) 在发生事故的部位上游侧进行钻孔灌浆，形成一段帷幕对事故部位进行补救，达 到防渗标准；

(4) 在发生事故的部位上游侧进行高喷灌浆，形成一段高喷防渗墙对事故部位进行补 救保护，达到防渗标准。 7、明挖段防渗墙施工 7.1

土石方开挖

覆盖层采用人工清除和机械剥离相结合，用现代 PC220挖机向山脚推集、装料，自卸 拖拉机运到弃碴场。

岩石开挖全部采用炮头机进行破碎开挖，开挖时采用分层开挖的施工方法进行施工。 炮头机破碎锤施工时，由岩石断面的终点向起点进行施工，施工时将液压岩石破碎锤的钎 杆压在岩石上，并保持一定压力后才开动破碎锤，利用破碎锤的冲击力，将岩石破碎。一 层破碎完毕后，采用挖机装渣，拖拉机拉运至业主指定的弃渣场废弃。 7.2

防渗墙砼浇筑

a、混凝土浇筑程序

b、 施工建基面处理

基岩面处理要求无松动岩块，岩面清洁干净无积渣、积水。为确保以上要求，除用 人工撬棒进行撬挖，另配备两支风镐进行基岩面处理。

对于混凝土面处理，采用高压水冲毛机冲毛，冲毛机能在混凝土强度达

10MPa左右

下进行，根据以往施工经验，这样既能保证混凝土的强度不受影响，又能保证混凝土的 凿毛效果（冲毛后混凝土面呈粗糙状） ，而且还能减少混凝土的损耗量。 c、 模板工程

本工程模板用2440 X 1220mm的木模板。围檩采用木围檩。在结构复杂处如止水设 施、埋件及管路进出口处辅以木模。模板支撑拟用 制混凝土柱固定。

为避免模板与混凝土粘结，在混凝土开浇前模板表面要求涂刷脱模剂，脱模剂采用 石腊、柴油、滑石粉配制，或直接利用机油掺适量柴油稀释后使用。

模板拆除时限，除符合施工图纸的规定外，还应遵守下列规定：不承重侧面模板的 拆除，应在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时，方可拆除。底模应在混凝 土强度达到设计规定后，方可拆除。

①12隐藏式螺栓配合套管紧固和预

d、钢筋工程

（1）钢筋制安程序如下:

下料”加工成型计运输二就位二绑扎（焊接）T检查调整至符合要求一完成I I （2） 钢筋的材质

钢筋混凝土结构用的钢筋应符合热轧钢筋主要性能的要求；每批钢筋均应附有产品 质量

证明书及出厂检验单，承包人在使用前，应分批进行钢筋机械性能试验。

（3） 钢筋的加工和安装

钢筋的表面应洁净无损伤，油漆污染和铁锈等应在使用前清除干净。带有颗粒状或片 状老锈的钢筋不得使用；钢筋应平直，无局部弯折。

钢筋的弯钩弯折加工、焊接和钢筋绑扎应按规范规定以及施工图纸的要求执行，钢筋 的气压焊和安装应遵守规范规定： e、浇筑

混凝土浇筑层厚度，应根据搅拌、运输和浇筑能力、振捣器性能及气温因素确定。 砼采用商品砼，通过砼泵车直接入仓，砼浇筑时，按分层分块顺序安排浇筑，有预 埋的按设计要求预埋，并固定牢固。在放样时应熟悉图纸，特别注意预埋件的位置及数 量，以免漏埋，造成不必要的麻烦，做到正确、无误地埋设所有预埋件。 7.3回填

土方回填采用原土分层回填，根据防渗墙浇筑高度及时回填，要求不得含植物根茎、 砖瓦垃圾等杂质。

&防渗墙施工质量控制措施 8.1

成墙质量控制

施工中随时对造孔的孔形及孔斜质量及进行检查，尤其是在二期槽的砼接头钻孔时， 放慢钻进速度，“勤测慢放”，发现孔斜较大时，及时纠偏，以避免因孔斜过大造成墙体底 部不连续。主副孔钻孔结束后，采用压钻法，凿除两孔间残留的小墙、半牙等。 8.2

弱风化面鉴定质量控制

① 、强风化层取一组岩样，弱风化层取三组岩样留存（弱风化面取一组，终孔取一组， 两个岩样之间取一组）。弱风化面由地质、监理确定。主要槽段以地质确定为主，次要槽 段以监理确定为主。

② 、副孔取一组岩样留存，取样位置为终孔位置。

③ 、每个岩样要求不少于1.0kg。

④ 、每袋岩样标明位置（桩号、槽号、孔号、取样深度、编号、岩样名称、取样人、 鉴定人、取样单位和时间。

8.3 清孔质量 采用优质粘土制备固壁泥浆，尽可能地排除浆液中的细砂颗粒。对二期槽的接头

孔采

用专用的刷子进行刷洗，每次刷洗段长不大于

10m，刷洗的搭接长度不小于 2m。每个接

头孔刷洗时，质检人员在现场监督，并做好记录，签字确认。 8.4 混凝土浇筑质量

① 、按要求进行各种原材料的检验，修建满足要求的砼自动拌和站，保证配料准确， 配置足够排量的砼泵送设备，确保浇筑的上升速度。

② 、浇筑前，对拟用的导管进行密封压水，检查导管是否漏水，防止导管在浇筑过程 中发生漏浆、混浆现象。

③ 、砼浇筑过程中，严格控制砼面的高差。每 2小时测量一次机口砼的坍落度和扩散 度，及时对不合格的配比进行调整；每半小时测量一次砼面深度（开浇及终浇时应适当缩 短测量间隔时间），指导导管的拆卸。

