滁州市清流河穿城段橡胶坝工程坝基防渗处理施工专案.doc

滁州市清流河穿城段橡胶坝工程坝基防渗处理施工专项方案中康建设管理股份有限公司2014年12月25日一、 施工准备1、勘察地质情况：在工程范围内进行复勘，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠技术数据。 2、 清理场地：尽量保持原始场地整平，破除开槽部位原有砼地面。3、进行试验；在与防渗墙施工部位工程地质条件相类似的地段进行实验，以取得造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数。4、 本工程采用交替施工法，先充填灌浆旋挖桩成槽及浇筑减压井施工收尾恢复场地二、 灌浆施工1、灌浆材料：浆液采用混合浆液，即水泥水玻璃双液快凝浆液，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.6，加水泥量2%的水玻璃，根据现场实际情况先稀后浓进行调整。集中拌浆，统一供浆。2、成孔：由于注浆位置为上游铺盖，其混凝土结构部分采用专用钻机钻孔，保证混凝土结构的完整性，同时避开分封处钻孔。其下土层内钻孔选用适宜成孔装置将底部成锥形的、能自动开合的特制注浆管沉入至设计地层（深度超过加固土体底部0.1m）。3、灌浆：灌浆施工在减压井实施前进行，施工过程中会根据实际情况控制浆液压力，以避免浆液窜入下游消力池反滤层内。拌制好的浆液用注浆泵通过高压胶管和注浆管注入渗漏通道所在土层，灌浆根据现场施工时的吃浆量，进行小流量、小压力分次灌注。4、灌浆结束标准：当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆或灌浆量、灌浆压力达到设计要求时，即可终止灌浆。5、灌浆孔的封孔：灌浆结束后对未被浆液充填的部分，采用粘土球回填封堵。对顶部混凝土底板会在清洗后灌注C30细石混凝土。6、灌浆出现问题的处理：（1）窜浆处理：发现相邻孔窜浆可同时灌注，如同时灌注后窜浆情况仍未改善，则停止灌浆，待稳定后重新灌注。（2）塌坑处理：在塌坑部位挖出部分泥浆，回填粘性土料，分层夯实。7、质量检查：充填灌浆的质量检查，包括灌浆过程的中间检查和灌浆结束后的最终检查。过程检查是本次注浆施工的主要工作。 中间质量检查的主要内容包括：按设计布孔，造孔，工艺操作，浆液性能，综合控制情况。注浆按规范程序施工，每段进浆准确并安排专人操作，实时观察注浆情况，遇突然情况时能及时采取措施确保注浆量满足设计要求。 每道工序安排专人巡视，随时观察钻孔注浆等施工情况，遇突发事件第一时间采取措施，并由专人负责每道工序的操作记录。各项施工工序严格按照土坝灌浆技术规范（DL/T5238-2010）要求执行。三、 防渗墙施工方案：1、混凝土防渗墙墙身采用混凝土截渗墙，设计墙身厚度0.4m，渗透系数为10-7cm/s量级。2、水泥选用采用32.5级或以上普通硅酸盐水泥，用量不宜少于80kg/m3，黏土和膨润土合计用量不宜少于160kg/m3，水泥与膨润土的胶凝材料的总量不宜少于240kg/m3，砂率不宜小于45%.在满足流动性要求的前提下，应尽量减少用水量。根据类似地区防渗墙施工的经验，并按设计要求，我们拟定本主坝防渗墙工程总体施工方案为：（1） 采用履带旋挖机配合泥浆护壁成槽；（2） 采用泥浆回灌清洗冲击沉渣；（3） 混凝土搅拌站拌和混凝土；（4） 水下直升导管法浇筑混凝土；（5） 钢丝绳辅助混凝土浇筑；四、施工工艺、方法防渗墙厚40cm，东西两岸翼墙段最大墙深约20m，中间坝基段约12米。采用“旋挖法”造孔，即用旋挖机造孔成槽，导管法浇筑水下砼成墙。成墙的施工工序：修筑施工平台划分槽段一期槽孔开挖浇筑混凝土二期槽孔开挖浇筑混凝土。1、修筑施工平台在深槽开挖前，沿防渗墙纵轴线位修筑施工平台。2、 槽段划分槽段划分方案根据施工总体方案确定，并可能根据生产试验结果进行调整。