水利工程防渗墙施工方案

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水利工程防渗墙施工方案

3、水:用新鲜洁净的淡水,使用前应对水质进行化验。

4、分散剂:选用工业用纯碱。

5、增粘剂:选用中粘度酸甲基纤维素(CMC)轻钢龙骨石膏罩面板隔墙施工工艺.doc,其性能指标如下:

6、絮凝剂:选用聚丙烯酰胺。其功能为对膨润土护胶,同时提高抗剪切稀释能力。

7、防漏剂:选用锯末等。

对于一般砂砾卵石层,选用表内两种配合比制浆,其他地层,可参考此配合比,并根据实际情况加以调整。

根据上述配合比,泥浆应达到的性能指标如下表:

(三)泥浆拌制方法和质量控制

1、浆拌制选用高效、低噪音的高速回转搅拌机(ZL400型制浆机)4台,其中1台备用,制浆能力250立方米/台班,可满足现场使用。

2、每盘膨润土上浆的搅拌时间为3分钟。

3、应按照规定的配合比配置泥浆,各种材料的加量误差不得大于5%。

4、泥浆处理剂如纯碱、CMC和聚丙烯酰胺,使用前宜配成一定浓度的水溶液,以提高其效果。纯碱水溶液浓度为20%,CMC和聚丙烯酰胺水溶液为1.5%。

5、新制膨润土浆需存放24小时,经充分水溶胀后方能使用。

6、贮浆池内泥浆应经常搅动,并用压缩空气助拌,保持指标均一,避免沉淀或离析。

7、在钻进过程中,槽孔内的泥浆由于岩屑、离子混入和其他处理剂的消耗,泥浆性能将逐渐恶化,必须进行处理再利用。

槽内泥浆的性能指标的控制标准见下表。

槽内泥浆的性能指标的控制标准

对于漏失地层使用的泥浆不做规定。在钻进过程中,应在循环

浆沟中取样,检测有关指标,如超上表限值,必须进行处理。

8、泥浆检测和控制要求

在搅拌机中取样,经水化溶胀24小时后测定比重、漏斗粘度;在新浆贮浆池内取样进行检测的项目有比重、漏斗粘度;在主孔正常抓进时,对循环浆进行的检测项目有比重、漏斗粘度和含砂量。

泥浆在实际使用中,由于一次循环时间较短,旋流筛分能力有限(只能除去泥浆中的携渣60~70%),如果再经过自然重力沉渣过程,则泥浆再生处理的效果更显著,故泥浆再生处理拟采用自然重力沉渣与机械处理相结合的方式。

经过处理的泥浆经检验后,还要补充相应的材料,进行泥浆再生调制,泥浆技术性能指标符合要求后,送入储浆池待新掺入材料与泥浆完全融合后使用。新掺加物的效用见下表:

主要增加粘度,同时失水量减小,稳定性、静切力、比重增加

主要增加粘度,同时失水量减小,稳定性、静切力增加,比重不变

主要增加粘度,同时失水量减小,稳定性、静切力、PH值增加,比重不变

主要减小粘度,同时失水量增加,比重、静切力减小

泥浆再生处理流程图如下:

施工中泥浆输送设备选用22KW离心泥浆泵配5寸钢管或胶管,由泥浆池将新鲜泥浆(在泥浆池中存放24小时以上的泥浆)输送到开槽现场。施工中不合格的泥浆可输送至废弃泥浆池,运至监理指定弃渣场。为保证水库内水质不被污染,在泥浆拌制及施工过程中应严格控制各种污染材料流入库内,以防入库污染水源。

(六)泥浆拌制质量控制措施

(1)严格保证泥浆的搅拌时间,使之搅拌均匀,拌制好后,在储浆池内存放24h以上,以便粘土颗粒充分水化、膨胀。如直接使用,则须延长一半的搅拌时间,以确保泥浆质量;

(2)加强泥浆技术性能的检测,每20桶抽查泥浆试样一组。在循环使用过程中,每工班进行两次泥浆质量检测,以便有效地控制好泥浆质量;

