成都水电建设工程有限公司
混凝土防渗墙
施工作业指导书
批准: 审核: 校核: 编制:
中国水电七局桐子林水电站项目经理部地连墙工区
2013年10月
目 录
1、概述......................................................................................................................................... - 1 -
1.1、防渗墙工程简介 .......................................................................................................... - 1 - 1.2、混凝土防渗墙施工顺序 .............................................................................................. - 1 - 1.3、编制依据 ...................................................................................................................... - 2 - 2、施工准备 ................................................................................................................................. - 3 -
2.1、施工的准备内容 .......................................................................................................... - 3 - 2.2、施工布置 ...................................................................................................................... - 3 -
2.2.1、施工平台及导墙 ............................................................................................... - 3 - 2.2.2、泥浆系统 ........................................................................................................... - 5 - 2.2.3、混凝土系统 ....................................................................................................... - 6 - 2.2.4、风水电系统 ....................................................................................................... - 6 - 2.2.5、场内交通及仓库 ............................................................................................... - 7 -
3、防渗墙施工 ............................................................................................................................. - 7 -
3.1、成槽机械选择 .............................................................................................................. - 7 - 3.2、道轨铺设和钻机安装 .................................................................................................. - 7 -
3.2.1、道轨铺设 ........................................................................................................... - 7 - 3.2.2、钻机安装 ........................................................................................................... - 8 - 3.3、固壁泥浆 ...................................................................................................................... - 8 -
