1. 工程概况........................................................................................................................ 1
1.1 地质概况............................................................................................................... 1 1.2 工程项目及布置情况 ............................................................................................. 1
1.2.1 上游围堰 ..................................................................................................... 1 1.2.2 下游围堰 ..................................................................................................... 1 1.3 主要工程量 ........................................................................................................... 2 1.4 施工依据............................................................................................................... 2 2. 施工准备及主要临建设施建设 ........................................................................................ 2
2.1 施工前的准备工作................................................................................................. 2
2.1.1 施工场地的平整 .......................................................................................... 2 2.1.2 施工供水、电、风....................................................................................... 2 2.1.3 测量放样 ..................................................................................................... 3 2.2 施工临建设施........................................................................................................ 3
2.2.1 高喷灌浆排污沟及排污池的设置.................................................................. 3 2.2.2 混凝土防渗墙的出渣及排污......................................................................... 3 2.2.3 水泥制浆站 ................................................................................................. 3 2.2.4 钢筋混凝土导墙及施工平台......................................................................... 4 2.2.5 泥浆系统布置.............................................................................................. 4
3. 施工程序及方法 ............................................................................................................. 5
3.1 施工程序............................................................................................................... 5
3.1.1 上游围堰 ..................................................................................................... 5 3.1.2 下游围堰 ..................................................................................................... 5 3.2 混凝土防渗墙施工方法.......................................................................................... 5