(3)在成槽过程中,保证不断的向槽内补充新泥浆,确保孔内泥浆面始终保持在导墙顶面以下30~50cm,避免孔内因水头不够而导致坍孔;

(4)施工过程中,根据不同的地层,经常调整泥浆配合比。

五、墙体砼的拌制和运输

水泥:必须选用产品质量符合国家和行业标准的正规厂家生产的满足设计要求的水泥,并通过试验选定水泥的种类,其细度、安定性和凝结时间等应满足施工图纸规定的塑性砼性能要求。

粗骨料:主要指拌和砼用的碎石,最大粒径不大于40mm,含泥量应小于1.0%。

细骨料:细度模数2.4~3.0范围的中细砂,质地坚硬、清洁、级配良好,含泥量满足施工需要。

粘土:选用优质粘土,塑性指数不小于35。

膨润土:选用潍坊生产的优质膨润土,塑性指数不小于60。

外加剂:根据设计要求及实际情况,本着有利于工程质量和改变砼有关性能的原则选用外加剂,外加剂的用量通过试验确定。

水:采用水库中的水,需做水质化验。

水泥进场前,项目部预先设置好贮存仓库(或贮存垛),使到场的水泥能及时按品种、标号、出厂日期等的不同分类存放,并挂牌示意,以防混杂。进货时应根据工程进度制订详细的阶段进货计划,确保在规定的有效期内使用。中、小石子和砂应隔离存放,并做指示牌,使用中不能混杂。

(二)配合比的试验、设计及调整

该工程的砼配合比,根据设计要求和选定的水泥及砂石厂家及水源和外加剂等,及早取样送交有试验资质的、经监理同意的试验部门做出各种配比试验。

项目试验室根据确定的配合比材料用量,严格检查及控制各计量系统,同时根据天气情况及时检测砂、碎石等的含水量,为调整配合比提供准确数据。

试验确定的配比及实际施工中因地材含水率变化预以调整的配合比,均需监理工程师审核签证后予以使用。根据确定的配合比、试验及质检人员要随时监控水灰比并检测砼的坍落度、扩散度等,做好实验记录,制作的砼试块送交有试验资质的、经监理同意的试验部门检测。

材料及水的计量应经常进行检查、核实,为满足水泥计量准确的要求,每盘水泥用量应尽量调整以整袋为准,以防不足袋投放出现较大偏差。水泥误差控制不大于1%,砂石骨料不大于2%,水和外加剂不大于1%。

墙体砼运输采用砼罐车运至槽段浇注口。

砼罐车送砼施工方法的优点是:施工速度快,质量好,工人劳动量小,劳动强度低。

采用砼罐车运砼应符合下列规定:

(1)砼的运输必须保证输送砼浇注连续进行;

(2)应保证运至孔口的混凝土有良好的和易性。

根据招标文件,本标段防渗墙施工平台宽约5m,倒浆平台8M合计13M,拟抓斗布置在防渗墙轴线的上游侧,施工平台的布置如附图所示。

本标段防渗墙施工槽段采用二期跳格施工,接头管接头。由于槽段接头是防渗墙的薄弱环节,因此槽段越长越好,但实际上槽段长度受多种因素综合制约。

1、槽段划分应遵循的原则

(1)地质情况:当地质情况不稳定时,为避免沟槽壁面坍塌应减小槽段长度,以缩短成槽时间;

(2)相邻情况:若近旁有较大的地面荷载时,为了确保沟槽的稳定,应减小槽段长度,缩短槽壁暴露时间;

(3)单位时间内供应混凝土的能力:通常规定每槽段内全部混凝土量,须在4小时内浇筑完毕。即:

4h以内的混凝土最大供应量(m3)

墙宽(m)×墙深(m)

(4)泥浆供应能力:一般应是标准槽段的沟槽容积的1.5~2倍。

(5)混凝土浇筑导管的作用半径;

(6)施工技术的可能性、连续连续操作有效工作时间、施工工期等因素;