3.3.1、原材料选用 ....................................................................................................... - 8 - 3.3.2、原材料检测 ....................................................................................................... - 8 - 3.3.3、制浆设备选用 ................................................................................................... - 8 - 3.3.4、配合比 ............................................................................................................... - 9 - 3.3.5制备、使用与检验 .............................................................................................. - 9 - 3.3.6、泥浆净化、回收与处理 .................................................................................- 10 - 3.4、造孔施工 ....................................................................................................................- 10 -
3.4.1、造孔工艺 .........................................................................................................- 10 - 3.4.2、槽段划分 .........................................................................................................- 11 - 3.4.3、基岩鉴定 .........................................................................................................- 11 - 3.4.4、槽段终孔验收 .................................................................................................- 11 - 3.4.5、特殊地层处理 .................................................................................................- 12 - 3.5、清孔换浆及验收 ........................................................................................................- 13 -
3.5.1、清孔方法 .........................................................................................................- 13 - 3.5.2、清孔验收 .........................................................................................................- 14 -
3.6、钢筋笼制作运输和下设 ............................................................................................- 14 -
3.6.1、钢筋笼制作运输 .............................................................................................- 14 - 3.6.2、钢筋笼下设 .....................................................................................................- 14 - 3.7、预埋管制作与下设 ....................................................................................................- 15 - 3.8、接头管下设 ................................................................................................................- 15 - 3.9、混凝土浇筑 ................................................................................................................ - 17 -
3.9.1、混凝土浇筑过程能力鉴定 ............................................................................. - 17 - 3.9.2、混凝土浇筑工艺流程 ..................................................................................... - 17 - 3.9.3、混凝土浇筑施工准备 .....................................................................................- 18 - 3.9.4、浇筑导管下设 .................................................................................................- 19 - 3.9.5、混凝土浇筑 ..................................................................................................... - 20 - 3.10、接头管起拔 ..............................................................................................................- 23 -