3.2.1 施工工艺及方法 .......................................................................................... 5 3.2.2 槽孔施工 ..................................................................................................... 5 3.2.3 护壁泥浆 ..................................................................................................... 8 3.3 高喷灌浆施工方法................................................................................................. 9
3.3.1 高喷灌浆现场试验....................................................................................... 9 3.3.2 钻孔 ............................................................................................................ 9 3.3.3 灌浆 .......................................................................................................... 10 3.3.4 特殊情况的处理 ........................................................................................ 11 3.3.5 混凝土的拌制与浇筑 ................................................................................. 11 3.3.6 特殊情况的处理 ........................................................................................ 13
4. 施工进度计划............................................................................................................... 14 5. 施工资源配置............................................................................................................... 16
5.1 混凝土防渗墙主要施工设备................................................................................. 16 5.2 高喷灌浆主要施工设备........................................................................................ 16 5.3 劳动力配置 ......................................................................................................... 17 6. 工程质量检查与验收 .................................................................................................... 17
6.1 混凝土防渗墙...................................................................................................... 17
6.1.1 检查方法 ................................................................................................... 17 6.1.2 钻孔取芯检查............................................................................................ 18 6.1.3 检查不合格的处理..................................................................................... 18 6.2 高喷灌浆............................................................................................................. 18
6.2.1 钻孔检查 ................................................................................................... 18 6.2.2 开挖检查 ................................................................................................... 19
7. 施工质量控制措施........................................................................................................ 19
