关于CI标砼防渗墙施工.doc
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1、绿叶电站CI标砼防渗墙施工摘要:在绿叶电站砼防渗墙施工过程中,遇到了硬度很大的花岗岩孤石、漂石(直径80cm、含量超过50%)和含淤泥较多、很不稳定的粉砂层(孔深 20-29m 左右)等对防渗墙施工及为不利的复杂地质情况。经采用内定向聚能爆破措施,或在漂、孤石比较富集的部位,采取钻孔预爆等措施处理,对遇到的粉砂层由孔内投入粘土和块碎石,反复冲击加固孔壁等措施处理。由孤石、漂石引起的孔故处理施工在地下水位以上部位,采取砼防渗墙超前支护成槽施工方法。砼防渗墙由原来的冲击钻常规成槽、成墙方案改为人工开挖超前支护、冲击钻复合成槽法进行施工。此方法满足施工技术要求,为在典型的孤石、漂石含量大的砼防渗墙施
2、工处理提供了可以借鉴的经验。关键词:大孤石处理、细砂层、人工开挖支护。1.工程概述和地质概况 绿叶水电站位于四川省阿坝州理县境内,为孟屯沟水电梯级四级开发中的第二级电站。该电站为具有日调节水库的引水式电站,工程主要由闸坝枢纽、引水系统、厂区枢纽三大部分组成,总装机容量50MW。厂址区距薛城20km,距理县44km,距汶川47km。汶川理县317国道经过薛城,由薛城经薛孟公路可直达绿叶电站厂区、坝址区,交通较方便。绿叶电站CI标砼防渗墙工程施工自2005年1月15日开钻至2006年4月25日完工,桩号自0+0.00至0+69.00;该工程施工中遇到的地质情况与设计的地质地层有较大的差异,加上防渗
3、墙自身施工的特点,该防渗墙施工难度较大。根据设计资料”库区属薛城卧龙“S”型构造体系中的上孟倒转向斜的北西翼,单斜构造。无大断层通过,地质构造主要表现为节理裂隙:层面裂隙很发育、密集、多闭合、少许分开。坝址岸坡主要由中厚层砂岩夹板岩、千枚岩组成。河床覆盖层主要为:层为第四系全新统现代河流冲洪积层,粒径一般820cm,最大达120200cm,厚1519m;层崩坡积层,粒径一般1520cm,厚015m;层为上更新统冰水堆积层,粒径一般820cm。层为三迭系西康群上统组。”的情况,我部从2005年1月份开始在施工砼防渗墙1、2槽时发现地质资料与设计资料的差异,根据现场施工的原始资料可以看出:此地层较
4、复杂,地层颗粒级配不均匀,漂卵石及孤石含量明显增多,在防渗墙施工中遇到这种漂卵石及孤石含量高达46%以上的情况,且施工20-29m 左右的时候都遇到了细砂层(设计孔深32.8m),它和开挖施工中遇到流沙层相似,使槽孔孔壁无法形成;2005年1月25日,在业主、监理、设计及施工单位参加的月例会上,CI标阐述了砼防渗墙在实际施工过程中遇到的地质地层情况与设计的地质地层不符的情况。2砼防渗墙施工2.1施工布置绿叶电站CI标砼防渗墙施工施工用电由业主在施工现场提供接线点,风、水由本标设置,针对砼防渗墙施工特点、工期和现场建筑物布置情况,结合施工机械性能,制浆站设置在绿叶电站右岸边坡防渗墙轴线上游, 占
5、地面积20*25m2, 浆池结构为浆砌块石,站内布置泥浆搅拌机1台,供浆管路为108mm钢管。砼防渗墙施工用浆由粘土制出合格泥浆后,再抽浆泵通过管路送至槽内,砼防渗墙施工时产生的废水、废浆、钻碴通过沉淀池集中沉淀后排至监理人指定地点或孟屯河内;沉淀池位于倒浆平台的下游,长宽为5*7m,则防渗墙轴线上下游21m内为施工范围(钻机平台宽为9m, 倒浆平台、排污池和沉淀池宽为12m)。2.2 施工设备配备为保证防渗墙施工平均每天按2m2/台计的施工要求,防渗墙钻孔设备选用4台CZ-30型冲击钻机,该钻机对本工程地层有较好的适应性,便于操作和维护。制浆设备采用1台SGZ-IIA型泥浆搅拌机(改装),装
6、载机、吊车、自卸汽车各1台,砼浇筑配备150m直径为22的导管。2.3 施工技术要求2.3.1.施工平台及导向槽修建施工平台修建利用反铲或装载机先将平台铲平,后碾压密实,并将多余的土石方运走;导向槽开挖利用反铲沿防渗墙轴线开挖断面为宽深=2.5m1.5m的深槽,并将导墙基础用反铲来回碾压密实,再布筋立模浇筑导墙,导墙修建必须满足下列技术要求:(1)导墙应平行于防渗墙中心线,其允许偏差为1cm;(2)导墙顶面高程(整体)允许偏差为1cm;(3)导墙顶面高程(单幅)允许偏差为0.5cm;(4)导墙间净距允许偏差为0.5cm;导墙和施工平台均采用C20混凝土。其中钻机施工平台要求平整,待混凝土达到一
