龙洞水电站砼防渗墙施工方案.doc
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1、 混凝土防渗墙施工组织设计1 工程概述龙洞水电站位于四川省康定县境内,大渡河右岸一级支流瓦斯河上,为低闸引水式电站。电站枢纽建筑物由首部、引水系统、地下厂房等组成。闸址位于康定县动物检疫站下游约30m的瓦斯沟河段,地下厂房位于金龙水电站厂房与小天都库尾之间的瓦斯沟左岸。闸、厂相聚约6.5km.龙洞水电站水库正常水位2440.00m,总库容11.1万m,径流式运营。工程的开发任务为发电,同时兼顾下游生态及景观用水,无灌溉、防洪。通航等其它综合运用规定。电站首部枢纽涉及2孔泄洪闸、1孔冲沙闸及1孔排排污闸、左、右岸挡水坝段河进水口等建筑物、闸坝顶长度104.50m,闸坝顶高程为2442.00m,最
2、大坝高15.5m。闸坝覆盖层基础防渗采用悬挂式混凝土防渗墙,河床部位最大墙深36m,岸坡部位最大墙深41m,防渗墙两岸基础基岩部分采用帷幕灌浆。闸坝主体建在软基上,地基重要持力层为冰水堆积(fglQ3)漂(块)卵(碎)砾石夹砂土、冲积(alQ4)漂卵石夹砂和洪积(plQ4)块碎石土,左闸肩接头坝段基础为斜长花岗岩,右闸肩接头坝段基础为洪积(plQ4)块碎石土。1.1防渗墙施工条件的变化原投标文献中防渗墙分两期进行施工。一期施工运用左岸一期上下游围堰及纵向围堰束窄左岸河床,河水运用右岸开挖形成的明渠过流,一期重要进行左岸1#挡水坝段、排污闸、冲砂闸以及两孔泄洪闸段防渗墙施工(2023年12月21
3、日-2023年2月28日);二期施工运用左岸泄洪冲砂闸闸孔泄水,二期重要进行右岸挡水坝段防渗墙施工(2023年12月11日-2023年3月10日)。按施工协议2023年9月8日本标工程正式开工 ,且由于征地遗留问题、部分设施拆迁、人员、本地村民阻工等多方面因素影响,施工进度按投标期无法保证,为尽量实现协议节点目的,在与业主、监理、设计共同讨论下于2023年1月6日最终拟定了施工总体思绪,总体分为闸首建筑物修建和引水隧洞施工2条关键线路。所以防渗墙施工进度也发生主线变化,根据优化后施工总进度防渗墙施工由两期改为三期施工,一期重要施工右岸改线318国道高程(EL.2442.0)平台段 和进水口(幕
4、0+024.3-幕0+037.95)段。二期施工排污闸、冲沙闸及2孔泄洪闸段(幕0+037.95-幕0+67.95);三期施工右岸挡水坝段防渗墙(幕0+67.95-幕0+108.18)首部枢纽工程基础混凝土防渗墙,轴线长107.18m,成墙面积约3140;防渗墙设计墙厚0.8m,入基岩1m。2 施工组织设计编制依据水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范DL/T5199-2023;水工混凝土施工规范DL/T5144-2023;水电站基本建设工程验收规程SDJ275-88;水利水电工程施工地质规程DL/T5109-1999水利水电工程钻孔压水实验规程SL31-2023首部枢纽基础防渗解决布置图3 防
5、渗墙施工准备3.1施工平台及导向槽根据目前河床水位高程及导向槽开挖情况,为保证一期防渗墙槽段施工平台和施工设备及人员的安全,防渗墙施工平台建在高于设计高程1.50m的高程(实际槽段施工平台高程将根据施工时施工现场的情况拟定),同时必须保证防渗墙施工平台高程高于地下水位2m以上。 施工平台宽度不小于12m。钻机平台布置在防渗墙轴线上游侧,倒浆平台及排污沟布置在防渗墙轴线下游侧。导向槽采用挖设槽沟,立模现浇钢筋砼(C20),梯形结构。倒浆平台与导向槽相连,现浇厚度为10cm,宽度为4.0m的砼(C15);钻机平台宽度不小于6m,采用铺设2020cm的方木和钢轨的形式,使冲击钻机能在钢轨上平行移动。