3.10.1、拔管前的技术准备 .......................................................................................- 23 - 3.10.2、接头管起拔注意事项 ...................................................................................- 23 - 3.11、成墙质量检查 ..........................................................................................................- 24 -
3.11.1、墙体质量检查指标 .......................................................................................- 24 - 3.11.2、墙体钻孔取芯检查 .......................................................................................- 24 - 3.12、常见造孔事故预防及处理 ......................................................................................- 25 - 4、劳动力、材料和机械设备投入计划 ................................................................................... - 27 -
4.1、劳动力投入计划 ........................................................................................................ - 27 - 4.2、施工车辆、机械设备投入计划 ................................................................................- 28 - 5、安全生产、文明施工及环保措施 .......................................................................................- 29 -
5.1、安全预防措施 ............................................................................................................- 29 - 5.2、安全保证措施 ............................................................................................................- 29 - 5.3、安全文明施工 ............................................................................................................- 30 - 5.4、环境保护措施 ............................................................................................................- 31 - 6、施工记录表及填写要求 .......................................................................................................- 31 -
6.1、施工记录表 ................................................................................................................- 31 - 6.2、工程施工记录要求 ....................................................................................................- 32 - 7、施工统计 ...............................................................................................................................- 32 - 8、竣工资料整编 .......................................................................................................................- 33 -
8.1、竣工资料要求 ............................................................................................................- 33 - 8.2、竣工资料移交程序 ....................................................................................................- 34 -
中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
混凝土防渗墙施工作业指导书
1、概述
1.1、防渗墙工程简介