为减少接头数量，需增加槽段长度，同时确保孔壁安全，初步设计防渗墙期为6.2m、期槽段均为6.6m，端孔长度为0.6m，逐步分段施工具体划分见图所示。端孔端孔二期槽孔 6600一期槽孔 6200一期槽孔 6200接头孔400接头孔400槽段长度划分示意图3、 成槽工艺1）、围堰及导流：橡胶坝所在河段施工期需经河槽过水，根据橡胶坝布置，可分两期施工，分别利用右岸调节闸、中间坝墩作为纵向围堰分界，我司应按照设计要求及根据以往同期来水量大小细化导流方案和相应围堰设计。2）、成槽施工：本工程墙体厚度400mm，墙体较薄。根据橡胶坝复勘工程地质报告反应，“层含砾中粗砂层中存有较丰富的承压水。层淤泥质重粉质壤土、层淤泥质重粉质壤土夹细砂因近期人工采砂均已扰动，其物理力学性已改变，两层强度极低，均呈流塑状，给今后混凝土防渗墙施工带来诸多不利因素，如混凝土防渗墙成槽时槽壁易坍塌。层含砾中粗砂，渗透系数大，为强透水层，该层上部为中粗砂，其下部为圆砾，混凝土防渗墙成槽时槽壁均易坍塌。”施工前应根据地质报告和先导孔所反应的地质情况，选择泥浆护壁配合旋挖机开挖的成槽方法。3）、旋挖钻孔施工：a、测量定位：复核建设单位提供的测量控制点，符合要求后，测量设置测量控制网，定出各桩位中心点。定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。开钻前先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。在施工过程中根据施工进度实时检测钻具位置、垂直度等有无发生变化，以保证正确成孔。b、护筒埋设：护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用，我们将采用打埋和挖埋两种设置方法。当挖埋时，护筒与坑壁之间用粘土填实。埋设好的护筒应竖立标识牌或彩带圈围，防止人员掉陷。 c、钻孔：旋挖钻机在钻孔过程中根据土层情况合理调节泥浆的比重、粘度 。针对不同地层情况 ，选择合适的钻头，控制钻进速度 。通过在钻杆上设置导向环，保证钻孔的垂直度。4）、护壁泥浆制备：采用自成泥浆护壁作业，只设沉淀池，为满足使用要求，泥浆池的容积一般应为一个单元槽段挖掘量的（1.5 2.0）倍。泥浆应调至均匀，一般新配泥浆密度应控制在（1.01 1.05）g /cm3，循环过程中泥浆控制在（1.25 1.30）g/cm3 之间，遇松散地层，泥浆密度可适当加大，浇筑混凝土时，槽内泥浆控制在（1.15 1.25） g/cm3之间。在成槽过程中，要不断向槽内补充新泥浆，使其充满整个槽段。泥浆应保持高出地下水位0.5m以上，亦不应低于导墙顶面0.3m。在同一槽段钻进，遇到不同地质条件和土层，要注重调整泥浆的性能和配合比，以适应不同土质情况，防止塌方。5）成槽验收：按设计要求的槽深施工完毕，采用探笼法对成槽指标进行检验，包括槽宽、槽深、垂直度等。根据槽段长度、槽宽尺寸用合适直径的钢筋焊制成矩形笼体，利用钻机吊起探笼，下入槽内至槽底，应达到笼体上下自如不挂槽壁，且轴线偏差不超标，方可转入下一道工序施工。6）清孔掏渣：清孔换浆，利用泥浆泵来循环浆液，将槽内浮碴和槽底沉碴带出槽外清出，直至浆中已无明显粒状碎屑。a、一次清孔：成孔达到设计深度时 ，测试泥浆指标，发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔，捞去沉渣，清孔必须彻底，清孔结束，测量孔深，作为第二次清孔后测沉淤的依据。b、二次清孔：导管吊放完成后，用标准测锤测沉淤值，测试进、出口泥浆指标，利用水泵或加气的方法二次清孔，孔底沉渣一般控制在15mm范围内。 4、下设导管导管应与混凝土浇筑强度和混凝土面上升速度相匹配，内壁光滑圆顺。每槽段内下入两套导管，两导管间距不宜大于3.0m，每根导管距离槽头不宜大于1.5m。每根导管均应置于槽宽的1 / 2 处，下端高出槽底0.4m。