防渗墙试验大纲

锦屏电站上游围堰基础防渗工程试验大纲山东水总锦屏电站项目部2006年11月15日目录一、试验目的二、编制依据三、试验步骤1、试验槽段选择2、现场布置3、造孔施工4、泥浆制备5、清孔施工6、预埋灌浆管施工方法7、墙体混凝土浇筑8、墙段连接9、特殊情况的处理10、浇筑事故处理11、质量控制技术措施12、施工人员及设备配置四、试验结果处理锦屏电站上游围堰基础防渗工程试验大纲一、试验目的对防渗墙造孔、成墙、浇筑以及设备与施工作业措施等进行验证性试验。

a)验证槽段划分的长度是否合理b)验证成孔设备是否适应该地质条件c)验证泥浆系统是否满足施工要求d)验证砼搅拌、运输、浇筑系统是否满足施工要求e)验证施工进度是否满足工期需要f)验证现场施工人员是否满足施工要求二、编制依据（1）《水工混凝土施工规范》DL/T5144—2001；（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002；（3）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999；（4）《钻井液用膨润土》SY/T 5060—93；（5）《混凝土拌和用水标准》JGJ63—89；（6）《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002；（7）《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174—96。

三、试验步骤1、试验槽段选择根据设计图纸及地质勘察报告，选择孔深、地质情况具有代表性的槽段作为实验槽段。

2、现场布置2.1施工现场平面布置防渗墙施工现场平面布置见图2-1、图2-22.2施工混凝土拌和系统布置本标混凝土方量约为4700m3,结合混凝土施工要求和场内交通情况，准备将混凝土拌和系统设置在左岸交通桥南侧的空地上，然后用混凝土输送车将搅拌好的混凝土输送至防渗墙施工现场。

2.3施工供水、供电、供浆布置本标施工用水准备施工用水，由清水泵直接从上游河道中抽取。

混凝土搅拌用水，可根据水质情况可从河道或蓄水池抽取。

本工程施工用电由业主提供的电源接线点，引至施工现场的配电柜，由配电柜再引至各用电点。

施工供浆：在左岸导流洞南侧空地上砌池建立泥浆搅拌站，设一台高速制浆机，施工所用泥浆用泥浆泵和设在施工平台的供浆管路输送至工地现场。

3、造孔施工（1）造孔设备根据本工程地层特点，防渗墙钻孔设备主要选用CZ-30型冲击钻机，根据同类型工程施工经验，该钻机对本工程漂石、孤石及其他地层有较好的适应性，同时也便于操作和维护。

（2）造孔方法：防渗墙成槽施工拟采用“两钻一劈”法，先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，施工Ⅰ期槽孔遵循先主孔钻进，后劈打副孔，最后劈打小墙成槽的原则。

奇数孔为主孔，偶数孔为副孔。

孔底钻渣清除采用抽桶出渣或反循环出渣。

根据该工程地层特点，结合类似工程施工经验，造孔施工过程中，采用在冲击钻钻头刃部加焊特殊的耐磨钢的方法，以减少钻头的维护时间，延长钻头的大修周期和钻头的使用寿命，提高造孔的功效。

（3）造孔的技术要求①开孔时单孔中心线上下游允许偏差不大于3cm。

保证槽孔壁平整垂直，槽孔两端主孔孔斜率不大于0.3%，其它槽孔的孔斜率不大于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，其孔斜率不大于0.5%，。

对于槽孔套接在任意深度的套接厚度不小于施工图纸规定墙厚的95%；②孔斜控制，主副孔施工过程中每进尺2 m进行一次孔斜测试，发现孔斜超出规范或设计要求及时纠偏。

凿劈小墙时，根据孔斜情况及时调整钻机位置，争取把小墙劈净。

③在槽孔钻进时，如遇孤石或漂石，可采用重凿冲砸或孔内聚能爆破的方法处理。

但是爆破必须保证槽壁安全，并在相邻墙段墙体材料具有足够强度以后进行。

在造孔施工过程中，孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下30～50cm内，严防漏浆塌孔。

4、泥浆制备固壁泥浆用于支承孔壁，稳定地层，悬浮、携带钻渣和冷却钻具。

新制的泥浆应具有良好的物理性能、流动性能、化学稳定性能以及较高的抗水泥污染能力。

（1）制浆材料的选用根据工程实际情况和设计要求，本工程拟采用优质的Ⅱ级钙基膨润土泥浆或优质粘土泥浆进行护壁。

分散剂为的工业碳酸钠(NaCO3)；降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠(CMC)，配制泥浆用水采用新鲜洁净的淡水，以免对泥浆性能产生不利影响。