6、修筑稳定的导墙和施工平台是保证槽孔垂直度的先决条件,导墙修建时要使槽内侧面平整垂直,详见混凝土防渗墙导向槽布置示意图,施工-(LDC-)-04-013.2泥浆系统 在坝轴线上游建一套泥浆系统,采用12台(高峰期2台)2m卧式双轴泥浆搅拌机制浆,泥浆池储浆。浆池总容量不小于50m,浆池结构为现浇砼,供浆管路平行于防渗墙轴线布置在钻机工作平台后侧,每隔20m设80mm的支管向槽孔供浆。具体详见混凝土防渗墙制浆站布置示意图,施工-(LDC-)-04-02 泥浆配合比、拌制方法将通过施工现场实验拟定。 依据本工程地层特点,为了减少工程成本,选用指定的粘土料场的粘土制备粘土泥浆,粘土在投入使用前,先进行
7、物理实验、化学矿物鉴定,其有关指标应满足设计或DL/T5199-2023规范规定。如因粘土质量达不到规定,将通过实验在制浆时掺入一定量膨润土,使泥浆指标达成技术规定。施工过程中重要是密度、漏斗黏度、含砂量指标的监控,现场采用泥浆测试仪对三指标进行控制。 由于防渗墙工程所需粘土量较大,须储备足够量的粘土,因此拟在制浆站旁较开阔平缓处布置一粘土堆放场,保证防渗墙施工需要。3.3施工供水、供电用电:在1#变压站(800KVA)接线,右岸EL2442.00平台施工用电线路跨现G318国道通过国道涵洞引线,现场施工面设立一个总配电柜,再由总配电柜接至各用电设备配电柜。施工现场电缆布置在钻机工作平台后侧,
8、每个机组分别设立配电柜。本工程用电设备及用电计划见表3.3-1。表3.3-1 重要施工用电设备一览表序号设备名称规格型号单位数量功率(kW)合计用电容量(kW)备注1冲击钻机CZ-8D台2551102泥浆搅拌机LSJ1500台213363泥浆泵3PN台22244一台备用4排污泵台27.5155离心水泵台214286电焊机28kVA台228567施工照明10合计299总用电容量:2990.7209.3kW若系统供电局限性,现场备用柴油发电机以满足防渗墙连续施工规定。用水,安设离心水泵1台直接从瓦斯河取水,右岸EL2442.00P平台用水水管通过现318国道涵洞进入施工作业面,沿钻机平台后面平行于
9、防渗墙轴线铺设布设一趟75mm钢管作为主水管,每隔12m设25mm的支管提供施工用水。浆管:采用3PN泥浆泵直接用浆池抽取,沿钻机平台后面平行于防渗墙轴线铺设布设一趟75mm钢管作为主浆管,每隔12m设50mm的支管向各施工槽段供浆。3.4混凝土系统运用混凝土拌和系统进行混凝土拌制、罐车运送。该拌和机搅拌混凝土均匀,且搅拌速度快,混凝土和易性好,适合地下连续墙的混凝土浇筑。3.5防渗墙临建工程量防渗墙临建工程量详见。表3.5-1 防渗墙临建工程量序号项目单位工程量备注1土石方开挖m3003个制浆站2导向槽C20混凝土m3603排浆沟及倒渣平台C15混凝土m2654储浆池地板C15砼m303个制
10、浆站5浆砌石隔墙m206导向槽钢筋t5.54 防渗墙施工程序及流程混凝土防渗墙施工程序为:构筑施工平台铺设枕木、轨道钻机安装就位期槽孔造孔清孔换浆下浇筑导管浇筑混凝土提高导管期槽孔完毕期槽孔施工。混凝土防渗墙施工流程见图4-1。场地平整构筑导向槽及施工平台混凝土拌和系统统拌制混凝土原材料准备原材料质量检查基岩面鉴定终孔验收清孔验收混凝土运送孔口取样安装造孔机械期槽孔施工混凝土浇筑成墙期槽施工安装搅浆设备原材料储备制 浆储浆池图4-1 混凝土防渗墙施工流程图5 混凝土防渗墙施工5.1造孔设备根据地层特点,造孔设备选用河北省鑫源钻机厂生产的CZ-8D型冲击钻机配以空心钻头和十字钻头相结合造孔,设备