7、定强度后,铺设钻机轨道。在各个施工场面挖设排污沟和沉淀池。2.3.2.造孔(1)造孔方法防渗墙成槽施工方法采用“两钻一劈”法,抽桶出渣,墙体连接采用套打一钻法施工。先施工期槽孔,后施工期槽孔,同期槽孔遵循先主孔钻进,后劈打副孔成槽的原则。(2)造孔的技术要求:保证槽孔壁平整垂直,孔位中心允许偏差不大于3cm,孔斜率不大于0.4%;遇含孤石、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0.6%。对于槽孔套接在任意深度的套接厚度不小于设计规定墙厚的2/3;造孔过程中注意槽孔孔斜控制,并根据钻头垂吊法测量孔斜,用定向聚能爆破、打回填等施工措施及时纠偏,以保证孔斜率符合设计要求。槽孔进入基
8、岩的嵌入深度为50cm,并采用抽桶取样方法确定基岩面的分布高程;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50-100cm内,严防塌孔。 2.3.3.泥浆制备根据工程实际情况和设计要求,本工程拟采用优质的粘土泥浆进行护壁。分散剂采用工业碳酸钠(NaCO3);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。2.3.4.清孔槽孔终孔验收合格后,进行清孔换浆工作。(1)清孔验收标准槽孔清孔换浆结束后1小时,应达到下列标准:孔底淤积厚度不大于10cm;泥浆比重1.10g/cm3;泥浆粘度30s;泥浆含砂量5%;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。
9、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。(2)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。2.3.5.墙体混凝土浇筑(1)混凝土配合比及性能:防渗墙混凝土为C20混凝土;(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.O 32.5;骨料优先选用天然卵石,砾石且最大粒径40mm,含泥量不大于1.0%,泥块含量不大于0.5%;细骨料应选用细度模数2.43.0范围的中细砂,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
10、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:入槽塌落度1822cm,保持15cm以上时间应不小于1h;扩散度3440cm;混凝土初凝时间6h,终凝时间24h;胶凝材料用量不少于300kg/m3;混凝土的密度2.1g/cm3。水胶比小于0.65。(4)槽孔清孔验收合格后下设混凝土浇筑导管,混凝土导管为法兰盘连接,管径220mm。(5)混凝土浇筑导管的下设间距、下设深度按照水利水电混凝土防渗墙施工技术规范(SL174-2001)执行。(6)混凝土浇筑方式:采用直升导管法(220mm)浇筑水下混凝土。采用反斗车送砼到槽口储料槽,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
11、。混凝土运输需注意以下几点:浇筑前对车进行常规检修,保证浇筑过程顺利。装料前检查车箱中有无冲洗后的积水,防止污染混凝土。浇筑前对车经过的道路进行整修,保证车平稳运输,防止因道路崎岖过渡颠簸导致混凝土离析。混凝土运至槽口后,设专人指挥倒车、放料,保证混凝土顺利入槽。浇筑结束后,对车进行冲洗维护,保证设备的连续使用。在浇筑过程中,控制各料斗均匀下料,并根据混凝土上升速度起拔导管,导管埋入混凝土的深度宜在1.06.0m之间。混凝土供应强度满足混凝土上升速度不小于2.0m/h的要求。2.3.6.墙段连接本工程墙段连接采用“套打一钻法”。 2.4.施工中遇到的难题及特殊情况处理的方法(1)砼防渗墙在实际
12、施工过程中所遇到的地质情况与设计的地质地层资料有较大的差异,加上防渗墙自身施工的特点及其所限制的施工工艺等,致使CI标砼防渗墙施工难度增大;给我部施工造成较大的困难,加快砼防渗墙施工进度且必须保证砼防渗墙的施工质量的情况下,我部最终在砼防渗墙轴线右岸(桩号0+31.00+69.0) 采用了进行砼防渗墙超前支护成槽施工方法。砼防渗墙由原来的冲击钻常规成槽、成墙方案改为人工开挖超前支护、冲击钻复合成槽法进行施工。以解决砼防渗墙常规的钻劈法施工存在地层较复杂,槽孔易垮塌、漏浆严重、工效低的难题。(1).1 施工工艺(1).1.1 施工前期临建施工前期做好试验段的地表排水、槽口防护栏、安设安全警示牌及
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