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积石峡混凝土防渗墙施工组织设计

上游围堰乌卡斯砼防渗墙工程

中国水利水电第四工程局

积石峡工程项目部工程技术办

JC／T 1002-2018 水泥工业用三道锁风装置二○○七年五月二十四日

积石峡水电站位于青海省循化县境内积石峡出口处，是黄河上游干流“龙青段梯级规划”的第五个大型梯级水电站，距上游在建的公伯峡水电站60km，距省会西宁市公路里程206km，距循化县城、民和县城分别为30km和100km。地理位置适中，交通便利。

上游围堰为土石围堰，围堰轴线布置在导流隧洞进口下游约105m处，距坝轴线约200～300m，上游坡脚距导流洞进口约22m，围堰和截流戗堤结合布置，按Ⅳ级建筑物设计，其挡水标准为20年一遇洪水，相应流量为Q5%=2530m3/s，相应上游水位为▽1813.50m，加上规定的安全超高和风浪爬高，堰顶高程定为▽1815.00m，最大堰高43.5m（▽1771.50～▽1815.00m），堰顶长度170m，考虑到连接两岸交通的要求，将堰顶宽度设为10m。围堰基础防渗和堰体防渗采用砼防渗墙上接土工膜防渗型式。

临建工程量：临建工程基础开挖772.5m3、导向槽混凝土浇筑（C20W6E200二级配）175.1m3、倒渣平台混凝土浇筑（C15二级配）144.2m3、浆砌石排浆沟砌筑51.5m3、浆砌石储浆池、储料仓砌筑61.8m3、导向槽钢筋制安5.775t、枕木20cm×20cm铺设25.75m3、钢轨Q=43㎏/m铺设535.6m、M7.5砂浆抹面319.3㎡。

主体工程量：乌卡斯砼防渗墙造孔约为2500m2（防渗墙长约130m、厚80cm、平均深度20m），C20W6F200（二）砼浇筑约1600m3。

砼防渗墙施工工期为2007年5月23日～6月30日。

施工用水取自黄河，在右岸布置一个水泵站，为上游围堰防渗墙施工供水。选用1台额定流量75m3/h、扬程80m的多级离心泵为供水泵，通过φ75mm钢管将水从取水泵站输送至施工平台的供水管路中。

从上游围堰右堰肩布置的800kVA变压器接取。架设高压电缆，接高压空气开关分别向制浆站、砼拌和站、施工平台及生活区供电。

使用4台6m3砼搅拌车运至槽段孔口。

防渗墙导墙为钢筋砼结构，防渗墙钻机平台布置在防渗墙轴线的一侧，按常规方法铺设道轨；浇筑平台（交通路）布置在防渗墙轴线的另一侧。

右岸分为两部分，一部分在施工区外，租用当地老乡平房，为管理及生产人员的生活区。另，在施工现场附近设活动板房、食堂、浴室及厕所等。

在现场设一活动办公室，以供技术、质检人员使用，也为业主、设计、监理现场检查、办公提供方便，面积为20m2。

测量放线：由测量队进行放线。

根据坝基地层特点和总体工期要求，拟定砼防渗墙成槽方案为“钻劈”法，槽段间连接采用“套打一钻”法施工。

钻具冲击次数（次/min）

防渗墙施工程序见图1。

3.4.2现场生产性试验

为了验证防渗墙施工的有关技术参数的合理性，按照监理工程师的要求，在监理工程师指定的地点（防渗墙中心线上），进行现场生产性试验，试验内容如下：

b.造孔设备的实际工效试验；

槽段划分方案根据地层特点拟定，并根据施工情况进行调整。基本槽段

（图1砼防渗墙施工工艺流程图）

（图2槽段划分示意图）

拟选用甘肃省金昌市生产的Ⅱ级钙基膨润土作为冲击钻成槽的主要制浆材料，当地优质粘土作为冲击钻钻进时的自造浆材料。

外加剂可从临近化工厂购买。分散剂为就近化工厂生产的工业碳酸钠（Na2CO3）；降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠（CMC）。

泥浆性能控制指标见表3。

不同阶段对泥浆性能进行不同项目的测试，具体测试项目根据现场监理工程师指示进行。

造孔质量标准严格按设计要求控制：孔位偏差不大于3cm；孔斜率不大于4‰，特殊情况不大于6‰。一、二期槽孔的两次孔中心线在任一深度的偏差值应不大于设计墙厚的1/3；槽宽不小于80cm，槽孔嵌入基岩不小于50cm。