漏斗容量须满足开浇混凝土封底并达到埋管1.0m以上的要求。5、 混凝土浇筑：混凝土配合比需满足设计要求，具有较好的流动性。一个槽段混凝土的首次灌注量，按导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m计算。全部储料进入槽孔后，连续进行混凝土浇筑作业。开浇后，立即测量槽内混凝土顶面高程，核对计算混凝土量与实际上升高度是否吻合。严禁将导管底口提出混凝土面。混凝土浇注过程中，作好导管拆卸及混凝土浇注记录。浇筑过程中要严格控制混凝土坍落度并按规范及时抽取试样，制作混凝土试件，每组样品不少于6个试块，其中3个用于试压试验，3个用于防渗试验。浇注结束时，应及时拔出导管，清理并冲洗干净导管、漏斗、储料斗等浇筑设备，以备下一槽使用。墙段连接:为保证槽段之间墙体的连接效果，采用接头管法进行墙体连接施工。即在期槽孔浇筑前，在槽两端下设等径钢管，待混凝土初凝后，按一定速度拔出钢管，形成接头孔。期槽孔混凝土浇筑时，接头孔靠近期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，使墙段形成有效连接。同时在接头处预埋后压浆钢管，采用后压浆密实接头处可能存在的缝隙从而达到进一步的保证截渗效果。6、 工程质量检查及验收施工成墙后的质量检查包括：硬化后防渗墙混凝土物理力学性能的检查、墙体质量检查、防渗墙顶部的凿除检查和防渗墙顶部的混凝土的浇筑。1）硬化后防渗墙混凝土物理力学性能的检查主要是指对防渗墙混凝土的抗压强度、弹性模量、抗渗标号及其它要求的力学性能指标的检查，检查不仅包括对试件的取样、制作、养护和试验，还包括对试件结果的统计分析，以便指导下一步的施工；2）墙体质量检查，根据现场实际情况，采用适当的方法(钻孔取芯法、超声波法等)对墙体混凝土的情况，即有无夹层和水平冷缝、混凝土密实度、强度、与基岩面接触情况、墙底沉碴厚度、一、二期槽接缝情况、混凝土的均匀性等；3）防渗墙顶部的凿除检查和防渗墙顶部的混凝土浇筑，在防渗墙顶部混凝土浇筑以前，将报具有相关水利资质的质量检测机构及第三方检测单位进行检测，由监理工程师将进行最终的全面验收，重点检查上部夹泥混凝土、不密实混凝土的凿除情况，一、二期槽孔顶部接缝质量及上部止水的安装、焊接质量，在检查中若发现一、二期槽孔顶部接缝存在夹泥情况，应要求将上部接缝夹泥混凝土凿除到一、二期槽孔完全良好结合为止。7、终孔及清孔验收槽孔终孔后，报告现场监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收，合格后进行清孔换浆。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。8、墙体材料及其浇筑1）混凝土控制指标及参考配比防渗墙墙身采用塑性混凝土，设计墙身厚度0.4m，渗透系数为10-7cm/s量级。砼配比将委托有相应水利资质的检测机构按设计要求配出，并报第三方监控和监理同意后用于施工。施工期间将根据沙的含水试验对以上配合比进行调整，报监理批准后实施。2）混凝土拌制、输送混凝土拌制过程中，应用电子秤对大宗的原材料进行准确称量后加入，外加剂按要求掺入。从水、砂、碎石、水泥等材料的计量到搅拌时间均自动化、程控化，减少人为因素对混凝土物力力学指标离散性的影响。拌制时应观察熟料的稠度、均匀性和和易性，合格后方可放入储料斗。拌制好的熟料采用混凝土泵输送至浇筑槽口，经分料斗和溜槽将混凝土输送至浇筑漏斗，浇筑导管均匀放料，有利于保证混凝土面均匀上升。3）槽内预埋帷幕灌浆管a、预埋管制作预埋灌浆管采用定位架固定，定位架由16mm钢筋制作纵向主筋保持架，12mm钢筋制作横向连接筋，10mm钢筋制作空间斜拉筋，主筋与横向拉筋、斜向拉筋焊接为一整体桁架。桁架高度根据槽孔孔深分段制作。