7.1 建立健全质量管理体系........................................................................................ 19 7.2 施工过程中的质量控制........................................................................................ 19 8. 安全施工、环境保护和职业健康 .................................................................................. 20
8.1 施工安全技术措施............................................................................................... 20 8.2 环境保护及职业健康 ........................................................................................... 20
围堰防渗施工措施
1. 工程概况
1.1 地质概况
根据设计提供的有关资料及现场实际情况,围堰防渗工程施工均位于围堰填筑层中,填筑层以下为导流明渠的底板,底板上已浇筑混凝土,底板混凝土以下为基岩。根据设计图纸要求及施工安排,位于防渗施工轴线上填筑料为石渣混合料,最大粒径小于20cm。对高喷、混凝土防渗墙的造孔比较有利,同时也有利于高喷防渗墙的构筑。 1.2 工程项目及布置情况 1.2.1 上游围堰
上游土石围堰防渗墙轴线长度119.0m,混凝土底板高程为EL177.0m,墙体深入混凝土底板以下1.0m,墙体底部高程为EL176.0m;混凝土防渗墙顶部高程EL194.5m,墙体高度18.5m,混凝土防渗墙厚0.6m。混凝土防渗墙施工完成之后,在防渗墙左、右两端进行加密高喷灌浆处理。根据设计要求,拟在左端9.4m、右端17.0m范围内,距混凝土防渗墙体中心线上游0.6m、1.2m处各布置一排高压旋喷灌浆孔,高压旋喷孔孔间距1.0m,排距0.6m,深度穿进导流明渠底板混凝土或边坡基岩内1.0m;水平方向左端高喷灌浆孔进入混凝土纵向围堰内0.5m,右端高喷灌浆孔进入边坡基岩内1m。以加强防渗墙与边坡的结合,防止结合处的渗漏。 1.2.2 下游围堰
下游围堰防渗墙轴线长度为117.0m,导流明渠底板高程为EL176.5m,高喷防渗墙底部高程EL175.5m,墙体顶部高程EL188.5m,墙体高度13.0m。防渗墙中间部位采取布置单排高压旋喷灌浆孔的方式构筑防渗墙,高压旋喷灌浆孔的孔距为1.0m。根据设计要求,拟在围堰左端8.0m、右端13.0m范围内布置双排高压旋喷灌浆孔,即在单排高喷灌浆轴线上游增加布置一排高压旋喷灌浆孔,高喷孔的排距0.6m,孔距1.0m,深度穿进导流明渠底板混凝土或边坡基岩内1.0m,水平方向左端高喷灌浆孔进入混凝土纵向围堰内1.0m,右端高喷灌浆孔进入边坡
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基岩内1.0m。
上、下游围堰高喷灌浆孔及混凝土防渗墙的具体布置见平面布置图。 1.3 主要工程量
根据设计图纸,上、下游土石围堰防渗工程主要工程量见表1-1。
表1.3-1 银盘水电站三期土石围堰防渗工程主要工程量表 工程部位 上游土石围堰 下游土石围堰 工程项目 混凝土防渗墙 高压旋喷灌浆 高压旋喷灌浆 单位 m2 m2 m2 数 量 1984 416 1835 备注 厚60cm 双排 1.4 施工依据
(1)《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T 5200-2004); (2)《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(DL/T 5199-2004); (3)长江勘测规划设计研究有限责任公司《乌江银盘水电站三期围堰平面布置图》、《乌江银盘水电站三期围堰纵、横断面图》。
(4)业主、设计、监理的相关通知、会议纪要等。
2. 施工准备及主要临建设施建设
2.1 施工前的准备工作 2.1.1 施工场地的平整
在施工前应对施工场地进行平整,经平整碾压后防渗施工轴线上、下游周边10m范围内地面的起伏差应小于10cm,以便于施工作业的正常进行。 2.1.2 施工供水、电、风
施工采用抽水泵直接自乌江河内抽取,经沉淀后用于施工。分别在上、下游的右岸靠近导流明渠底板的部位设一抽水站,在围堰顶部以上部位的岸坡上设一蓄水池或水桶,用Φ75mm焊管接引至工作面,并在防渗施工轴线上游侧或下游侧沿轴线通长布置,沿轴线每20.0m左右设一闸阀,各施工设备用水直接自闸阀上接取。
施工用电采用系统电源,使用120mm2铜芯电缆自附近的变压器接引至工作面,工作面设配电箱,各用电设备自配电箱内接取使用。
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施工供风主要为高压旋喷灌浆及钻孔,采用1台中风压(20m3)电动空压起供应即可满足钻孔及高喷灌浆使用。 2.1.3 测量放样
施工场地平整后,由专业测量人员用全站仪放出防渗墙的施工轴线,每20.0m设置一控制桩并标注桩号,高压旋喷灌浆施工区还需在上、下游各5~10.0m处对应位置各设置一控制点,以便于轴线控制桩被破坏后进行恢复。 2.2 施工临建设施
2.2.1 高喷灌浆排污沟及排污池的设置
施工前在下游围堰的上游侧布置一条排污沟,排污沟沿高喷施工轴线通长布置,宽度为50cm、深度40cm左右。每50m左右设一个沉淀池,沉淀池的尺寸按长×宽×深=3×3×1.5m设置,高喷灌浆的回浆通过排污沟流入沉淀池内,经沉淀和过虑后将上部水泥浆抽入制浆站重新配置,下部沉淀物待凝固后采用人工清除,再用编织待装入自卸车内倒入渣场排放。 2.2.2 混凝土防渗墙的出渣及排污
拟在防渗墙轴线四分之一和四分之三处修建两座废浆池,现场进行调整,以保证泥浆排放回收:废浆沉淀池尺寸为8m×5m×2.5m(长×宽×深),净容量100m3;废浆沉淀池采用10cm厚C10混凝土底板,四周为50cm厚浆砌石边墙。
废浆沉淀池均通过明沟与防渗墙排浆沟联通。
废弃泥浆在废浆回收沉淀池经沉淀处理后,经检测如满足制浆标准可用挖塘机将上层废水抽回至槽孔循环使用,下部沉渣用反铲捞起,自卸汽车运至监理人指定地点存放并采取相应的环保措施。
