防渗墙工程施工方案及工艺方法

防渗墙工程施工方案及工艺方法

防渗墙质量是保证水库调蓄功能的重点，如何保证塑性混凝土配比满足设计要求，防渗墙成墙质量是本工程的难点。导向墙是保防渗墙施工质量和安全的最重要的前提。成槽施工是控制防渗墙工程工期和质量的最关键工序，混凝土浇筑质量是墙体防渗功能的重要保证。

（一）、施工工艺

1、工艺流程

防渗墙施工的主要工艺流程：挖导槽→筑导向墙→成槽施工→清孔验收→浇筑混凝土。《施工工艺流程图》附后。

（二）、导向墙及施工平台布设

导向墙是确定防渗墙的位置、墙深、基岩面及混凝土浇筑高程的基准，导向墙控制防渗墙成槽精度，对控制施工质量和安全生产起到重要作用。导向墙施工的重点是选好满足施工要求导向墙型式和进行必要的地基处理，确保导向墙稳度。

1、导向墙型式

本工程表层为砂卵石地基，为防止砂卵石被淘刷或坍塌造成导向墙失稳，故采用“┛┗”型式钢筋混凝土导向墙，

2、导向墙施工

（1）、场地平整后，采用机械压实，确保地基稳定。然后根据测量放线结果，挖掘机开挖导向墙基槽，人工配合清底。

（2）、基槽开挖完成后，支设钢模板，绑扎钢筋，浇筑C20混凝土。采用人工拌制混凝土。混凝土采用人工推翻斗车入仓，人工平仓、振捣密实，确保浇筑质量。混凝土浇筑完成后，按要求进行养护。导向墙混凝土浇筑时，重点将导向墙墙顶高程、墙间净距偏差以及与防渗墙中线的平行度控制规范和设计范围内。

根据现场实际情况，对结构型式、材料进行优化，选择经济合理、符合机械施工要求的导向墙。

3、施工机械平台、倒浆平台、排浆沟

（1）、施工机械平台

采用碾压密实后，按图布设15cm×15cm的枕木，枕木间回填砂砾石，其上布设15cm×15cm的卧木。卧木上布设钻机轨道。

（2）、倒浆平台、排浆沟

1）、倒浆平台地基压实、平整后铺设PVC膜，铺设长度为3.5m，与排浆沟相连，坡度为3%，以便于废浆流动。

2）、排浆沟采用块石砌筑成型，沟宽50cm，用于收集废浆，防止浆液污染环境。

（三）、成槽机械的选择及槽段划分

1、成槽机械的选择

选择合理、高效的成槽机械是确保本工程施工工期和质量的关键因素之一。本工程地质条件以砂卵石地层为主，偶见漂石，且深入基岩1m，属较硬地层；槽段深度较浅，多为28m左右，选用CZF1500型反循环冲击钻和具有测斜、纠偏能力的SH400抓斗组合机械成槽。这种成槽组合机械，能很好的适用本工程地层的特点，其性能叙述如下：

（1）、CZF1500型反循环冲击钻

CZF1500型冲击反循环钻机是将传统冲击钻进方法和反循环连续排碴技术结合在一起的新型钻孔桩施工设备。具有如下特点：

1）、使用同步卷筒双绳提引冲击钻头，有利于坚硬地层的钻进，减少冲孔的扩孔率。

2）、采用150SBQ－30型潜水砂石泵，实现了泵举反循环连续排碴和超深孔的钻进。

3）、操作简便，适用地层广，尤其适于漂卵石和岩石层的钻进，成本低，钻孔效率高。

（2）、SH400型液压抓斗

SH400型液压抓斗是中国三一重工集团研发、生产的，具有测斜和纠偏能力的新型抓挖成槽施工机械。主要性能如下：

1）采用超强力、大扭矩、电控、直喷、涡轮增压、中冷型、国际先进的康明斯QSL9-C325发动机，具有高可靠性，燃油经济性，满足欧美非公路机动设备第三阶段排放标准；动力系统与液压系统恒功率完美匹配，使整机发挥最大的工作效率。 2）采用稳定、可靠、高性能的国际品牌液压系统及液压元件；