b、 预埋灌浆管的布设根据槽段深度，预埋灌浆管的下设下设导管：导管应与混凝土浇筑强度和混凝土面上升速度相匹配，内壁光滑圆顺。每槽段内下入两套导管，两导管间距不宜大于3.0m，每根导管距离槽头不宜大于1.5m。每根导管均应置于槽宽的1 / 2 处，下端高出槽底0.4m。漏斗容量须满足开浇混凝土封底并达到埋管1.0m以上的4）混凝土浇筑混凝土配合比需满足设计要求，具有较好的流动性。一个槽段混凝土的首次灌注量，按导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m计算。全部储料进入槽孔后，连续进行混凝土浇筑作业。开浇后，立即测量槽内混凝土顶面高程，核对计算混凝土量与实际上升高度是否吻合。严禁将导管底口提出混凝土面。混凝土浇注过程中，作好导管拆卸及混凝土浇注记录。浇筑过程中要严格控制混凝土坍落度并按规范及时抽取试样，制作混凝土试件，每组样品不少于6 个试块，其中3个用于试压试验，3个用于防渗试验。浇注结束时，应及时拔出导管，清理并冲洗干净导管、漏斗、储料斗等浇筑设备，以备下一槽使用。墙段连接:为保证槽段之间墙体的连接效果，采用接头管法进行墙体连接施工。即在期槽孔浇筑前，在槽两端下设等径钢管，待混凝土初凝后，按一定速度拔出钢管，形成接头孔。期槽孔混凝土浇筑时，接头孔靠近期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，使墙段形成有效连接。5）“钻凿法”墙段连接钻凿法接头施工的速度因墙深和墙体的材料不同而异，鉴于本工程墙体材料强度不高，墙深较大，可以有效的发挥钻凿法墙段连接的优势，其基本方法是：在一期槽段浇注完毕，混凝土初凝以后，直接用钻机钻凿一期槽孔的端孔，以达到形成二期槽孔的目的。这种方法的优点是工艺简单，不需专门的设备，形成的接缝质量可靠。6）铺盖混凝土的恢复施工 原铺盖凿除部分待垂直防渗墙施工结束进行恢复施工。新建铺盖分缝止水与原结构止水连接，形成完整的止水系统，洗净止水带并按要求焊接牢固后浇筑混凝土，采用振动棒振捣保证止水带内外振捣密实。6）平台回填坝前施工平台待垂直防渗墙与上部防渗斜墙连接的导墙施工结束后即进行回填，回填料利用原坝开挖堆料场原状土回填，采用1m3挖掘机装5t自卸汽车运输，74kW推土机推平，边角部位用2.8kW蛙式夯实机压实。五、 减压井施工1、材料：料滤为洗净的河砂，粒径为2-5mm，不均匀系数小于5，井盖、管座及海漫混凝土等级为C25。2、减压井施工：1）导向木在垂直方向超过1500mm，上下各设置一个，导向木距离井壁2cm。2）混凝土滤管的孔率为18%左右，要求管壁面平整，无碰伤和裂纹，壁厚均匀。3）滤管接头同普通混凝土管，也采用承插式接头，接缝用麻丝沥青密封后再绑扎毛竹片，外侧包裹土工布，搭接长度不小于200mm。4）施工过程中，将根据井管安装方法对吊钩形式和布置进行适当调整，以确保安装时井管就位准确，施工安全。5）在施工过程中安排专人对施工过程进行详细的记录，并对地层分布情况进行准确的描述。六、冒水孔滤料修复排干消力池，检查冒水孔反滤料流失情况，采取必要的恢复措施。视反滤料流失情况，清楚排水孔内及底部淤泥杂物，重新按序灌填反滤料压实，并将排水孔采用土工布包裹瓜子片填实。七、测压管的布置左、右岸翼墙后位于截渗墙上、下游布置3组（6根）测压管，管底进入含砾中粗砂底部，并在上下游水位变化过程中及时测量砂层水压。八、底板、消力池等部位的混凝土和止水的修复全面检查上游铺盖、坝底板以及消力池间分封损坏情况，凿除相应部位混凝土，重新埋设更换止水，并焊接牢固，采用C30细石混凝土浇筑。九、特殊情况处理1、预防漏浆和塌孔由于本工程的地层在施工中可能造成大量的集中式浆液漏失，进而影响成槽过程中的孔壁稳定。为此，我们拟采取以下几种主要措施来处理：1）. 选用优质的固相膨润土泥浆；2）. 施工前备足大量的堵漏材料(如砂、石、粘土等) ；3）. 