泥浆净化机筛出固体废弃物直接用自卸汽车运至监理人指定地点存放并采取相应的环保措施。施工中也可将废渣临时堆放在现场,然后再进行集中倒运至指定渣场。 2.2.3 水泥制浆站
由于高喷灌浆水泥浆量需求较大,且在灌浆时需连续不断的供应,所以高喷灌浆的制浆站需设置于下游围堰右岸围堰的顶部。制浆站采用Φ40mm脚手架钢管搭建,搭建面积约需60m2左右。内设水泥堆放平台,平台亦采用脚手架钢管搭
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建,离地高度50cm左右,水泥堆放平台的水泥储量不小于100t。每个制浆站内布置2台ZJ-800型高速制浆机(1台备用)、1个1m3储浆桶、1台XPB高压灌浆泵。
2.2.4 钢筋混凝土导墙及施工平台
混凝土防渗墙施工平台沿防渗墙轴线通长布置,上游侧布置钻机行走轨道,宽6.5m;下游侧为倒浆平台,宽3.5m,倒浆平台外侧为排浆沟,宽×高=0.5×0.5m,沿排浆沟每50m左右设1.0×1.0m沉淀池,并与废浆池相通。在排浆沟外侧布置交通道路。
钻机行走轨道由四道钢轨组成,其下按50cm左右的间距铺设15cm×15cm×450cm的枕木,钢轨固定于枕木之上。枕木铺设前对场地进行平整和夯实,并与防渗墙轴线平行埋设3道卧木,经测量平整度满足要求后,方可铺设;倒浆平台用C15混凝土浇筑,厚度为15~20cm;排浆沟用空心砖砌筑,砂浆抹面,从槽口至排浆沟为3%的坡度,以便于浆液自流。
导墙采用直角矩形断面、现浇配筋混凝土结构。导向墙基础修筑在稳固的地基上,为避免槽孔的频繁坍塌,在围堰填筑时应对填筑料进行压实处理,混凝土导墙现场立模浇筑,技术指标如下:
(1)导向墙平行于防渗墙中心线,其允许偏差为±1cm; (2)导向墙顶面高程(整体)允许偏差为±1cm; (3)导向墙顶面高程(单幅)允许偏差为±0.5cm; (4)导向墙间净距允许偏差为±0.5cm;
导向槽顶面高程195m,布置有钻机部位的上游导墙底宽1.0m,顶宽1.0m,下游导墙底宽0.8m,顶宽0.8m,导墙高度1.5m,断面为矩形结构,中间导槽宽0.8m,导向槽及施工平台布置见附图1《防渗墙施工平台及导向槽布置图》。围堰填筑到195m高程时采用挖掘机挖槽,配合人工修整,导槽和导墙合计开挖底宽约为3.0m,深1.5m。在挖出的槽内按要求构筑混凝土导墙。 2.2.5 泥浆系统布置
根据围堰防渗墙施工的实际情况,如围堰渗漏量较小,则可直接在槽孔内由钻头在反复冲击的过程中制浆。如渗漏严重,则在上游围堰建造1个360m3的泥
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浆池,其中两个为储浆池2×120m3,一个为回收浆池120m3。泥浆站安设3台2m3卧式泥浆搅拌机拌制泥浆。搅拌站及膨润土仓库沿浆池建造,制浆站总计占地面积约400m2,见附图1。供浆采用两台3PL泵供浆,供浆管路采用4吋钢管或软管送浆。根据下游围堰合拢后围堰渗漏情况,决定泥浆系统的布置情况。
3. 施工程序及方法
3.1 施工程序 3.1.1 上游围堰
上游围堰先施工混凝土防渗墙,再施工高喷灌浆孔。混凝土防渗墙先施工Ⅰ序槽段,再施工Ⅱ序槽段;高喷灌浆施工程序按3.1.2中双排施工区施工程序进行。 3.1.2 下游围堰
单数排施工区:Ⅰ序孔钻孔、高喷灌浆→Ⅱ序孔钻孔、高喷灌浆→高喷灌浆质量检查;
双排施工区:下游排Ⅰ序孔钻孔、高喷灌浆→下游排Ⅱ序孔钻孔、高喷灌浆→上游排Ⅰ序孔钻孔、高喷灌浆→上游排Ⅱ序孔钻孔、高喷灌浆→高喷灌浆质量检查。 3.2 混凝土防渗墙施工方法 3.2.1 施工工艺及方法
(1)采用CZ-60型冲击钻机钻劈“钻劈法”造孔成槽;
(2)槽孔施工时每钻进一定深度,就往孔内添加一定的粘土用来封堵孔壁空隙和悬浮钻渣。 (3)“抽筒法”出渣;
(4)采用粘土或膨润土泥浆护壁;
(5)用 “抽筒法”置换新鲜粘土泥浆清孔; (6)泥浆下直升导管法浇筑混凝土; (7)采用“套打一钻”法进行槽段连接。
先期施工的几个槽段兼做生产性试验槽段,用于取得适合围堰地层特点的的造孔、护壁泥浆、墙体砼浇筑等施工技术参数。 3.2.2 槽孔施工
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(1)槽段及孔位划分按附图2《防渗墙槽段布置图》进行。征得设计和监理同意后可进行调整。
(2)防渗墙施工工艺流程见下图。 泥浆输送 冲击(反循环)钻劈副孔 Ⅰ期槽 清孔换浆、槽孔验收 下浇筑导管 混凝土拌和、输送 Ⅱ期槽 刷洗混凝土接头 Ⅰ期槽 Ⅱ期槽 冲击钻主孔 水、电、泥浆站建造 先导孔施工、预爆及预注浆 导墙及施工平台建造 施工场地平整 钻劈接头孔 浇筑混凝土 Ⅰ期槽 Ⅱ期槽 结束,转下一槽孔 混凝土防渗墙施工工艺流程图
泥浆回收
(3)成槽工艺 1)Ⅰ期槽孔造孔成槽
Ⅰ期槽孔造孔采用冲击钻机配十字钻头、抽砂筒等机具。先钻主孔,再劈打副孔,最后“找小墙”。
钻进主孔时特别要求孔位准确,垂直度符合规范要求,因为槽孔的两端主孔的垂直度将直接影响与Ⅱ期槽段的连接,影响整个防渗墙的连续性。
副孔采用“劈打法”,由于副孔相邻的均为已经钻进的主孔,有两个自由面,因此成孔速度较快。劈打副孔时的岩渣,利用接渣斗直接捞出孔外。
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副孔全部终孔后,需要“找”主副孔之间的“小墙”。最终造出符合设计和规范要求的规整槽孔。
成槽质量标准不低于如下设计要求:孔位偏差不大于3cm;孔斜率不大于0.4%,遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时,孔斜率应控制在0.6%以内。对于Ⅰ、Ⅱ期槽孔接头,要求套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值应不大于施工图纸规定墙厚的1/3,并采取措施保证设计厚度。
槽孔终孔后,报告现场监理工程师进行孔位、孔形及孔斜全面检查验收,合格后进行清孔换浆。孔斜检查可采用重锤法进行,通过孔口偏差值计算孔斜率。 2)Ⅱ期槽孔造孔成槽
在Ⅰ期槽孔施工时,如果出现其中一台钻机无空位停等时,就可按排此钻机施工Ⅱ期槽中间孔。在Ⅰ期槽孔浇筑砼完毕后待凝6~12h后就可进行套打接头孔施工,接头孔套打施工完毕就可全面施工Ⅱ期槽孔,余下施工同前述Ⅰ期槽孔施工方法。