本次工程全部冲击钻机钻进主副孔，钻劈副孔时选用膨润土作护壁材料，冲击钻造孔时选用当地优质粘土作为自造浆材料。

基岩鉴定采取抽取钻渣法，即直接用冲击钻抽桶抽取基岩钻渣会同监理工程师进行现场鉴定。

3.4.6终孔及清孔验收

槽孔终孔后，将报告承包方及监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收，合格后进行清孔换浆。

清孔采用抽筒换浆法，用抽筒将孔内的砂石浆液抽出孔口废弃，同时向槽内补充储备的回收泥浆，换浆量约为槽孔内泥浆总量的1/3。

二期槽孔清孔换浆结束前，用钢丝刷子钻头洗刷一期槽孔端头的泥皮和地层残留物。以刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格标准。

清孔换浆1h后应达到的标准：孔底淤积厚度≤10cm，槽内泥浆密度≤1.3g/cm3，马氏漏斗粘度≤35s，含砂量≤4%。

清孔验收合格，由验收小组签发清孔验收合格证后，方可进行下一道工序的施工。

（1）砼控制指标及配比

砼指标按设计要求为：C20W6F200（二）

施工期间将根据实验室提供的配合比，通过现场试验确定砼施工配合比，并报监理工程师批准后实施。

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：

膨润土：粘粒含量不小于55%，塑性指数不小于60。

砂：采用河砂，细度模数2.68~3.0，含泥量不大于3%，饱和面干吸水率不大于1.60%。

骨料：采用天然砾石，最大粒径不大于40mm，含泥量不大于1%，饱和面干吸水率不大于1.5%。

外加剂：应符合《DL/T5100－1999》的有关规定。

（3）砼拌制、输送及浇筑

砼的拌制和运输由4台砼搅拌车运至孔口。

采用传统的泥浆下直升导管法浇注砼。压球法开浇，以减小开浇时砼快速下落与泥浆的絮凝反应。根据拌和系统的生产能力和砼输送能力，以及槽孔断面尺寸，砼面应具有较高的上升速度（2~6m/h以上）。

浇筑质量控制及检验：每2小时测量一次机口砼的坍落度和扩散度，及时对不合格的配比进行调整；每半小时测量一次砼面深度（开浇及终浇时应适当缩短测量间隔时间），以便指导导管的拆卸。每单元槽段均取样1组共3个试块进行28天强度测试，每5个槽段选取1个槽段的试样1组、6个试块进行抗渗性能测试。或按照监理工程师的指示进行。

槽段连接采用“套打一钻”法施工，即一期槽段的砼达到一定强度（12h）后，用冲击钻将接头孔中的砼凿掉，形成一、二期槽段间的接头。具体形式见图3。

3.4.9特殊情况处理

根据该工程地层的特殊性质，在造孔过程中，如遇漏浆、塌孔等事故，采用加大泥浆比重、向孔内加入粘土球（粘土里夹碎石）、锯末、水泥等堵漏材料，同时降低钻机的钻进速度以确保槽孔安全。

碰到大漏失部位，采用直接回填粘土和碎石，重复造孔直至堵漏成功。

（2）左、右岸岩石坡比较大

在造孔过程中，当钻头接触基岩面时，采用轻打并向孔内投入岩石的方法，让钻头先在主孔位置坐稳，直至成孔、成槽。

（3）防渗墙上下游水头高差

根据现场观察，上、下游水头高差在4m左右，在造孔产生的渗漏通道造孔时的塌孔处理方法同漏浆、塌孔的处理方法。

在造孔过程中，如遇漂石、孤石以及风化岩块等，影响成槽工效时，可选用大冲程缓慢钻进，同时多加粘土，待通过后恢复正常钻进。如遇到特别大的孤石而钻进有困难时，可采用定向聚能爆破技术进行处理。

（5）防渗墙施工项目的砼拌和与浇筑属于特殊过程，该两项过程在施工结束后，其结果不能通过检验或试验得到完全验证，其质量缺陷只能在工程使用后才能暴露出来，因此需加强施工过程中的控制。

3.4.10墙体质量检查

墙体质量检查方式以检查孔注水试验为主，在成墙28d后进行。沿墙体轴线每80m左右钻进一个检查孔，孔径为φ91mm，检查孔深度与防渗墙深度相同，或按监理工程师指示执行。每个检查孔均做现场注水试验。

每个检查孔取芯样统一编号装箱、记录描述。

若由于后续工程的干扰和施工进度的限制，无法进行检查孔注水试验时，墙体质量检查可以各槽段砼试块试验结果为依据。

上游围堰防渗墙计划于2007年5月24日开工，防渗墙设计总浇筑工程量为2500m2。拟投入8台冲击钻北京市轨道交通车辆基地综合利用规划设计指南（京规自发[2020]319号 北京市规划和自然资源委员会2020年9月）.pdf，计划在2007年6月30日前完成该段砼防渗墙施工。

4.2防渗墙施工进度计划见表5。

上游围堰砼防渗墙工程施工进度计划安排表

5.主要投入的材料用量

32.5级普通硅酸盐水泥

枕木20cm×20cm

21#钢管脚手架专项施工方案6.主要投入的施工机械设备

SANTANA2000