防渗墙是指利用钻孔、挖槽机械,在松散透水地基或坝(堰)体中以泥浆固壁,挖掘槽形孔或连锁桩柱孔,在槽孔内泥浆下浇筑混凝土或回填其他防渗材料筑成的起防渗、承重等作用的地下连续墙,它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一,对保证地基的渗透稳定和闸坝安全,充分发挥水库效益有重要作用。它也可作为土石坝中的防渗心墙,用以加固渗漏严重的土石坝。当前防渗墙种类形式繁多,但对其结构形式而言主要是两类,即桩柱型防渗墙和槽孔型(槽板型)防渗墙,特别是槽孔型防渗墙是我国水工混凝土防渗墙的主要形式,本指导书(以下简称本书)阐述的内容都是指的槽孔型混凝土防渗墙。
目前,我公司所施工的混凝土防渗墙墙厚一般为0.6~1.4m,随工艺改进,施工槽孔深度也在逐步增加,目前施工最深槽孔为84m(1.2m墙厚)。防渗墙施工时,应分期分段进行槽孔建造,一般分为两期,先施工一期槽,再施工二期槽,以此类推进行墙段施工,最后所有墙段连接形成一整道防渗墙,墙的顶部与闸坝防渗体连接,两端与岸边的防渗设施连接,底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度,即可截断或减少地基中的渗透水流。
1.2、混凝土防渗墙施工顺序
不同型式的防渗墙施工顺序不尽相同,槽孔型混凝土防渗墙施工顺序如图1所示:
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中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
图一:槽孔型混凝土防渗墙施工顺序
1.3、编制依据
本书是根据近几年我公司混凝土防渗墙施工技术措施(方案)、混凝土防渗墙内控文件及下列参考资料编制而成:
(1)、《水利水电工程混凝土防渗墙施工规范》(DL/T5199-2004); (2)、《水利水电工程施工手册》第一卷《地基与基础工程》-中国电力出版社出版;
(3)、《大坝基础防渗墙》-中国电力出版社出版; (4)、《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001);
(5)、《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》第一部分《土建工程》(DL/T5113.1-2005);
(6)、水利水电建设工程验收规程(SL176-2008)。
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2、施工准备
2.1、施工的准备内容
混凝土防渗墙施工准备主要包括下列内容:
(1)、收集、研究有关施工要求、施工条件的文件、图纸、资料和标准; (2)、根据批准的设计文件和施工合同,编制施工组织设计和施工细则; (3)、施工场地准备;
(4)、设置防渗墙中心线定位点、水准基点和导墙沉陷观测点; (5)、修建导墙和施工平台; (6)、修建和安装施工辅助设施;
(7)、进行墙体材料和固壁泥浆的配合比试验,并选定施工配合比和原材料; (8)、补充地质勘探。设计阶段的勘探孔密度一般不能满足防渗墙施工的需要,为保证墙体嵌岩质量,应在原有勘探孔的基础上进行补充勘探,加密勘探孔,加密勘探孔布置原则根据前期设计地质勘探情况及地层复杂情况而定,一般勘探孔布置在一期槽孔中间孔位上,间隔距离一般为15~20m左右;
(9)、当防渗墙中心线上有裸露的或已探明的大孤石时,在修建导墙和施工平台之前应予以清除或爆破;
(10)、组织相关人员进行技术交底。交底内容应包括施工方案、施工布置、进度安排、人员和资源配置情况、施工过程中可能出现的问题及注意事项和对应的施工预案等。
2.2、施工布置
施工总体平面布置的内容包括施工平台及导墙、泥浆系统、混凝土系统、风水电系统和场内交通、仓库等主要设施的平面布置。布置时要注意各部分相互间的关系、同主体建筑物施工的协调、施工期度汛的影响及防渗墙分期分段施工的衔接等问题,并要统筹安排,尽量减少施工干扰和辅助设施的工程量。具体情况如下:
2.2.1、施工平台及导墙
防渗墙施工平台应坚固平整、适合重型设备及运输车辆行走,宽度满足施工
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要求,综合考虑下列因素:
(1)、应高出地下水位1.5m以上; (2)、施工期水位;
(3)、能顺畅排除废水、废渣、废浆; (4)、减少施工平台挖填方量。
导墙应建造在坚实地基上,如需建立在地基土较松散或较弱时,修建导墙前应采取加固措施。导墙一般高度在1.5~2.5m,顶部高出地面应不小于5cm;导墙中心线应与防渗墙轴线重合,导墙内侧间距应比防渗墙墙厚大4~10cm;导墙外侧应填土夯实,在填土夯实时,应采取措施防止导墙倾覆或位移。另外,导墙轴线应与防渗墙轴线平行,允许偏差为±15mm;导墙内侧墙面应平整竖直,其墙顶高程允许偏差±20mm。对于需要吊放钢筋笼的防渗墙,导墙的质量标准可以根据实际情况另行确定。
一般情况下,施工平台及导墙多采用C15钢筋混凝土形式,导墙采用梯形或矩形断面。导墙单侧立模浇筑,钻机平台侧导墙高于倒浆平台侧导墙10cm,导墙配筋根据槽孔深度及墙厚实际情况而定,常采用4Φ20@250的螺纹钢筋布置在导墙底部作为受力钢筋,采用3Φ20@300的螺纹钢筋布置在导墙顶部以下1/3作为架立钢筋,采用Φ10@3000的光圆钢筋作为箍筋。若导墙深度大于2m,可在受力钢筋与架立钢筋之间增设2Φ20的钢筋作为腹部加强钢筋,其钢筋搭接长度符合钢筋搭接要求,配筋区从距导墙底部20cm位置算起,高度1.0~2.0m左右,保护层厚度为10~20cm;倒浆平台和排浆沟均采用素混凝土现浇,倒浆平台放坡3%,厚度15cm;排浆沟净空1.0m,深度1.0m,平行于导墙,两端高中间低,放坡3%;沉渣池大约间隔30m修建一个,每个沉渣池沉渣及储浆能力70m3左右,常采用浆砌石砌筑或混凝土浇筑而成,每个沉淀池中间设置隔墙,隔墙低于沉淀池顶部0.5cm,且预留0.5*0.5m缺口在隔墙顶部的一端,隔墙将沉淀池一分为二,一部分作为回收浆液一级沉淀池,另一部分作为回收浆液的二级沉淀池,浆液从一级沉淀池通过预留缺口流入二级沉淀池进行回收利用。
施工平台及导墙剖面示意图见下图二所示:
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图二:施工平台及导墙剖面示意图
2.2.2、泥浆系统
泥浆系统一般由制浆站、供浆管路、泥浆回收净化设施等组成。泥浆系统应尽量靠近防渗墙施工现场,并应尽量设置在地势较高的位置,以便自流供浆。制浆站场地应尽量平坦、开阔,以便运输和存储土料。另外,制浆站制浆、储浆能力大小根据防渗墙轴线长度及槽孔深度等因素综合考虑确定,一般储浆能力约400m³左右。泥浆输送一般采用Φ100~150mm的供浆管路,供浆干管铺设在钻机后面,对于无条件借助地形高差自流供浆的供浆系统,需在制浆站安装送浆泵。泥浆系统布置示意图如下图三:
(a)泥浆系统平面布置示意图
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(b)详图及剖面示意图 图三:泥浆系统布置示意图(a/b)
2.2.3、混凝土系统
防渗墙施工的混凝土搅拌和运输系统应满足浇筑时槽孔内混凝土面上升速度不得小于2m/h,混凝土的拌合运输能力应不小于最大计划浇筑强度的1.5倍,其实际生产能力最好不小于50m³/h,单个槽孔的浇筑应连续进行,在浇筑过程中因故中断的时间不宜超过40Min。
一般情况下,混凝土拌合与运输有两种方案,(1)购买符合要求的商品混凝土,通过混凝土罐车直接运送至槽口进行浇筑。(2)建混凝土搅拌站自行拌制符合要求的混凝土,通过混凝土罐车运送至槽口进行浇筑。两种方案混凝土的拌合和运输能力均应符合《水利水电工程混凝土防渗墙施工规范》DL/T5199-2004中泥浆下混凝土浇筑的要求。
2.2.4、风水电系统
(1)、供风系统
施工用风主要是清孔换浆时使用,计划配置2~4台(视情况而定)捷豹3m3
的空压机作为供风设备。
(2)、供水系统
防渗墙施工用水包括造孔、制配泥浆、混凝土制备等生产用水和生活用水,当使用冲击钻机造孔时,各项指标可参考表1,当使用其他类型的造孔机械或具备循环使用泥浆的条件时,用水量可酌减。供水主管采用Φ114mm焊管,沿防渗墙钻机平台后侧铺设。主管每隔15m左右设置Φ25mm支管。另外,对水源的选择应考虑以下几点:a、水量充沛可靠,最好就近选择河水或库水;b、水质符合要求;C、取水、输水、净水设施安全,经济;d、施工、运转、管理和维护方便。
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表1:防渗墙施工用水参考表
(3)、供电系统
防渗墙施工供电系统包括变压器及其以下的线路等设施。施工中常用SJ1和SJL1型系列变压器,其高压侧为6KV或10KV,低压侧为400V,变压器容量根据施工现场用电设备总容量计算选择。另外,为使低压侧供电距离最短,变压器离现场越近越好,一般布置在防渗墙轴线的中部。
根据现场实际情况,配电主线路可选择架空线路或电缆两种方式。对于架空配电线路,线路应架设在槽孔放钻机一侧,以便接线。对于电缆输电,可采用埋设、立杆架空或沿地面敷设等方式。电缆横过道路时,应穿入钢管埋在地下,以免车辆压坏造成事故。另外配电柜和配电盘应符合安全用电要求。
2.2.5、场内交通及仓库
场内交通布置应综合考虑施工现场地形、地貌及施工车辆具体情况等因素,做到布置合理,尽可能减少施工干扰。
仓库主要包括修配间、存储室及值班室等房间,应布置在防渗墙施工现场附近位置,避开干扰因素,满足现场办公和生产生活需要。
3、防渗墙施工
3.1、成槽机械选择
根据工程地质特性、施工技术要求和工期目标等因素,结合混凝土防渗墙施工经验和现有资源,防渗墙施工成槽机械一般使用冲击钻机和抓斗或两者配合使用进行造孔成槽。
3.2、道轨铺设和钻机安装 3.2.1、道轨铺设
铺设轻轨前在槽孔中心线上每20m~50m钉一根木杆,木杆顶用铁钉精确定
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位,铁钉上绑扎线绳拉好准确的槽孔中心线。平行于防渗墙中心线铺设24kg/m轻轨,第一根轻轨外沿距钻机平台导墙内侧一般为25cm~30cm,要求轻轨铺设平顺,保证钻机行走自如。轻轨下铺设枕木、卧木,规格采用15×15×400cm,枕木中心间距为60~70cm。
3.2.2、钻机安装
钻机安装前,应严格检查台车各部位是否具备上钻机条件,钻机各部件是否紧固牢靠。吊放台车和钻机时要注意安全,起重作业应遵照企标有关规定。工人上桅杆作业应遵守有关高处作业的相关规定。
3.3、固壁泥浆 3.3.1、原材料选用
根据工程施工实例和一般设计要求,常采用优质的Ⅱ级钙基膨润土泥浆或粘土泥浆进行泥浆护壁。拌制膨润土泥浆使用的分散剂为就近化工厂生产的工业碳酸钠(NaCO3),降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠(CMC)。
3.3.2、原材料检测
膨润土和粘土进场前应对料源和生产厂家进行考察,对相应指标进行检测,检测项目见表2。检测结果如达不到上述标准,则根据现场试验结果和监理的指示处理或适当调整泥浆拌制时的材料用量或掺加外加剂进行改善。
阶 段 鉴定土料造浆性能时 确定泥浆配合比时 施工过程中 膨 润 土 密度、漏斗粘度、失水量、静切力、塑性粘度 密度、漏斗粘度、失水量、泥饼厚、PH值 密度、漏斗粘度、含砂量 粘 土 密度、漏斗粘度、含砂量、胶体率、稳定性 粘土浆不进行配合比试验,直接投放至槽孔内使用,施工过程中进行浆液性能的调整。 密度、漏斗粘度、含砂量 表2:不同阶段泥浆性能测定项目
3.3.3、制浆设备选用
随便我公司防渗墙规模发展和泥浆制浆工艺优化,膨润土泥浆搅拌设备选用3PNL型泥浆泵。制浆时,将泥浆泵架立在直径为2.5m、容量为5m³左右的圆柱搅拌池中进行浆液拌制,新制浆液泵送至新制池即可。
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3.3.4、配合比
根据施工经验和相应的技术标准拟定的新制膨润土泥浆初步配合比见表3,然后通过现场试验确定具体的配合比,使泥浆三项指标(粘度、比重、含沙量)达到标准。
水(L) 1000 膨润土(kg) 60~80 碳酸钠(kg) 3~4 注:如需加入增粘剂,拟定加入比例为水量的0.1% 表3: 膨润土泥浆初步配合比表
3.3.5制备、使用与检验
(1)、泥浆制备、检验
1)每槽膨润土浆的搅拌时间为3~5min,实际搅拌时间可通过试验确定后,适当进行调整;
2)按规定的配合比配制泥浆,各种材料的加量误差不得大于5%; 3)泥浆处理剂使用前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水溶液浓度为1.5%。
(2)、泥浆使用、检验
1)新制膨润土浆需存放24h,经充分水化溶胀后使用;
2)储浆池内泥浆应经常搅动,保持指标均一,避免沉淀或离析; 3)在钻进过程中,槽孔内的泥浆由于岩屑混入和其它处理剂的消耗,泥浆性能将逐渐恶化,必须进行处理;
4)槽孔内泥浆浆液应保持在槽口顶面以下30~50cm的范围内;
5)槽内泥浆的性能指标的控制标准见表4,经过净化处理的泥浆必须在使用前进行测试;