(4)槽孔中心线与垂直度要求
1)各单孔开孔中心线位置在设计连续墙中心线径向内外误差不大于3cm. 2)连续墙槽壁及接头开挖均应保持平整垂直,对其质量要求为:
① 槽孔偏斜率不大于0.4%;遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时,槽孔偏斜率应控制在0.6%以内;
② 槽段厚度方向允许偏差±20mm; ③ 槽段长度方向允许偏差±50mm;
④ 两相邻槽段接头处中心线在任意深度处的偏差≤60mm (5)终孔及清孔验收
采用抽筒法进行清孔,抽筒法清孔主要机理是抽取孔内不合格的泥浆。 在清孔的同时,不断地向槽内补充新鲜泥浆,以改善槽孔内泥浆的性能,补充新浆的数量以槽内泥浆各项性能指标符合设计标准为止。
特殊情况时如:槽内泥浆浓稠、槽内泥砂沉积较多等,采用泵吸反循环与抽筒法配合的方式进行清孔。
清孔换浆验收标准:清孔换浆后1小时,应满足:
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① 孔底淤积厚度不大于10cm; ② 泥浆密度不大于1.3g/cm3; ③ 泥浆粘度不大于30s; ④ 泥浆含砂量不大于10%。 ⑤ 在30min内失水量<40ml
二期槽孔在清孔换浆结束之前,必须用专用的刷子钻头清除二期槽孔端头混凝土孔壁上的泥皮。结束标准为:刷子钻头基本不带泥屑,孔底淤积不再增加。孔深及淤积厚度的验收测量分别采用测针及测饼进行。
清孔验收合格,由现场监理工程师签发清孔验收合格证后,方进行下道工序施工。 3.2.3 护壁泥浆
拟采用粘土及膨润土加碱配制成的泥浆护壁和携带岩渣。为保证膨润土泥浆的质量,使用中加强原材料质量检测、配合比调试、泥浆回收管理等各项工作。
(1)原材料
膨润土和粘土在采购前对其进行物理试验、化学分析和矿物鉴定。泥浆材料原则上应符合下列要求:粘粒含量大于50%、塑性指数大于20、含砂量小于5%、SiO2和Al2O3含量的比值为3~4。
(2)外加剂 为了增加粘土颗粒的水化比,提高其胶体率,搅拌制浆时适量加入分散剂工业碳酸钠(Na2CO3)、降失水增粘剂中粘类羧甲基纤维素钠(Na-CMC)等。
(3)水
直接抽取乌江水用于配置泥浆。并根据使用情况进行水质分析,合格标准参照《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)。
(4) 配制程序
如槽孔渗漏量较小,则粘土及膨润土泥浆可直接在槽孔内直接拌制。如渗漏量较大,则由制浆站用0.4m3高速搅拌机进行搅拌,搅拌依照表中各材料用量配比进行配置搅拌,搅拌程序为:先向搅拌机内注入水,开动搅拌机,向机内投放膨润土和粘土,并同时加入碳酸钠。经搅拌3min左右,放入储浆池中。新制膨润
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土泥浆性能指标应达到表3.2-1的要求,泥浆配合比见表3.2-2。
表3.2-1 现场泥浆性能指标控制表 使用部位 新制泥浆 槽内泥浆 清孔换浆 密度(g/cm) 粘度(S) 1.04~1.1 ≤1.3 ≤1.25 18~25 30~35 ≤30 7~9 8~11 8~11 ≤5 ―― ≤10 高比重泥浆用于堵漏 31006漏斗PH值 含砂量(%) 备注 表3.2-2 膨润土泥浆初步配合比(1m3)
材料名称 膨润土泥浆 膨润土(kg) 80 水(L) 968 碱(kg) 2.4 备注 3.3 高喷灌浆施工方法 3.3.1 高喷灌浆现场试验
(1)试验的目的主要是对施工参数的验证,根据拟定的施工参数进行高压旋喷灌浆施工,完成后进行开挖检测,检测测旋喷桩的有效直径及搭接情况,以便于对预定的施工参数进行修正。
(2)由于围堰地质条件比较单一,均为填筑的石渣混合料,试验地点拟选择在下游围堰靠近纵向围堰的区域,在靠近双排施工区的单排高喷灌浆孔中选取相邻的一个Ⅰ序孔和Ⅱ序孔进行高喷灌浆。
(3)高喷灌浆试验使用的施工参数为拟用于施工作业的施工参数,具体见表3.3-3。
(4)试验孔高喷灌浆完成12小时后,采用人工进行开挖。考虑到施工工期及安全,开挖深度一般不宜大于2.0m。开挖后请业主、设计和监理等相关人员现场检测灌浆效果,根据实际施工参数及有效桩径与设计、监理协商确定施工参数。
(5)检测完成后对开挖地段用原开挖出的石渣进行回填并分层夯实,如两个旋喷孔之间搭接不良,在两个旋喷空之间布置1个补喷孔进行补强处理。 3.3.2 钻孔
高喷灌浆孔:全孔采用KR803冲击钻机、中风压空压机供风跟管冲击钻进,钻孔直径Φ150mm,钻孔深度为进入强风化基岩内1.0m并不低于设计孔深。钻
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至终孔深度后,先进行孔深及孔斜检测,要求孔斜率不大于1%,并请监理验收,合格后往孔内注入泥浆,高喷台车就位后,将喷杆下入孔内,再拔出套管成孔。 3.3.3 灌浆
(1)根据现场地质条件等实际情况,高压旋喷灌浆拟采用二管法。施工工艺流程:高喷灌浆施工工艺流程见下图。 孔位放样 钻 孔 高喷台车就位 试压、下喷杆 注浆、拔套管 送压缩空气 静喷灌浆 提 升 旋 转 回浆利用 送高压水泥浆 孔口充填注浆 下一个循环 高喷灌浆施工工艺流程
(2)灌浆材料及制浆:采用强度等级不低于32.5Mpa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,纯水泥浆液灌注,浆液比重为1.5~1.6,浆液温度不高于40℃;采用ZJ-800高速制浆机制浆,搅拌时间不少于30s,浆液自制备至使用完不大于4h。
(3)高压旋喷灌浆施工:钻孔钻至设计孔深并经检查合格后,先往孔内注满泥浆,再将高喷台车就位并调平,并将套管拔出。然后进行水、气压调试,下入喷射管至孔底,送入高压水、比重为1.5~1.6的水泥浆和压缩空气,测定各施工参数并使其达到设计要求后开始喷射灌浆,在静喷1~3分钟后开始按规定的速度边旋转边提升。施工人员随时观测并记录各项施工数据,发现异常及时处理。终孔喷完后利用余浆对已喷钻孔进行静压注浆,直到浆液不下沉填满孔内为止。
(4)施工参数:根据现场地质条件及高压旋喷灌浆布置的孔、排距,结合我局多年的施工经验,拟定在该围堰高压旋喷灌浆使用的施工参数见表3.3-3。
表3.3-3 高压旋喷灌浆施工参数表