根据本标段防渗墙施工条件,为尽量减少防渗墙接头,提高施工工效,根据拟采用的抓斗的最大开斗宽度,为最大限度的发挥抓斗的施工工效,槽段划分拟采用Ⅰ期槽孔中心距长均为8.0m,Ⅱ期槽孔中心距为7.6m,用抓斗成槽。如图所示。

2.8m2.4m2.8m

本工程根据实际情况和施工工艺,槽段连接采用接头管,使用液压拔管机起拔接头管,其最佳拔管时间根据砼初凝时间和浇筑速度确定,在验算地基及导墙承载能力的基础上,应采取措施防止槽孔坍塌。这种方法施工接头质量好、工效高。

a、拔管机的主要技术性能参数:

起拔能力:500KN;

拔管直径:300MM;

拔管机由液压泵站、拔管油缸总成、夹管器、孔口架和接头管组成。

接头管部分是根据槽孔深度要求,采用φ300×12钢管,分为7、6、5、4米等长度规格。

接头形式为插接式,用销轴进行销接,销轴用螺钉锁紧。按槽孔深度配制接头管,管口要高出槽孔口1~1.5米。

根据设计要求的指标和地质条件,选用GB24和BS650全液压抓斗成槽设备。该设备具有以下明显优点:

a.抓斗上安装有电子测斜仪,对其深度及X、Y方向的位置经彩色屏幕准确地显示出来,可精确到0.01度。安装的纠偏设备可在开挖过程中纠正偏斜度。

b.抓斗的斗体具有长导向、低重心,成槽垂直性好。

c.抓斗提升速度快达40米/分钟,并能自由下落,抓斗张开或闭合时间平均6秒/次,施工效率高。

d.造孔过程中基本不产生废浆.

根据本工程的地质条件、施工效率等要求,Ⅰ期槽段采取三抓,Ⅱ期槽段也采取三抓的施工方法。

本工程成槽先进行Ⅰ期槽孔施工,开槽前,导墙内注入泥浆至导墙壁顶以下0.3~0.5米,并在整个成槽过程中浆面不得低于导墙顶以下0.3~0.5米。采用抓斗挖除副孔土体。成槽过程中,在卵石、砾石开挖时应特别注意泥浆是否出现漏浆,槽壁是否出现坍塌,是否碰到较大孤石,是否开挖到基岩面。机械手操作时应注意抓斗本身自动测斜电脑的显示数据,发现异常情况应及时采取纠偏措施以使槽孔垂直度在规定范围之内。根据图纸,即将入岩时,利用抓斗抓取岩样,确定基岩面高程,报监理鉴定。监理认可后,可由抓斗直接抓至设计要求高程,如遇到弱风化基岩或大孤石无法进展,可利用重锤冲击入岩至设计高程。

槽孔成孔后,先自己进行检查,槽孔应满足以下指标:

槽孔孔壁平整垂直,孔位中心偏差不大于3cm;

孔斜率不大于0.3%;

对于一、二期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值不大于墙厚的1/3,并保证设计厚度。

终孔检查合格后报监理工程师,经监理工程师认可后进行清孔,清孔采用泵吸排渣法清孔方法,即下Ф50mm的钢管到槽底,上部连接3PN大型泥浆泵,从槽孔一端缓慢移动,抽取底部浆液,同时孔口送入新鲜浆液。清孔一小时后要求达到下列标准:

孔底淤积厚度不大于10cm;