6)在槽孔和储浆池周围设置排水沟,防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面2m以内的泥浆,因污染较严重,予以废弃。
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指 标 密度(g/cm3) 粘度(S) 含砂量(%) 使用阶段 浇筑前槽内膨润土泥浆 浇筑前槽内粘土泥浆 ≤1.15 ≤1.3 ≤32~50 ≤30 ≤6 ≤10 1006型漏斗 500/700ml漏斗 备 注 表4:现场泥浆性能指标控制标准
3.3.6、泥浆净化、回收与处理
一般情况存在以下几项净化、回收处理:
(1)、冲击钻抽砂筒掏出的浆渣液体,经稀释后流入纵横向排浆沟,在排浆沟中大颗粒的钻渣沉淀后由人工或机械出渣,剩余的细砂和浆液流入废浆池,细砂经沉淀后用反铲挖除,池内上部浆液用泥浆送到制浆站,用以重新制备造孔泥浆。
(2)、浇筑混凝土过程中,随混凝土面上升,槽内的优质泥浆用泥浆泵抽回制浆站的回收浆池内,检验合格后可直接重复使用(仅用于造孔或堵漏),检验不合格,经处理合格后重复使用。当混凝土面接近孔口,泥浆发生絮凝时,不再回收浆液。
(3)、当废浆池内泥浆被水泥严重污染时,应停止回收浆液。采用泥浆泵、搅拌车或自卸车运至指定地点废弃。
(4)、为防止环境污染并节约使用泥浆,严格控制施工用水,做好泥浆的管理工作。
3.4、造孔施工 3.4.1、造孔工艺
针对一般地质情况,造孔施工采取钻劈法、抓取法或两者相结合的方式。 嵌岩造孔设备选用冲击钻,该设备特别适用于砂卵石层、风化岩层、卵石、漂石以及基岩等。钻头磨损后可补焊修理,不同地质条件时技术参数如表5所示:
地质条件 粘土 砂卵石 冲击刃角ɑ 70° 80° 摩擦面角β 40° 50° - 10 -
摩擦角γ 12° 15° 底角φ 160° 170° 中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
岩石 90° 60° 15° 170° 表5:不同地质条件时十字钻头技术参数
3.4.2、槽段划分
为保证冲击钻机、抓斗施工方便及施工过程中槽孔的稳定,Ⅰ、Ⅱ期槽一般可按6.5~7.5进行划分,即3个主孔和2个副孔。施工轴线两端的槽段长度根据实际情况调整。成槽施工前,由现场技术人员按槽段划分图进行槽段划分,并用红油漆在轻轨或导墙上做好孔位及槽段标识。开孔前要对机组的孔位(主要是接头孔)的对准情况进行检查和复核。
3.4.3、基岩鉴定
当冲击钻钻进距设计提供或补勘孔揭示的基覆分界线以上2m左右每50cm左右开始取样,直至设计入岩深度。值班技术员要对取样情况进行现场见证并填写《防渗墙机组基岩取样控制记录表》(见表7),由部门主管复核签字审核后存档保存。取样前先用抽筒初步抽出孔底钻渣,再钻进20~50cm深度后进行取样。对于基覆线比较平缓的地方,单个槽段至少保证一个主孔严格按上述要求进行取样;对于基覆线变化较大,地勘揭示有陡坎和反坡的地方,则每个主孔均需要进行取样。
每次取样应用清水冲洗干净,装入岩样袋,填写岩样标签,标明槽号、孔号、取样深度、取样人等,按顺序放入岩样箱,并及时通知值班监理,由监理通知各方进行基岩鉴定。
每个主孔基岩鉴定以后,值班技术员应在值班记录上记录该主孔的鉴定基岩面和终孔深度,并以书面形式告知施工机组。
各浇筑槽段的基岩岩样在施工过程中应自行妥善保存,工程完毕统一整理并装箱一次移交。移交时应填写工程产品交接记录。
3.4.4、槽段终孔验收
(1)、机组初检
成槽以后,由机长(机长不在时由当班班长)组织槽孔质量初检,用冲击钻机,每2m深度一个点,采用重锤法检测前后和左右两个方向上的孔口偏差值,然后根据相似三角形原理计算孔斜率, 并做详细记录。另外,还要对槽段连通性进行检查。检查方法:将直径符合要求的十字钻头提至距槽孔底0.5~1.0m时,
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从槽孔一端拖至另一端,钢丝绳不偏斜,方为验收合格,并填写拖槽记录表。
(2)、值班技术员复检
全槽初检合格后机组通知值班技术员进行复检,为节省时间,机组初检和值班技术员复检也可以合并进行。复检项目包括:槽孔孔位偏差、槽宽、孔深、孔斜率、槽段连通性(拖槽)、一二期槽接头孔套接厚度等。复检合格后值班技术员应认真填写检查记录表,整理好复检资料并确认无误后将复检资料提交值班监理审查,正式申请终孔验收。
(3)、最终检查
值班监理审查复检资料,合格后通知业主、设计到现场,会同施工、监理四方进行槽孔终孔验收。如果确因业主或设计单位验收组成员有其它任务不能出席时,经该单位同意后,也可由监理单位直接派员和施工单位进行联合检查验收。终孔验收合格以后,施工单位应填写终孔验收合格证,参加验收的小组成员需填写验收意见并一一签字,验收资料应作为竣工资料妥善保存。如果验收不合格,必须采取有效处理措施处理,合格以后进行二次验收,联检小组签署验收意见和合格证以后,方可转入清孔换浆工序。
3.4.5、特殊地层处理
对于较复杂地层,尤其是大孤石分布较多的地段,对防渗处理施工不利,钻进工效低,易产生孔斜,事故多,是防渗墙造孔施工的主要难点。针对这一难点可采取以下措施处理:
(1)、槽内爆破
槽内钻孔爆破:在防渗墙造孔中遇孤石和硬岩时,可采用XY-2型地质钻机钻进,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,引爆。爆破后孤石和硬岩被破碎,从而加快了钻进速度。爆破筒内装药量按岩石段长2~3kg/m,如系多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破,以避免危及槽孔安全。
(2)、聚能爆破
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55—60°,装药量控制在3—6kg,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。槽
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内聚能爆破方法简便易行,与防渗墙施工干扰很小,有时还用于修正孔斜处理故障等。
(3)、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,大大节约焊钻头时间,纯钻工时利用率高,钻进工效有显著提高。
3.5、清孔换浆及验收 3.5.1、清孔方法