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序号 一 1 2 3 4 5 6 二 1 2 3 三 1 2 3 项 目 单 位 高压水泥浆系统 数 量 浆压 浆流量 喷嘴个数 喷嘴直径 进浆比重 回浆比重 MPa L/min 个 mm g/cm3 g/cm3 压缩空气系统 35~38 75~100 2 1.8~2.0 1.5~1.6 ≥1.2 气压 气流量 气嘴个数 控制系统 旋转速度 旋转角度 提升速度 MPa m3/min 个 rpm 度 cm/min 0.8~1.0 1.0~1.2 2 6~8 360 8~10 (5)相邻两个次序孔的钻孔、喷浆间隔时间不少于24h;同时,为便于旋喷孔之间的搭接,相邻两个次序的高喷孔高喷灌浆的时间间隔不宜大于72h。 3.3.4 特殊情况的处理
(1)无返浆的处理:当因地层架空使浆液流失严重而产生无返浆的时候,应停提静喷并反复上下活动喷杆,同时往孔内填入粗沙、卵石或粘土等。如长时间处理仍无返浆,应缓慢边喷灌边提升喷杆,直至孔口返浆正常后再按规定的速度进行提升。
(2)中断的处理:喷灌过程应连续进行,如因故中断,应及时进行处理恢复。如处理时间达30min以上,再喷灌时需将喷管下入已喷段50cm以下复喷;如无法下入,则应待凝8小时后扫孔至中断处以下1.0m再进行复喷。
(3)返浆过浓、过大的处理:如喷灌过程中返浆过浓过大,估计是遇粘土或孤石层所致,应根据钻孔资料进行具体判断。如为粘土层,应加大喷射压力,降低提升速度,同时适当减少浆液流量;如为孤石,则应在上下接触面静喷,孤石内则加快提升速度,降低喷射压力。 3.3.5 混凝土的拌制与浇筑
(1)混凝土浇筑导管下设
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浇筑导管采用Φ275mm的钢管;导管下设前,应事先在地面进行导管组合,并在导管首次使用前进行密封承压试验;每根导管的组合长度应与该导管所处位置的孔深相适应,导管组合情况应认真作好记录,以便指导下设和拆除。因砼开浇方法采用近似于“压球法”,所以当导管下设完毕、砼开浇前,应将导管下设至距孔底20cm左右。
相邻两根导管间距不大于3.5m,一期槽孔导管距孔端间距为1.0~1.5m,二期槽端导管距孔端应不大于1.0m;当槽底高差大于0.25m时,应将导管置于控制范围的最低处;正常浇筑时,导管底口距槽底距离控制在15~25cm范围内。
(2)墙体材料及其浇筑 1)混凝土控制指标
防渗墙墙体混凝土主要指标应达到如下要求: ① 出机口坍落度 18~22cm ② 扩散度 34~38cm ③ 初凝时间 不小于6h ④ 终凝时间 不大于24h ⑤ 混凝土等级 R28=5~10Mpa; ⑥ 抗压弹模: 10000~16000Mpa; ⑦ 抗渗等级 S8 2)原材料技术指标
原材料使用前应取得出厂合格证明,并按相关标准抽样进行检测,技术指标如下:
①水泥:使用P.032.5级普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,品质满足国标GB200-要求;
②粗骨料:粒径5~20mm,含泥量<0.4%,表观密度2730kg/m3,坚固性<15%。
③砂:细度模数2.4~2.8,含泥量<5%,含水量<5%,表观密度2610kg/m3,最大粒径小于20mm,不均匀系数为8~12。
④外加剂:拟采用减水剂,并应符合DL/T5100-1999的有关规定,使用前进
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行检测;
⑤ 水:采用江水沉淀净化后使用。 3)混凝土拌制、输送
防渗墙施工用的混凝土,由现有混凝土拌合站提供,使用6m3混凝土搅拌运输车运至现场,经分料斗和溜槽将混凝土输送至浇筑料斗,浇筑导管均匀放料,有利于保证混凝土面均匀上升。由于本工程工期较紧张,无时间进行配合比试验,根据其它类似工程的配合比,建议采用的混凝土配合比见表3-4
表3.3-4 C10塑性混凝土配合比(单位:kg)
水 216 水泥 277 砂 632 米石 1205 膨润土 78 减水剂 2.22 4)混凝土浇筑
混凝土浇筑采用“泥浆下直升导管法”。由于混凝土浇筑是特殊过程,是防渗墙成墙的关键工序,对成墙质量至关重要,因此,必须高度重视。
① 开浇:在每根导管开浇前,导管内放置略小于导管内径的软球作为隔离体,隔离泥浆与砂浆,开浇时,预备好一定数量的砂浆,一次性对导管进行封堵。每槽先开浇孔底高程最低部位的导管。
② 浇筑过程的控制:混凝土面上升速度应不小于2m/h。浇筑时应随时测量混凝土顶面位置,并在现场及时绘制浇筑图,以指导导管的拆卸工作。当浇筑方量与计划中的混凝土顶面位置偏差较大时,应及时分析,找出问题所在,及时处理;浇筑时,导管的埋深控制在1.0~6.0m之间;终浇前2m,应计划混凝土的拌制方量,增加混凝土面测量次数,控制混凝土的终浇高程。 3.3.6 特殊情况的处理
(1)塌孔处理
防渗墙造孔过程中,可能会出现塌孔现象,因此,施工过程中应格外注意。一旦出现塌孔,应采取措施及时处理。倘若塌孔严重,必要时可对槽孔回填粘土挤密后重新造孔,也可以采用塑性混凝土或自凝灰浆填筑处理。
(2)漏浆处理
造孔过程中,发生泥浆漏失现象时,要求具体分析漏失机理,采取合理有效的堵漏措施,主要有以下几种方法:
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在大量漏浆地层成槽时,适当加大泥浆比重,并向槽内投入粘土、水泥、锯沫等材料,然后利用钻头冲击挤密地层,每挤密一层后,在正常钻进。如此循环,直至穿过漏失地层,这样施工既可以保证槽孔安全,又有利于提高成槽功效。如果采用以上方法仍堵不住漏浆,可用自凝灰浆进行堵漏。在一般漏失地层采用泥浆加粘土方法进行堵漏,预防为主。
(3)孔斜的处理
由于多种原因,槽孔施工时会发生孔斜。若孔斜过大,可使墙体的有效厚度减少。因此,当孔斜超过规定的指标时,应及时进行修孔。
接头孔部位孔斜一旦超标,一般需回填后继续造孔。回填材料一般为块石,回填之后应按照要领缓慢重钻,进行纠偏。对于探头石造成的孔斜,将探头石爆破后再修孔。
(4)混凝土浇筑堵管的处理