膨润土或优质粘土进场前应对料源和生产厂家进行考察，对相应指标进行检测。

每批膨润土进场之后，取样进行配浆试验，如达不到护壁标准，则应根据现场试验结果和监理人的指示处理或适当调整泥浆拌制时的材料用量。

（2）泥浆制备、检验①泥浆拌制选用LJ－400高速制浆机；②每次泥浆浆的搅拌时间为3～5min，实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整；③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%；新制膨润土泥浆性能指标储浆池内的泥浆应经常搅动，防止离析沉淀，保持泥浆性能指标均一。

泥浆搅拌站制备的泥浆通过供浆管路输送至各施工槽孔。

在施工中，不得向孔内泥浆中倾注清水和废浆、废渣等杂物。

长时间停钻时，应经常搅拌孔内泥浆。

（4）使用后的泥浆采取净化回收，重复使用。

但回收的泥浆性能必须在性能检验合格后才能重复使用。

对废浆应集中储存，排放至监理指定的废浆排放地点。

5、清孔施工清孔方法：清孔方法采用抽桶出渣的方法。

清孔同时，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，移动钻机逐孔进行清孔，有效地对孔内泥砂进行清除。

如果单元槽段内各孔孔深不同时，清孔次序为先浅后深。

Ⅱ期槽在清孔换浆结束之前，用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上不再带有泥屑，刷洗过程中，孔底淤积不再增加为准。

在清孔验收合格后4h内浇筑混凝土，如因埋设设施不能按时浇筑，则重新按上述规定进行检测，如不达要求可重新换浆清孔。

6、预埋灌浆管施工方法防渗墙厚1.0m，在墙体内预埋一排直径为φ110mm的钢管作为墙底帷幕灌浆钻孔，间距为2m。

（1）初步设计钢筋桁架上下两端内框宽度为0.8m，预埋灌浆管电焊固定在钢筋桁架内中心线上，保证预埋灌浆管居防渗墙轴线上，中间采用钢筋笼架连接。

为使灌浆管呈直线连接，灌浆管采取丝口进行连接。

第一节钢筋桁架下入孔内后，第二节钢筋笼桁架连接前先连接好灌浆管后，再将灌浆管焊牢在第二节钢筋笼桁架上并进行上下钢筋笼的焊接，依此完成全部预埋灌浆管及钢筋笼沉放工作（2）钢筋笼及桁架制作钢筋表面应清洁，使用前将表面泥皮、油渍、锈皮清除干净。

按照设计图纸，在钢筋笼制作场地分节制作钢筋笼，节长10m，上下两节钢筋笼用钢筋桁架及预埋灌浆管连接，钢筋桁架长度不大于20m，桁架间连接采用电焊搭接形式。

（3）预埋灌浆钢管孔底和孔顶的预埋管固定在钢筋笼内钢筋骨架上，中间部分预埋管固定在骨架钢筋上。

在焊接平台上将灌浆钢管焊接在钢筋骨架上。

钢筋桁架宽度根据防渗墙槽段长度及管距决定。

桁架及预埋管在综合场加工下料，现场拼装焊接成排架，每节长度20m。

现场孔口对接成整体。

（4）预埋灌浆管结构，见图4。

（5）吊装入槽为防止钢筋笼弯曲变形，采用起吊架吊装，双吊点法安装，在孔口对孔入槽。

钢筋笼在槽口用型钢电焊法固定，防止砼浇注时上浮。

安装吊架作用是桁架吊起后，桁架只受到垂直向的作用力，而不受到或少受到横向作用力，避免桁架变形。

吊架由10#工字钢焊制而成，配四组钢丝绳及U型环组成的绳套。

7、墙体混凝土浇筑（1）混凝土配合比及性能：防渗墙混凝土为C10混凝土，同时还应根据混凝土抗压强度、抗渗标号、弹性模量及现场材料确定混凝土配合比，经现场试验监理人确认后使用。