11、对本工程的地层特点有较好的适应性,便于操作和维护,并在同类型工程施工中得到很好应用。根据目前施工场地的实际情况,我部暂定投入1个机组共2台CZ-8D型冲击钻机,随着施工作业面的增长,再根据现场及工期的相应安排,对现场施工设备做相应的调整及投入。5.2 槽孔划分根据坝基地勘资料和相关的施工经验,在保证槽孔稳定性和钻孔工效基础上,拟定防渗墙槽段长度为6.47.2m之间,具体槽段长度划分将根据施工情况进行调整。槽孔布置示意图见图5.2-1。 图5.2-1 槽孔布置示意图5.3造孔方法防渗墙造孔采用“钻劈法”施工,即先钻进主孔,再劈打副孔。副孔间隔长度一般为2.0m2.4m。施工中按照先期槽,后期槽的
12、顺序进行。同一槽孔遵循先主孔钻进,后劈副孔成槽的原则,在主孔未终孔时,不得施工副孔。造孔施工中,保证泥浆的性能满足规定,同时保持槽孔内泥浆面不低于导向槽顶面以下0.30.5m。 造孔要随时测量孔斜情况,发现偏孔及时纠偏; 在施工中要保持泥浆质量和泥浆面高度,防止漏浆和塌孔,同时要准备足够的堵漏材料; 根据提供的地质资料,钻孔在接近基岩面时,要及时取样准确,以保证墙体嵌入基岩深度满足设计规定。 本电站设计规定右岸防渗墙不嵌入基岩,钻到设计孔深就满足设计规定。、期槽孔连接采用套接法施工,搭接厚度不小于设计墙厚的1/3,以保证槽孔连接质量。详见防渗墙套接法施工示意图,施工-(LDC-)-04-035
13、.4孤石和漂石钻进孤石与漂石钻进工效低,易产生孔斜,事故多,是本工程防渗墙造孔施工的重要难点,针对这一难点采用以下措施解决。 聚能爆破在孤石或硬岩表面下置聚能爆破筒进行爆破,爆破筒聚能穴锥角为5560,装药量。控制在36kg,最大为8kg。在二期槽孔内则采用减震爆破筒,即在爆破筒外面加设一个屏蔽筒,以减轻冲击波对已浇筑墙体的作用。见图槽内聚能爆破示意图5.4-1。悬吊线引爆线填塞物提梁电雷管乳化炸药聚能穴锥角60孤石导向槽图5.4-1 聚能爆破 槽内爆破造孔中遇孤石和硬岩时,采用工程钻机跟管钻进,在槽内下置定位器进行钻孔,钻到规定深度后,提出钻具,在孤石和硬岩部位下置爆破筒,提起套管,引爆。爆
14、破后孤石和硬岩被破碎。爆破筒内装药量按岩石段长23kg/m,如系多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破。见图槽内爆破示意图5.4-2。填塞物电雷管乳化炸药引爆线悬吊线导墙孤石图5.4-2 槽内爆破示意 钻头镶嵌耐磨耐冲击高强合金块用耐磨耐冲击高强合金块作钻头或重锤的冲击刃,可增强破岩效果,减小钻头磨损,增长钻头的使用寿命,提高钻进工效。5.5漏浆、塌孔解决 造孔过程中,采用冲击钻机钻主孔,如遇少量漏浆,则采用投入粘土的办法对松散地层进行挤密解决;如遇大量漏浆,单孔采用回填粘土钻进解决,槽孔采用投水泥或速凝材料等进行堵漏解决,用冲击钻挤实。 塌孔解决:由于覆盖层级配不均,造孔中也许出现塌孔。发现有塌孔
15、迹象,一方面提起施工机具,根据塌孔限度采用回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等解决;如孔口塌孔,采用布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施,保证槽口的稳定。5.6造孔质量保证 防渗墙槽孔壁平整垂直,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,其孔斜率控制在0.6%以内。 对孔斜率的控制:调整钻机底座水平,对正孔位;采用小冲程(500800mm)、高频次(40次/min)、勤放少放钢绳的钻进方法;造孔过程中用重锤法检查,严格控制孔斜率。 在造孔过程中,槽孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下0.30.5m内,严防塌孔。 造孔过程中一但出现塌孔、漏