可上下反复提升导管进行抖动,以使导管通畅。如仍无效,可在导管埋深允许的高度下提升导管,利用混凝土的压差,减少混凝土流出的阻力。当各种方法无效时,可考虑重新下设一套导管,导管底口插入混凝土内,为防止泥浆混入混凝土,可用小抽筒将导管内的泥浆抽吸干净,直至能抽出混凝土为止,然后重新浇筑混凝土。
4. 施工进度计划
上游围堰混凝土防渗墙共划分为23个槽段,根据围堰填筑情况及施工总进度安排,计划自2011年1月5日之前完成设备进场及所有施工前的准备工作,2011年1月6日开工,平均每2台设备8天完成一个槽段,共需46天,即2011年2月25日全部完成混凝土防渗墙的施工。根据计划安排,2011年2月13日完成岸坡段混凝土防渗墙的混凝土浇筑后,2月15日开始进行高喷加密区的高喷灌浆施工,高喷灌浆工程量为416m2(双排),根据高喷灌浆设备能力,计划2月25日全部完成。
下游围堰高压旋喷灌浆设备计划于2011年1月5日进场, 2011年1月7日完成施工临建及设备调试等施工前的所有准备工作,2011年1月8日完成高压
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喷喷灌浆试验,2011年1月9~10日完成开挖检测并确定最终施工参数,同时开始进行Ⅰ序孔的钻孔。2011年1月11日开始正式施工,计划平均每天完成90m,2011年2月5日前完成下游围堰所有的高喷灌浆施工,具体施工进度计划见下表:
表4.1-1 混凝土防渗墙各槽段施工进度表 槽孔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 槽宽(m) 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 6.0 4.8 4.3 施工 面积(m2) 开工日期 完工日期 高程(m) 设计 实际 计划 实际 计划 实际 设备号 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 2-3 2-11 1-25 2-18 1-16 2-5 1-6 2-13 1-6 2-13 1-16 2-12 1-26 2-3 1-16 1-26 1-6 2-14 1-6 2-14 1-16 2-6 2-10 2-17 2-2 2-25 1-24 2-12 1-15 2-24 1-15 2-23 1-25 2-25 2-4 2-11 1-25 2-2 1-15 2-25 1-15 2-25 1-25 2-13 2-5 1#、2# 1#、2# 1#、2# 1#、2# 1#、2# 3#、4# 1#、2# 3# 3#、4# 4#、5# 3#、4# 6# 3#、4# 5#、6# 5#、6# 5#、6# 5#、6# 7# 7#、8# 8# 7#、8# 7#、8# 7#、8# 1-26 注:实际施工中将根据具体情况进行调整。
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5. 施工资源配置
5.1 混凝土防渗墙主要施工设备
表5.1-1 混凝土防渗墙主要施工设备表 设备名称 冲击钻机 抽水泵 灌浆泵 泥浆搅拌机 卧式搅拌机 高速搅拌机 灰浆搅拌机 送浆泵 排污泵 装载机 反铲 自卸车 汽车吊 混凝土搅拌运输车 电焊机 氧气焊 型号及规格 CZ-60 4吋 100/100 1m3 2m3 400L ZJ-2×200 3PNL 3PL ZL50C 1.2m3 5t 25t 6m3 BX1-500-2 单位 台套 台 台 台 台 台 台 台 台 辆 辆 辆 辆 辆 台 套 数量 8 2 2 2 1 2 2 1 5 1 1 1 1 2 4 1 功率(kw) 55 22 22 11 15 5.5 3 22 15 30 用电量(kw) 450 44 44 22 15 11 6 22 75 120 备 注 1台备用 备用 柴油动力 柴油动力 柴油动力 柴油动力 1台备用 5.2 高喷灌浆主要施工设备
根据施工现场实际情况,拟投入的主要设备见表5.2-2。
表5.2-2 拟投入的高喷灌浆主要设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名 称 地质钻机 冲击钻机 液压锚固钻机 高压旋喷桩机 移动式空压机 高压灌浆泵 灌浆泵 螺杆泵 高速制浆机 型 号 XY-2PC KR803 MGJ-100 XP-30 21m3 XPB-10 BW250/50 功率(KW) 22 30 25 150 75 22 数 量 2 备注 检查孔(包括混凝土防渗墙) 跟管钻进造孔 备用 1 1 1 1 1 2 2 1 英格索兰,造孔及高喷用 输浆、压水用 备用 ZJ-800 15 16
10 11 12 13 14 15 16 17 18 双层制浆机 贮浆桶 拔管机 测斜仪 抽水泵 比重称 排污泵 电焊机 吊车 2×200L 1m3 最大起拔力70t KXP-1A 50m3/h BZC-2.5 SB-10 BX1-500-2 25t 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 55 5.3 劳动力配置
根据本工程施工特点,合理安排施工人员进场施工,确保施工总目标的实现,,施工人员配置如下:
(1) 上游围堰混凝土防渗墙施工人员配置见表5.3-3。
表5.3-3 混凝土防渗墙劳动力配置表 工作或岗位 钻工 泥浆、混凝土拌合、浇筑 现场管理 合计 人数 48 16 8 72 工作说明 防渗墙施工,包含抓斗施工人员 包括辅助人员 包括技术、质检、安全、调度指挥 (2) 下游围堰高喷防渗墙施工人员配置见表5.3-4。
表5.3-4 高喷防渗墙劳动力配置表 工作或岗位 钻工 喷浆 制浆 现场管理 合计 人数 12 6 8 8 34 工作说明 高喷孔钻孔 高压旋喷灌浆 包括辅助人员 包括技术、质检、安全、调度指挥 6. 工程质量检查与验收
6.1 混凝土防渗墙 6.1.1 检查方法
混凝土防渗墙的检查方法包括砼浇筑槽口随机取样检查、钻孔取芯试验、钻孔压(注)水试验、芯样室内物理力学性能试验。
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6.1.2 钻孔取芯检查
钻孔检查应在成墙28天以后进行。