含砂量不大于10%,粘度不大于30s。

密度不大于1.05g/cm3。

Ⅱ期槽孔清孔结束前,还要刷洗Ⅰ期槽孔段砼孔壁上所吸附的岩渣、泥皮,利用钢丝刷,采用自上而下分段刷洗,标准是刷子钻头上不再带泥硝,孔底淤泥不再增加为止。

经监理工程师验收合格后4小时之内进行砼浇筑。

(1)抓斗沿打好的导向主孔向下开挖,在开孔时要保证斗臂与防渗墙轴线平行,斗臂的中心线与导墙的中心线重合,其下放的速度要平缓、稳定,以使形成的导向槽垂直。

(2)抓斗施工过程中,禁止大行程快速提降斗臂,以防抽吸或冲击而引起坍孔和大坝裂缝。

(3)成槽过程中,当发现泥浆漏失较严重时,可在孔内投放锯木、稻草末等堵漏材料止漏;如遇严重漏失,则向孔内抛填粘土、水泥堵漏。

(4)成槽过程中,因故停止时间较长时,为避免泥浆沉淀,防止孔壁坍塌,在停工期间,用“汽鼓法”(即下排气管,通压缩空气进行泥浆搅拌)搅拌槽孔内泥浆。

(七)常见事故的处理与预防

造孔事故,直接影响钻进效率和施工成本,因此,须以预防为主,使事故发生率降低到最低程度,并在事故发生后应得到处理。

1、泥浆性能是影响塌孔的一大因素,选用优质膨润土,以确保泥浆的各种性能指标起固壁支护作用。另外,针对各种地质资料及其他技术资料合理划分槽段以预防塌孔位置,同时改善泥浆性能,增加泥浆比重和粘度,加高泥浆水头等措施。

2、造成孔偏和弯曲的主要因素有开槽定位不准确,抓斗机体底座下土质松软等。利用液压抓斗自身的纠偏功能进行纠偏,直到槽孔垂直度达到要求后再继续施工。

3、槽孔漏浆,原因一般有地质成因,泥浆配比不准确,遇到时应迅速加新鲜泥浆补充,情况严重时需同时迅速抛入用粘土和锯末混合做成的泥球,并用抓斗积压,使其填充漏洞直到险情排除,而后重新开挖。

4、孔内有掉落物的事情在这一工程中是在所难免的,如是较大物体、抓斗斗体等影响施工的机具或造成墙体质量隐患的物体时需组织精干设备人员进行打捞或清除,直到能保证墙体质量和不影响施工。

一期槽孔在清孔验收合格后,利用16T的吊车安放接头管,接头管要注意连接牢固,保持竖直,管底要加钢丝网,防止砼进入接头管内。

泥浆中浇筑砼采用直升导管法,并配备三台自制专用悬臂式导管提升架,导管的布置和整个浇筑过程必须严格按照规范连续进行,具体做法如下:

绘制终孔纵剖面图,确定导管下设长度,并在终孔剖面图上标出导管中心位置、导管组合情况。

一期槽孔布置三组Φ250mm的导管,导管之间的间距3.0米,两端导管距孔端1.0米,二期槽孔同样布置三组同直径的导管,导管间距2.8米、两端导管距孔端1.0米。

槽孔浇筑严格遵循先深后浅的顺序,即从最深的导管开始,由深到浅连续浇筑。浇筑前先下入可浮起的隔离塞球,经过计算,准备好足够的砼,保证导管底端有足够的尺寸被砼埋住,保证浇筑质量。

在浇筑过程中,应保证连续供料,一气呵成,保持导管埋入砼的深度不小于1.0米,但不超过6米,以防泥浆混掺或埋管,保持全槽砼面均衡上升,上升速度不小于2米/小时,高差控制在0.5米范围内。

浇筑过程中,应随时测量,做好砼面上升记录,防止堵管埋管导管漏浆和泥浆混掺事故的发生。至少每隔30分钟测量一次槽孔内的砼面深度,并及时填绘砼浇筑指示图,以便校对浇筑方量.

