某水库混凝土防渗墙施工方案

防渗墙施工方案

一、工程概况

本工程大坝防渗墙位于上游坝坡，平行于坝轴线，距坝轴线12.4m，桩号0+009.96～0+257.88，全长247.92m，防渗墙顶高程315.5m，底高程随基岩高程的不同而不同。设计要求0+009.96～0+090入岩0.5m，0+090～0+131穿透强风化岩石层入弱风化岩石0.5m，0+131～0+255.14入基岩1.5m，防渗墙厚度0.3m，造孔工程量约6000m2，混凝土浇筑约2241m3，防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土，抗压强度不低于5MPa，抗渗标号S4，渗透系数不大于10-7cm/s，弹性模量小于14000MPa。

根据设计提供的地质资料，防渗墙位置造孔地层为：上部坝体回填砂卵石，中下部为回填石渣，坝基为片麻岩，其中桩号0+101-0+123.5处岩基上有残留砂砾石强透水层，厚度3.46m。

二、施工特点分析

1、墙体厚度较小，由于钻具直径受墙体厚度限制，重量轻，钻孔效率大大降低。

2、钻孔地层上部为砂卵石层，透水性强，稳定性差，易发生漏浆、槽孔坍塌等事故，下部为石渣和基岩，强度高，进尺慢，施工难度大。

3、修筑施工平台将坝顶道路破坏后，进料道路转移到施工平台道路上，施工平台道路又兼做抓斗施工道路、浇筑运输道路，由于施工区可利用场地狭小，给施工作业布置和现场协调带来很大困难。

4、工期紧张。防渗墙为控制性工程项目，其影响后面诸多工序，春节前若不能完成，则影响总工期，而现在距春节只有4个多月，工期非常紧张。

二、施工平面布置

根据现场情况和工程特点，本工程的拌合系统布置于溢洪道南侧，砂石料场就近布置，水泥及粉煤灰库布置于配料机一侧，泥浆池及搅浆系统布置于砂石料场北侧，粘土场布置于泥浆池附近。由于原坝顶道路已破坏不能使用，因此在变压器处修筑斜坡道路至防渗墙施工平台，在防渗墙施工平台南侧修筑斜坡道路至坝顶，由此通至溢洪道，并与围堰顶道路连接组成场内环形施工道路（附施工平面布置图）

三、施工平台

施工平台采用砂卵石料回填，与坝体填筑施工同时进行，平台顶高程315.5m，总宽度

14.31m，平台上游坡度1：1.12，坡面采用抛石进行防护。

平台自上游至下游依次为碎石道路、泥浆沟、倒浆平台、导向槽、钻机平台，碎石道路宽4.76m，下部铺筑30cm块石，顶面铺设5cm砂砾石找平，承载能力可以满足重型车辆通行；泥浆沟和倒浆平台采用浆砌石砌筑，泥浆沟宽0.5m，深0.5～1m，沟底自南向北设i=0.2%的坡度，便于废浆流动，倒浆平台宽1.6m，厚度0.2m，坡度i=0.5%，便于淘换的浆液流向泥浆沟；导向槽为钢筋混凝土结构，考虑到地质情况的复杂性和钻孔施工技术的不确定性，因此需为将来施工留下可调整施工方案空间，将其槽口宽度设为0.65m，导墙采用L型结构，深度1.2m，宽度0.3m，混凝土强度等级C15，钢筋为φ8mm和Φ12mm钢筋，每30m设一分缝，分缝处以Φ16拉接筋连接，导向槽施工严格按设计技术要求和施工规范规定进行施工，施工完成后每隔20m设短方木将槽孔处进行支撑以防止两侧土体挤压变形，导向槽两侧土体回填采用开挖坝体土料，挑选其中杂质含量少的壤土，分层进行回填，为保证回填质量，回填完成后又进行了灌水压实；钻机平台处于旧坝体处，为向坝体内开挖而成，表层铺设15cm厚石渣找平，钻机平台宽5.4m，能满足CZ20～35等各型钻机布置，钻机平台铺设钢轨道，长度根据钻机数量而定，以能满足周转要求为宜。

防渗墙施工完成后需拆除施工平台，由于钻机平台处对旧坝进行了开挖，因此需要回填恢复至设计边线，可以采用边开挖边回填的施工方法，回填标准仍按坝坡回填标准控制，开挖分层进行，每层以2～3m为宜，开挖至下部变窄处大车无法行走后，改用小型农用三轮车运输，弃料卸至指定地点。

300

1

2

650

导向槽结构示意图

导向槽每20m设一伸缩缝，木板填缝，两段

间设Φ16连接钢筋，长度1m

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施 工 平 台 布 置 示 意 图

1:1

307.6

1:

2.1

1:1.12

开挖线

平台回填边坡

施 工 平 台 横 断 面 详 图

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四、供浆系统

泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，因此需要在充分了解地层特性和钻具性能前提下，采取合理的泥浆和泥浆生产系统。

根据防渗墙地质复勘结果，本工程地层主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此要求泥浆具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通过对附近粘土料场的考察，决定采用白合红粘土进行制浆。

泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，由于计划采用抓斗和冲击钻成槽，因此供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至库区。

根据防渗墙施工规范和相关资料，防渗墙造孔用泥浆可按下述标准控制

五、施工机械设备及器具

为满足工程施工需要，计划配置的机械设备和工器具如下：

施工机械设备和器具计划表

六、槽孔布置

根据地质情况和施工现场客观条件，拟采取抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方案，抓斗每次抓取长度2～2.5m，因此计划将槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个，详细划分情况见下表：

防渗墙槽孔长度划分表

注：单号为一期槽孔，双号为二期槽孔。

七、防渗墙造孔施工

本工程拟采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层和大块卵漂石，抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，因此，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，