密切关注成槽过程中的地层变化，地层较为疏松时应控制挖槽速度，采取“反复式”回填堵漏材料、重凿挤密的方法来事先预防；4）. 慎重使用重凿及爆破等对地层扰动较大的施工方法； 5）. 成槽施工时，保持槽内泥浆面的适当高度，及时补充泥浆以保持孔口稳定。2、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，可用重锤法、爆破法或其他方法处理。3、如造孔成槽过程中出现塌孔、及时处理，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，应采取加固措施进行处理。4、在成槽过程中，应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，并查明原因，采取措施进行处理。根据实际施工情况，在固壁泥浆性能指标基本满足前述要求的前提下，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手段。十、质量控制及质量检查1、质量控制措施1）检测设备：钢卷尺、比重秤、粘度计、含砂量测试计。2）控制方法、措施a、槽孔验收用钢卷尺量出钢丝绳总长，用直径小于0.6m的钻头对准孔位，量出孔位偏差，缓缓下放钻头，每4m量出一个孔口偏差值，根据相似三角形原理，求出孔斜率。钻头放到孔底后，量出终孔深度。b、清孔验收清孔换浆完毕后，用做有标记且拴有测饼的小钢丝绳测出测饼深度，终孔深度减去测饼深度即可得孔底淤积厚度。在孔内距孔口2/3孔深处抽浆取样，分别用比重秤、漏斗粘度计、砂量瓶测出泥浆的三项性能指标。3） 原材料和成品混凝土原材料、成品混凝土和泥浆的各项技术指标的检测均由现场实验负责。4）记录图表填写及内容各班长、值班技术员应严格按照规定的格式做好交接班和施工记录。混凝土浇筑记录一定要如实准确填写。具体内容如下：a、浇筑记录（三表一图）导管下设记录、浇筑混凝土面深度测量记录、导管拆卸记录、绘制混凝土浇筑指示图。起止桩号：槽孔两端桩号。槽孔长度：槽孔实际长度。清孔验收时间：验收完毕后同意浇筑时间。平均孔深：各单孔验收孔深的加权平均值。平均孔宽：浇筑完成后的实际墙厚。计算方法：平均孔宽=混凝土实际浇筑方量/（槽孔长度×（平均孔深-未浇部分深度）计划浇筑方量：计划浇筑方量=（平均孔深-上余部分）×墙厚×槽孔长度×1.2开浇时间和终浇时间：第一盘混凝土的入仓时间和最后一盘混凝土浇筑结束时间。实际浇筑方量：实际入仓混凝土方量。造孔进尺：完成该槽孔的有效钻孔进尺数。成墙方量：设计成墙方量。计算方法：成墙方量=两端孔中心间距×（平均孔深-上余部分）×墙厚实际浇筑高程：浇筑完毕后混凝土面所在高程。终孔验收孔深、孔底淤积厚度：按实测记录填写。图中拆管标记相邻两次拆管应用不同颜色的铅笔涂描。以上各记录内容均用碳素笔填写。导管间距情况要在图上做好明显标示填写位置在“测点编号”格与坐标纸之间的空格处。b、 槽孔验收要做好检测记录。记录内容：槽孔编号、起止桩号、开竣工日期、检测时间、单孔编号、实测孔深、各深度孔口偏差值、钻头直径、测饼孔深、二期槽孔接头混凝土刷洗情况记录、淤积厚度和泥浆三项指标。5）工作程序：施工中的每道工序均要进行自检，自检合格后，填写工程检验报告单，向监理工程师提出申请检验，经监理工程师确认合格后，才能进行下道工序的作业。2、质量检查a 施工过程中槽孔终孔的质量检查与验收（1） 孔位、孔深、孔斜与槽宽；（2） 基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度；（3） 一二期槽孔间接头的套接厚度。b施工过程中浇筑前槽孔的清孔质量检查与验收（1） 孔内泥浆性能指标；（2） 孔底淤积厚度；（3） 接头孔壁刷洗质量。c施工过程中混凝土浇筑质量的检查与验收（1） 导管间距与浇筑混凝土面的上升速度和导管埋深；（2） 混凝土的终浇高程；（3） 混凝土原材料检验；（4） 混凝土出机口和现场取样的物力力学性能检验。