3）拥有CAN-BUS及LIN总线技术的施工过程专家管理系统；

4）抓斗闭合力大，可对土层形成强劲切削，施工效率大大提高；

5）工作装置采用先进的纠偏方式，成槽精度更高；

6）采用先进的报警系统、故障检测系统、测深系统、触地保护系统、纠偏系统；

7）高分辨率的多功能大屏幕显示器全天候显示整机运行数据，系统可计算、记录并存储抓斗的挖掘作业过程。

2、槽段划分

1、槽段划分长度考虑槽深、地质条件、地下水影响和施工机具后续工序的能力（混凝土浇筑能力）等因素。

（1）槽段划分的范围

本工程槽深较深，多为30m左右，地质条件主要是粘土。综合以上因素，槽段长按6～8m考虑。

（2）槽段长度的计算

1）主孔孔径为0.8m。

2）副孔的长度的确定

副孔的长度主要受抓斗最大开斗度的因素限制，SH400型液压抓斗最大开斗度为2.8m，有效系数0.9，副孔长度=有效抓斗开口度-主孔孔径=2.4m-0.8m=1.6m。

3）槽段由4个主孔和3个副孔组成，长7.2m。Ⅰ、Ⅱ期槽段同长，均为7.2m。具体示意如下：

1---表示主孔 2---表示副孔

3、成槽机械的配套使用

机械的配套使用需考虑冲击钻和液压抓斗各自承担的工程量、施工效率、工期等主要因素，组合机具应能形成工序间流水作业，实现均衡生产的目的。

（1）、主孔采用CZF1500型反循环冲击钻钻进，副孔段的砂卵石地层和强风化岩层采用SH400型液压抓斗抓取，对于液压抓斗施工效率较低的弱风化岩层采用CZF1500型反循环冲击钻钻进。

（2）、根据机械施工定额效率和施工经验，对于砂砾石基层和岩石基层的效率按以下数据考虑：

CZF1500钻机冲钻，根据计算，1套组合机具由2台CZF1500型钻机和1台SH400型液压抓斗组成，配合使用。

（四）、泥浆系统

泥浆性能和泥浆液面的保持控制是泥浆护壁挖槽法成败的关键，所以施工中加强对泥浆主要性能指标的监控，确保泥浆性能满足施工要求。

1、泥浆材料

泥浆材料应符合下列要求：

（1）、黏土料宜选择黏粒含量大于50%、塑性指数大于20、含砂量小于5%、二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3～4的黏土。

（2）、膨润土成品料的品质应符合《钻机液用膨润土》的规定。

（3）、配制泥浆的水质应符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63-89第3.0.4条的规定。

2、泥浆的选用和配制

目前国内普遍使用的泥浆有黏土泥浆、膨润土泥浆和混合泥浆三种。根据本标段以砂卵石层为主，地层渗漏较大的地质特点，造孔护壁泥浆选用以黏土泥浆为主，混合泥浆为辅。

（1）、黏土泥浆对于渗漏较大地段和含大粒径漂卵石地层和卵石粒径大且集中地段能充分发挥其堵漏防坍塌的作用。

（2）、对于地层渗漏较小的地段和槽段开挖即将完成的时候，主要采用混合浆液，为下一步混凝土浇筑创造有利条件。

（3）、施工时，根据成槽施工的实际经验进行不同泥浆的选用。

（4）、按试验选定的配合比配制泥浆，黏土和水的加料量均应称量计量，加料量误差应小于5%，拌制泥浆所采用的外加剂及其掺量通过试验确定。经试验室确定的配比应在实际施工中予以验证，并随开挖地层的不同，适当调整，确保成槽施工的质量。

（5）、新拌制的膨润土浆存放24h或加分散剂后，使膨润土充分水化后方可