④ 、终浇高程确保满足设计要求。

9、防渗墙质量检查和工程验收 质检人员对槽孔建造、泥浆配制及使用、清孔换浆、混凝土浇筑等质量进行检查与控 制。

混凝土防渗墙工程的验收，分工序质量验收和单项工程竣工验收。 工序质量验收包括终孔验收、清孔验收、混凝土浇筑质量验收。 各工序验收合格后，由监理单位签发合格证。 9.1 造孔质量检查与验收 槽孔的终孔验收包括下列内容：孔位、孔深、孔斜、槽宽；基岩岩样与槽孔嵌入基岩 深度；一、二期槽孔间接头的套接厚度。

设计要求：孔位（孔中心）偏差不大于土 3cm孔斜率不大于0.4%。孔深要求深入弱 风化基岩 50cm。

1） 孔位检查；每个单孔开孔前，检查前后左右偏差，控制在 3cm 以内。分左右孔位和 前后孔位，检查左右孔位时对准混凝土所标志的测量基准点线进行。检查前后孔位时测量 基准点线与悬吊钻头的钢丝绳中心的距离。

2）孔深检查：参照设计孔深，根据实际情况再作适当调整，防渗墙基础要求深入弱风 化基岩50cm,终孔深度由设计、地质工程师及监理验收签证。

3）

钻头磨损至 如6cm时必须补焊， 保证最终成槽厚度不小于 60cm。

4）

口放一副十字架，用悬挂钻头的钢丝绳每

孔径：检查钻头焊接直径，不能大于 也0cm。当

孔斜率检查：在槽孔2~3m测1点，记录

钢绳横纵方面偏差。用相似三角形的原理计算出孔底偏差值，再计算出孔斜。每个槽孔测 量 2~5 个点。

5） 槽宽检查：保证钻头直径60cm，采用随机抽样原则抽出3~5个点下放钻头。如能 顺利放下钻头且不发生偏斜，表明槽宽满足设计要求，无小墙和梅花孔。

9.2 清孔质量检查与验收 槽孔的清孔验收包括下列内容：孔内泥浆性能；孔底淤积厚度；接头

孔壁刷洗质量。

1） 清孔后泥浆检查：在换浆1h后，将专用的泥浆取样器放到距孔底 0.5~~1.0m的部位 取样，然后进行密度、粘度、含砂量三项指标的测定。在换浆 1h后，用钢制的测锤（或采 用中间有测针的测饼）进行孔底淤积厚度的检查。

2） 砼接头刷洗检查：U期槽端孔在浇筑混凝土前，必须进行接头刷洗。刷洗质量标 准：刷子钻头不带泥屑，孔底淤积不再增加方可认为刷洗合格。 9.3

混凝土质量控制

混凝土开浇前，待储料仓内备好足够数量的混凝土后，开始浇筑。开浇时，导管内放 置隔离球，进料顺序按孔深由深到浅顺序进行控制。 槽孔口的混凝土质量，要求坍落度18〜 22cm,扩散度34〜40cm,且和易性良好。每个槽段（或混凝土浇筑一个台班）做抗压抗渗 试验 1 组。

10、废浆及沉渣排放

防渗墙砼浇筑及造孔施工时产生的废浆部分由泥浆泵送至回浆池经沉淀后回收利用， 其余大部由施工平台前泥浆沟排放到下游废浆池。造孔时产生的废渣经水冲洗后用车运至 业主指定弃渣场。

11 、施工进度计划、人员及机械投入计划

11.1 施工进度计划

防渗墙工程计划于2017年1月完成导墙等临时工程施工，2017年2月20日全面进行开槽 施工，2017年8月底完工，浇筑混凝土防渗墙约1900吊，共布置32个槽段。 11.2 人员投入计划表

名称 一、技术工种 钻机工 砼工 驾驶员 电（气）焊工 电工 测量工 试验工 机修工 人数 13 6 2 2 3 1 1 1 1 名称 二、管理、技术人员 项目经理 项目副经理 技术负责 技术人员 施工员 质检员 安全员 三、配属普工 26 人数 8 1 1 1 2 1 1 1 5 合计

10.3 机械设备投入计划表

设备名称 挖掘机 装载机 离心式清水泵 潜水泵 冲击钻机 泥浆搅拌机 泥浆泵 交流电焊机 砼泵机

型号及规格 现代220 数量 1台 1台 1台 1台 4台 1台 3台 4台 1台 检修情况 备注 良好 ZL-30D 5\"多级 2〜4寸 CZ-30型 NJ-4 6PM BX-50 HTB60 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 道路修建、平台开挖、水电安装

泥浆站建造 建造导墙和施工平台 膨润土储运 铺设钻机道轨

泥浆搅拌