（2）对混凝土材料要求：采用普通硅酸盐水泥，其标号不低于P.O32.5，粉煤灰不低于二级，水胶比不大于0.55；骨料采用发包人供应的满足性能要求的人工骨料，最大粒径＜40mm；砂选用细度模数2.4～3.0范围的人工砂,其含泥量不大于3%，粘粒含量不大于1.0%；外加剂（减水剂、防水剂、加气剂等）的质量和掺量经试验及相关规定确定。

（3）混凝土的性能指标满足：①入槽塌落度18～22cm，保持15cm以上时间应不小于1h；②扩散度34～40cm；③混凝土初凝时间≥6h，终凝时间≤24h；④混凝土的密度≥2.1g/cm3；（4）槽孔清孔验收合格后下设混凝土浇筑导管，混凝土导管为丝扣连接，管径φ250mm。

一期槽孔两端的导管距孔端应小于1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端小于1.0m，导管间距不大于3.5m，当孔底高差大于25 cm时，导管中心放置在该导管控制范围的最低处。

（5）导管下设完毕后及时下设预埋灌浆钢管，灌浆管每隔5m下设一固定支架，防止灌浆管弯曲和移动，灌浆管的顶部要固定住，防止其上浮。

在混凝土浇筑完毕混凝土达到初凝时用振动拔管机将预埋钢管分节分批提出。

（6）混凝土开浇时每个导管下入隔离球塞。

要保证混凝土连续浇筑，槽孔内混凝土上升速度不应小于2m/h。

浇筑时导管埋入砼深度不小于1.0m，不大于6.0m ；保持槽孔内砼面均匀上升,每30min测定一次砼面的深度，保证砼面高差控制在0.5 m范围内；浇筑砼时，孔口设盖板，以防杂物掉入槽孔内。

（7）混凝土浇筑方式：采用直升导管法（Ф250mm）浇筑水下混凝土。

采用6m3混凝土搅拌运输车或混凝土输送泵送到槽口储料槽，由分料斗进导管入槽孔或者直接进入分料斗进行浇筑施工。

8、墙段连接槽段连接采用钻凿法或端头管连接法施工本工程墙段连接，采用“接头管法”。

(1)对一期槽两个端孔的施工过程严格控制，对孔斜进行勤测勤修，确保在3‰范围内。

(2)一期槽孔清孔换浆结束后，在槽孔端头下设接头管，采取措施保证接头管的下设垂直度。

接头管下设完毕后，由上部抓斗施工的端孔部位与孔壁之间的空间填入沙袋防止接头管在混凝土浇筑过程中被挤歪或混凝土绕流影响Ⅱ期槽施工。

接头管法安设流程见下图接头管安设程序图(3)浇筑完成一定时段之内，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管（起拔时间通过生产性试验确定），在一期槽孔端头形成接头孔。

(4)拔管采用全液压拔管机，下管采用25t吊车配合拔管机下设。

(5)“接头管法”是目前防渗墙施工接头处理的先进技术，其施工有一定的技术难度，但也有着其它接头连接技术无可比拟的优势。

①采用接头管法施工的接头孔孔形质量较好，孔壁光滑，不易在孔端形成较厚的泥皮；②由于圆弧规范，易于接头的刷洗，不留死角，可以确保接头的接缝质量；③由于接头管的下设，节约了套打接头混凝土的时间，提高了工效，对缩短工期有着十分重要的作用；④节约了墙体材料，降低了费用。

9、特殊情况的处理（1）漏浆、塌孔处理施工中将储备足够的堵漏材料以备用。

在造孔过程中，如遇漏浆、塌孔等事故，则采用改善泥浆性能、加大泥浆比重法、向孔内加入粘土、锯末、水泥等措施，确保孔壁稳定和槽孔安全。

（2）掉钻、埋钻处理掉钻、埋钻等孔内事故，在防渗墙施工中经常发生，若不能及时正确处理，将直接影响到工程施工，施工过程中若出现掉钻或埋钻时，将及时组织人员分析事故发生的原因，采取“绳套法”、“打捞法”、或“埋钻移位处理法”等方式进行处理，可充分保证工程施工顺利进行。