1、浇注过程中,若发现导管漏浆或混凝土中混入泥浆,立即停止浇灌,并根据以下几种现象判定并采取相应处理措施:经检查发现导管下埋深度不够,相差过大;经检查发现导管拔出混凝土面,且浇注了一段时间;按实测浇筑高度计算的浇注方量超过计划方量过多,且持续反常;经检查发现导管内进浆或管内混凝土面过低;

2、混凝土浇筑要一气呵成,不得中断,并控制在4-6h内浇完,以保证混凝土的均匀性。间歇时间一般应控制在15min内,任何情况下不得超过30min,否则孔内混凝土流动性丧失,使浇注无法继续进行,造成断墙事故;

3、浇灌时要保持槽内混凝土面均衡上升,导管不能作横向运动,否则会使泥渣泥浆混入混凝土内。各导管处的混凝土面高差不宜大于0.3m。导管提升速度控制与混凝土的上升速度相适应,始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于1.5m,也不能使混凝土溢出漏斗或流进槽内,污染泥浆;

4、在混凝土浇灌过程中,要经常用测深锤测量混凝土面实际标高(至少三处,取平均值)计算混凝土上升高度,导管下口与混凝土相对位置,统计混凝土浇灌量,及时做好记录。

5、搅拌好的混凝土在1.5h内浇注完毕,夏季在1h内浇完,否则应掺加缓凝剂,泥凝土浇注到顶部3-4h时,可在槽段内放水适当稀释泥浆,或将导管埋深减为1m,或适当放慢浇注速度,以减少混凝土排除泥浆的阻力,保证浇注顺利进行;

6、当混凝土浇到墙顶层时,由于导墙内超压力减小,混凝土与泥浆混杂,浇灌后必须清除顶部浮浆一层,因此,浇注高度须超出设计墙顶标高至少50cm,以利新老混凝土结合和保证混凝土质量。

7、当混凝土浇到墙顶层时,如果混凝土不易流出时,则采取如下措施:

*将导管的埋入深度减为1m左右;

*使导管上下运动,但上下运动的高度控制在30cm以下。

(1)槽孔内应设置盖板,避免砼散落在槽孔内。

(2)不符合质量要求的砼禁止浇入槽内。

(3)施工记录、图表做到齐全、准确、清晰。

(4)液压拔管机起拔接头管时,其最佳拔管时间根据砼初凝时间和浇筑速度确定。

附图:墙体施工质量控制图。

现行的《水利水电工程砼防渗墙施工技术规范》规定:检查可采用钻孔取芯和其它无损检测方法。但是钻孔取芯的检查内容和方法不明,且墙身质量技术指标也未作规定。根据我局施工经验,检查内容由钻孔取芯、压水试验到超声波CT测试逐步完善,互为补充,最后提出整段墙体的检查成果。

拟采用SZQⅢ型地质钻机钻设检查孔。

钻孔取芯检查的作用:用直观方法描述砼芯的情况JJF(晋) 38-2020 工作用数字温度.pdf,定性评价砼质量;取代表性样品作抗压强度试验,建立砼强度与波速关系,检查Ⅰ、Ⅱ期槽孔接缝质量,使钻孔检查成果与超声波CT成果互为补充和验证,从而客观、全面地评价墙体质量。

钻孔取芯检查孔的布置,即要根据实际施工情况,对可能存在质量问题的部位进行检查,又要照顾超声波CT检测要求布置钻孔。

在检查孔中做压水试验,检查墙体透水性。

压水试验一般选在砼质量有问题的孔段进行。压水试验不但要检查典型孔段的透水性,还要与超声波CT试验成果和钻孔取芯结果相互验证,以便全面评价墙体质量。

超声波检查是利用超声波透射CT测试成果,提出墙体波等值线图,波速与砼密实度的对应关系。

超声波在砼中的传播速度与砼的密度和强度有密切的关系。当波速高时,表示砼密度大、强度高;当波速低时,表示砼密度小、强度低。超声波CT检测砼就是利用CT技术探测超声波在砼体内传波速度,根据波速大小判断砼的质量。

超声波CT测试实施方法是,先在监测断面两侧各打一个钻孔A和B,当在A孔内某点激发时,在B孔内等间距多点接收。根据各单元的波速可绘制成砼的弯曲射线图、色谱图和波速等值线图。利用上述成果进行砼质量评价。

对于压水试验,压力不易确定。当压力低时会得不到有价值的数据;压力高时小学教学楼模板工程施工方案,对墙体有破坏作用。因此墙体质量检测将以钻孔取芯、超声波CT测试为主。

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