16、浆,采用加大泥浆密度,向孔内加入黏土、锯末、水泥、稻草、水玻璃等堵漏材料,避免槽内浆面大幅度降落,保证孔壁稳定和槽孔安全。 造孔过程中如遇有大孤石、木头、建筑物等异常现象时,应做好具体记录,并提出有效解决措施及时报请监理工程师审批,按批复意见组织施工。 造孔施工中,真实、具体地做好造孔原始记录。 造孔成槽后,由监理工程师对槽孔质量进行全面检查,经检查合格后,方可进行清孔换浆。5.7清孔换浆采用对槽孔孔底泥浆和沉淀物进行置换清除,置换采用抽桶结合泥浆泵方式、槽孔口补浆的方法。清孔换浆结束后1h,槽底沉淀物厚度不得大于10cm;清孔换浆结束并经监理工程师验收合格后,方可进行砼浇筑。二期槽孔清孔换浆
17、结束前,应分段刷洗槽段接头孔混凝土孔壁的泥皮,以达成刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增长为准。5.8槽孔终孔和清孔验收5.8.1槽孔验收成槽过程中槽内的偏斜情况,随时进行监测;在槽孔造孔完毕后,采用“重锤法”测量槽孔孔斜、孔形、孔径;用测绳或钻头验收孔深;用经纬仪检查孔位偏差。5.8.2清孔验收、清孔标准:孔底淤积厚度不大于10cm(1h后),泥浆密度不大于1.3g/cm,泥浆粘度小于30s,含砂量小于10%。、清孔完毕后按照设计规定和水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范DL/T5199-2023进行自检,合格后方能请监理工程师进行槽孔终孔验收。5.9混凝土拌制与浇筑5.9.1混凝土指
18、标及配合比本次工程墙体材料混凝土指标由设计拟定。在开工前根据设计规定,使用现场原材料进行配合比实验,以取得现场施工最优配合比。5.9.2混凝土拌和本工程混凝土采用混凝土拌和系统拌制。混凝土的塌落度可以保证始终均匀,有助于保证混凝土的质量,如发现有不符合浇筑标准的混凝土,将严禁入仓。拌和好的混凝土物理特性指标控制如下:入槽塌落度1822cm;扩散度3440cm;坍落度保持15cm以上时间应不小于1h;初凝时间 不小于6h;终凝时间 不大于24h;混凝土密度 不小于2.1g/cm;胶凝材料用量 不少于350kg/m;水胶比 小于0.60。5.9.3混凝土的运送和浇筑防渗墙混凝土由拌合楼搅拌,罐车运
19、送至防渗墙砼浇筑的分料仓,再由分料仓进入各套导管的漏斗,通过导管灌入混凝土。防渗墙混凝土采用泥浆下直升导管法浇筑,运用压球满管法开浇,自低至高处逐管进行;在现场绘制浇筑直方图,及时校对浇筑方量;导管内径为250mm,使用前要进行密封承压实验。5.9.4泥浆下直升导管法浇筑应符合下列规定导管埋入混凝土深度应不小于1.0 m,不大于6.0 m;槽孔内有两套以上导管时,导管间距不大于3.5 m;一期槽端导管距孔或接头管间距为1.01.5 m, 二期槽端导管距孔端应为1.0 m ;当槽底高差大于0.25 m时,应将导管置于控制范围的最低处;导管底中距槽底距离应控制在1525 cm范围内。在开浇时先浇入
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