(1)钻孔为沿轴线平均约每80m一孔,每孔均做注水试验,钻孔取芯为每一孔取三组样进行。室内物理力学性能试验,试验项目为90%的样品做抗压,抗折强度试验10%的样品做渗透系数,允许渗透比降和初始切线模量测试样品,具体测试分配由监理工程师指示。
(2) 合格标准:砼物理力学强度指标和抗渗标准应达到设计值,合格率达90%以上,不合格部分的物理力学指标必须超过设计值的70%以上,且不得集中在相邻槽孔中;压(注)水检查的标准为渗透系数K<1×10-7cm/s。
(3) 检查孔必须按机械压浆封孔法进行封孔;封孔材料为0.5:1的纯水泥浆。 6.1.3 检查不合格的处理
检查不合格的槽孔段,承包人应按监理工程师指示进行处理,直至达到合格为止。当检查不合格时,应加倍增加检查孔孔数,直到达到合格标准。 6.2 高喷灌浆
高喷墙体质量检查一般在成墙28天后进行。高喷成墙墙体质量检验方法可选用开挖检查、钻孔取芯检查、压水试验检查,也可采用监理人指定的其它检查方法以及对监理人指定的项目进行检查。检查部位由监理人现场确定。 6.2.1 钻孔检查
钻孔取芯并做孔内压水试验的孔数为高喷总孔数的5%或每单元一个检查孔。当检验孔数的不合格率大于10%时,应倍增抽检高喷桩孔的数量,直到不合格率小于10%,对不合格的孔进行补喷。所取芯样必须描述,其中50%的孔需取上、中、下三个部位的样品进行物理力学性能指标的室内测试。
(1)检查孔全孔采用XY-2或XY-2PC地质钻机、金刚石钻头回转取芯钻进,钻孔直径均为Φ76mm。所取芯样按顺序装入岩芯箱内并用红油漆编号,进行岩芯描述并绘制钻孔柱状图。
(2)将全孔作为一段进行压水或注水试验,压水(注水)试验压力为按设计或监理工程师的要求执行,施工时请监理工程师旁站监督,试验结果经监理签证确认。
(3)检查孔压水完成后,用0.5:1纯水泥浆液进行全孔注浆封孔处理。
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压水试验(或注水试验)检查的合格标准为渗透系数K不大于1×10-5cm/s,K=Q÷(2πpL)×loge(L/γ0)。 式中:K—渗透系数cm/s,Q—注入流量cm3/s,P—用水柱高度计量的压水压力cm;L—试验段长度,cm;γ0—钻孔半径,cm。 6.2.2 开挖检查
开挖2处,每10m,深2.0m。采用人工开挖,对开挖揭露情况作描述并拍照。合格标准:墙体搭接,满足厚度要求。
在监理人认为有必要时,应开挖一处围井,做注水检查。
防渗工程完工后,将施工记录、各项检查监测资料和施工报告报监理人,申请验收,对于验收中提出的问题,按监理人批准的方法处理直至通过验收。
7. 施工质量控制措施
7.1 建立健全质量管理体系
(1)建立和健全质量管理体系,并维持其有效地运行。督促施工人员严格按设计图纸要求和技术条款有关规定进行施工。及时收集、整理施工原始记录,形成成果资料,分析施工质量动态,提高质量管理水平。
(2)做好图纸会审和技术交底,使施工人员充分明确设计意图和相关的质量标准,保证工程的施工质量。
(3)提高全体员工的质量意识,牢固树立质量第一的观点,对全体员工进行质量管理教育。严格执行质量管理的有关制度,奖优罚劣,使施工质量和施工人员的经济效益挂钩。同时加强技术培训,促进施工质量水平的提高。
7.2 施工过程中的质量控制
(1)施工准备的检查:主要施工材料必须出具材质证明或出厂合格证,如水泥、外加剂等在进场前必须经验收,严禁不合格的材料进入施工现场;各种计量、检测仪器、仪表等必须经过监理人指定的方法率定或检验。
(2)施工过程质量控制:施工过程中,配备足够数量的专业质检人员,质检人员跟班在施工现场检查验收,出现异常情况时及时和监理工程师和现场设计人
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员联系,及时发现问题及时解决。
(3)严格按规定的工序验收制度进行验收,上一工序未经验收,不得进行下一工序的施工,未按规定工序进行验收的,按不合格处理,并按照有关管理规定对相关人员进行处罚。
(4)在施工各个阶段,根据各方要求及时提供有关资料分析审查,虚心接受业主、设计、管理工程师的检查指导。
8. 安全施工、环境保护和职业健康
8.1 施工安全技术措施
(1)所有施工人员在施工现场必须戴安全帽、穿防护鞋等劳动保护用品。严格遵守操作规程,配备完好的安全生产设施,做好安全防护标记等。
(2)由于高喷灌浆压力很大,试喷前应仔细检查各管路接头密封是否完好,试喷时有专人固定喷杆,并指示其它人员远离操作平台,避免产生意外伤害。
(3)施工区域内设置足够的照明系统,凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备及建筑物均设置接地装置或避雷装置,安排专业电工进行巡视和检查。按照安全用电要求规范铺设,设置漏电保护装置,严禁随地乱牵乱挂,保证用电安全。
(4)在边坡施工时,施工设备需采取可靠的措施(如布置地锚等)进行固定,避免设备沿边坡滑移;上、下部同时施工时应派专人看护。
(5)按有关规定设置安全防护标志,对施工区内进行封闭作业,禁止无关人员随便进出施工作业区域,保护施工安全。
(6)加强安全检查,对检查中发现的安全问题,按照“四不放过”的原则立即制定整改措施,限期进行整改。
(7)加强安全教育,只有通过三级安全教育并经考核合格的人员才能进入工作面工作,以提高施工人员的安全素质和自我保护能力。每班坚持进行班前5min安全讲话,增强施工作业人员的安全意识和工作中应注意的安全问题。 8.2 环境保护及职业健康
(1)施工污水的处理:按要求设置排污设施,污水在排污池内经沉淀后,上部的清水方可抽出,避免环境污染。每一工作面施工完成后,及时对施工场地进
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行清理,将废渣弃于弃渣场内。
(2)坚持施工场地接交制度,在监理工程师的指导下,做到场清、料清、渣清,不对施工场内的其它施工作业造成干扰,做到文明施工。
(3)在孤石和基岩中采用全断面钻进时如孔口有灰尘,应采取加水、除尘等措施进行处理。
(4)按照国家的有关规定,定期对施工人员进行健康检查,发现职业病及时医治,并针对性地采取预防措施。
(5)建立健全文明施工奖罚制度,使施工人员养成良好的文明施工的习惯。
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