清孔方法主要是气举反循环法和抽筒出渣清孔。
防渗墙清孔时,先使用抽砂筒进行初清,初清后使用测针和测饼测量淤积厚度,一般在30~50cm为宜。然后使用泥浆净化机进行清孔换浆,方法如下:
将气举管下入槽孔内(气举管底口距槽孔底位置根据槽孔内泥浆浓度而确定),启动空压机,孔底浆碴吸出孔外至泥浆净化系统,被净化后的泥浆流回槽孔内,同时,向槽内不断补充新鲜泥浆。一个单孔清孔完毕后,移动钻机及排碴管,逐孔进行清孔。
在清孔的同时,不断地向槽内补充新浆,以改善泥浆的性能及有利于混凝土浇筑,确保成墙质量。补充新浆的数量以槽内泥浆各项性能指标符合设计标准为止。如果单元槽段内各孔孔深不同时,清孔次序为先浅后深。
ZX-200泥浆净化机装置
处理能力( cm/h) 分离粒度等级(mm) 渣料筛分能力(t/h) 除砂效率(%) 总功率(kw) 整机重量(Kg) 外形尺寸(m) 3200 >0.074 25~80 >90 48 4000 3.5×2.25×2.75 图四:泥浆净化机及其参数
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3.5.2、清孔验收
清孔过程中由值班技术人员根据清孔情况随时检测孔底淤积情况,采用“气举法”结合泥浆净化机清孔的要根据净化机的出渣情况指导机组人员活动或者是提放气举管,以达到快速清孔的目的。无论是采用净化机清孔还是抽筒清孔,均必须保证孔底淤积和泥浆的含沙量满足规范要求。若是净化机清孔,对于泥浆黏度指标可以根据地层情况、当地粘土质量等实际情况适当放松,采用抽筒出渣方式进行清孔则必须采取投放水泥或者其他措施确保泥浆含沙量满足规范要求。
接头孔刷洗必须严格按照规范要求进行验收,其刷洗情况需要采用拍照片等方式留存资料。
3.6、钢筋笼制作运输和下设 3.6.1、钢筋笼制作运输
钢筋笼在钢筋加工厂按照设计图纸加工成型,采用吊车起吊至槽孔口。起吊时先将钢筋笼吊离地面30cm左右,停机检查吊点的可靠性及钢筋笼的平衡情况,确认正常后开始缓慢移动主吊及辅吊,将钢筋笼运输至槽孔前的施工平台上。运输过程中绝对避免钢筋笼在地面拖引,导致钢筋笼变形。
3.6.2、钢筋笼下设
在正式下设钢筋笼前,先下探笼,试笼高度1.5~3.0m左右,其截面尺寸与正式钢筋笼相同。如试笼不能顺利下放到底,则查明原因并纠正后方可开始下入钢筋笼。
在钢筋笼下设时,对准槽段中心轴线,吊直扶稳,缓缓下沉,避免碰撞孔壁。 下节钢筋笼下到设计高程时,采用道轨(或加强槽钢)横穿钢筋笼顶部加强部位将其架立在导墙上。然后起吊上节钢筋笼,竖直后,使上、下节各主筋一一对上,同时用定位销定位后进行焊接。
在钢筋笼接近至预定高程时,应检查笼体平面位置,如超出标准,应进行调整。上节钢筋笼预设同高程的吊点,当钢筋笼下设到预定高程时,用道轨和吊钩将钢筋笼吊架在导墙上,并校准钢筋笼的顶面高程,确保在同一个水平面上。
当钢筋笼下设至槽孔底时,钢筋笼顶部需安置定位参考装置,确保钢筋笼下
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设至设计高程。
3.7、预埋管制作与下设
为预埋管防止在运输和下设过程中发生变形,预埋管按照图纸加工成6m左右即可,不宜过长。预埋管下设前,应先将预埋管下设的平面位置确定下来并做好标记,根据标记位置分节下设时,使用预埋管井架将下节预埋管架立在导墙上,再进行上节下设,上下节预埋管连接可采用丝扣螺纹连接,也现场焊接,焊接质量符合有关要求。另外,预埋管下设时,每间隔6m左右增设一个扶正器(图五)对预埋管进行限位,确保预埋管下设符合相关质量要求;若预埋管可预先固定在钢筋笼上,可将预埋管预先固定在钢筋笼上并随钢筋笼一起下设即可。
a、扶正器平面示意图
b、扶正器立面示意图 图五:扶正器示意图(a、b)
3.8、接头管下设
接头管下设施工程序见图六:
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接头管场地平整 吊车、拔管机就位 首节接头管下设用拔管机锁定 下节接头管吊装就位 定位销连接上下两节接头管 接头管下到位用拔管机重新锁定 末节接头管就位、安装、下设 完 工
图六:接头管安设程序图
接头管下设前应由专人对接头管管体、底管活门、底管淤积泥沙是否清除、接头管接头的卡块、盖是否齐全、锁块活动是否自如、公母接头、销轴、限位钢筋等进行检查并在接头管外表面涂抹润滑油。接头管下设过程中速度不宜过快,应尽量下到距孔底50cm左右,以保证其悬空。中途遇见障碍物或卡管现象应立即停止下设,并将接头管往上提50cm以上。如吊车不能往上提管,应用拔管机进行操作,并用大泵上下反复拔、放2~3次,以调整接头管保证其顺直;接头管插销必须安装到位,以防止销轴单边受力或者在拔管过程中销轴退出接头管;并在穿销轴两端摸上黄泥,以防止混凝土浆液流入销轴内。
一期槽孔清孔验收合格后,开始下设混凝土接头管,目前我公司制作的接头管直径型号有φ40cm、60cm、80cm、100cm。下设时采用25t以上汽车吊配合作业,底管首先下入孔内,其它各节依次吊入、连接可靠后,轻放至距孔底0.5m处后,做好固定工作。
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3.9、混凝土浇筑
3.9.1、混凝土浇筑过程能力鉴定
由于防渗墙浇筑质量不能通过对混凝土拌合质量和现场取样试验得到完全验证,浇筑过程中可能会发生混浆、夹泥、“金包银”等潜在质量问题,部分质量问题(如:集中渗漏、墙体破坏等)可能在防渗墙运行以后才暴露出来。所以,混凝土浇筑是防渗墙施工至关重要的特殊过程,浇筑前必须对施工过程、人员、设备等进行过程能力鉴定。鉴定内容包括:
(1)、浇筑使用设备、器具。鉴定砼浇筑导管的可靠性:新购置和使用时间较长的混凝土浇筑导管必须在使用前进行水压密封试验,密封性能满足要求的才能使用;
(2)、检测和试验器具。主要是砼和易性指标检测试验所需的坍落度筒、捣棒、钢板尺等;
(3)、指挥、测孔、记录、试验等岗位人员。由生产经理统一指挥,测孔和记录为值班技术员,施工队长组织值班技术人员、砼放料人员、机组操作提升导管人员、安装拆卸导管人员学习施工细则中有关砼浇筑的注意事项,并做好混凝土浇筑全过程监管协调工作。
(4)、混凝土运输能力鉴定:运输能力必须满足规范要求的槽内砼面上升速度的要求和混凝土来料间隔时间的要求。
3.9.2、混凝土浇筑工艺流程
混凝土浇筑工艺流程如图七所示:
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混凝土浇筑机械设备人员准备 一期槽段清孔换浆完成、钢筋笼和预埋管下设完成并通过验收 提前1 ~2天向监理机构提交混凝土需求计划 导管及料斗安装 导管隔离塞(浮球)安装 是 重新检测处理合格 验孔完成是否超过4小时 否 向导管内灌注足够的混凝土 挤出浮球 继续灌注混凝土、拔导管 一期槽段浇筑完成 二期槽段造孔 二期槽段混凝土浇筑完成 图七:混凝土浇筑工艺流程
3.9.3、混凝土浇筑施工准备
混凝土浇筑前应做好相应的准备工作,主要包括混凝土供应、充足的运输车辆、起吊设备及辅助机械就位、施工人员及质检人员到岗及相应的工器具等。具体施工准备如下:
(1)、混凝土供应。根据浇筑计划安排,提前向监理机构及混凝土供应机构提交浇筑计划,计划中应详细说明所需混凝土标号、数量、浇筑强度及浇筑方法等,其中混凝土的供应强度应大于浇筑浇筑的1.5倍;
(2)、充足的运输车辆。对混凝土运输车辆应仔细检查并做好日常维护保养,
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当混凝土运输车辆不能正常工作时,应做好混凝土运输车辆应急准备,确保混凝土浇筑连续进行。同时,对混凝土运输道路要做好维护、清除运输障碍,保证混凝土运输通畅;
(3)、起吊设备及辅助机械就位。施工队长应检查用于浇筑的冲击钻、吊车、装载机、通讯器具等,是否落实,是否可靠,并进行试运转,确保混凝土浇筑过程不出问题;
(4)、施工人员和质检人员到岗情况。槽孔混凝土浇筑要切实做到统一指挥,分工负责,定岗定员,任务明确,处处把关,层层落实,人人重视,密切配合。配管、测孔、记录等关键岗位必须安排富有经验、认真仔细、责任心强的人员负责;
(5)、浇筑工器具的准备。施工队长应详细检查分料仓、分流槽、马道、漏斗、槽口盖板、导管、管夹子、大小井架、长短绳套、胶垫、螺丝、隔浆球、测绳、测饼、测针、绞车、小抽筒等是否准备齐全,并一项一项落实。测量混凝土面的测绳应由测孔人员不定期进行自校,以经过计量机构鉴定校准的钢卷尺为标准尺进行测绳校准,以保证混凝土面深度测量的准确性。
3.9.4、浇筑导管下设
(1)、导管结构
采用φ250mm无缝钢管,导管内径完全一致,单节长度分2.5m、2.0m、1.5m、1.0m、0.5m、0.3m等各种规格。各节之间采用丝扣连接,连接牢固。
(2)、导管配置
底节导管为专用管,长度2.5~3.0m,不能用短管,具体情况根据现有导管状况调整。每套导管的下部设置几节0.3~1.0m的短管,以便于在接近浇筑完毕时能根据需要随时拆卸、提升导管(因防渗墙混凝土终浇阶段,导管内外的压力差较小,浇筑不畅,经常满管,所以此时的导管埋深不能过大,又不能提出混凝土面);最上面一节导管采用长度0.3~0.5m的短管,以便于开浇后能及时拆卸该短管,使管底能及早离开孔底部位;其他部位的导管以1.5~2.5m为宜。开浇时导管底口距孔底应控制在15~25cm范围内,导管上端伸出孔口的长度应尽量减少,能在导管管口下插入导管井架即可,一般30cm左右。导管的顶端管口放置混凝土进料漏斗,其高度要便于混凝土卸料,漏斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。
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(3)、导管布设
导管布置在防渗墙中心线上,导管布置距离不宜大于4.0m,导管与槽孔两端的距离按1.0~1.5m控制。同时,如临近槽孔之间高差大于25cm,导管应布置在其控制范围的最低处。
(4)、导管下设与提升
导管的下设和提升采用造孔钻机或汽车吊。导管提升前在外侧平台上按配置计划组装,根据吊装高度及孔位,吊装设备一次性就位,优先选用吊车下设导管,以缩短下设导管时间,整根导管下至孔底后,再提升15~25cm。导管下设时必须逐节检查密封件是否老化失效,导管连接必须保证连接的松紧程度不能太松也不能太紧。如采用钻机提升导管,宜一台钻机提升一套导管。
浇筑导管下设完毕后,若距离清孔验收完成时间已超过4小时还不能进行混凝土浇筑时,应再次检测孔底泥浆淤积情况,若泥浆淤积超过质量要求,应进行二次清孔或采取其他措施保证孔底淤积符合质量要求。
3.9.5、混凝土浇筑
(1)、混凝土拌制与运输
第一盘(车)应取样检测其塌落度和扩散度,不符合规定要求时,应及时调整配合比,以后每隔3~4h检测一次。混凝土运输车将混凝土运至现场后,先存入具有一定高度的集料斗中,集料斗分溜槽不能直接与单根导管对口浇筑,待存储的混凝土数量足够后(可以填满导管且能将导管埋置不小于0.5m的混凝土量),方可开始浇筑。
(2)、混凝土开浇阶段控制方法
开始浇筑混凝土前,在导管内放入一个直径比导管内径略小、能被泥浆浮起的胶球作为隔离塞,以便将最初进入导管的混凝土和管内的泥浆隔离开。为确保开浇后首批混凝土能将导管下口埋住一定深度(至少50cm),应计算和备足一次性连续浇入的混凝土方量,其中包括导管内的混凝土量。槽孔孔深相同时,同一个槽段内各根导管同时开浇,如相邻槽孔孔深高差较大,应按先深后浅的顺序浇筑。开浇采用直接跑球法(也可采用满管法,即孔底间隙不足以使球体跑出,待混凝土满管后,稍提导管使浮球逸出),即导管孔底间隙可以使浮球可直接从孔底跑出。首批混凝土浇筑完毕后,要立即观察导管内的混凝土面位置,以判断开
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浇是否正常,若混凝土面在导管中部,说明开浇正常,过高则可能管底被堵塞,过低则可能发生导管破裂或导管脱出混凝土面事故。开浇成功后应迅速加大导管的埋深,至埋深不小于2.0m时,及时拆卸顶部的导管,及早使管底畅通。
(3)、混凝土中间浇筑阶段控制方法
最上面的一节导管拆除后,混凝土浇筑进入中间阶段。此阶段导管内外的压力差较大,下料顺畅,混凝土面上升速度快,其控制要点有:
1)、混凝土质量控制。入孔混凝土塌落度控制在18~22cm范围,不得存在严重离析现象,和易性不好的混凝土禁止入仓。新拌制的混凝土应在1小时内入孔,定时检查新拌混凝土塌落度,开浇时一定要检查,不合格的混凝土不运往现场;试验室派专人检查运至现场的混凝土和易性,不合格的混凝土不要放进分料斗。放料不要过猛、过快,避免混凝土由管外散落槽孔内。
2)、导管埋深控制。导管埋入混凝土深度不小于2.0m,不宜大于8m,要防止导管提出混凝土面,造成断墙事故。埋深过小容易混浆,埋深过大则容易造成铸管事故。导管埋深主要控制方法:
①浇筑过程中每30min测量一次混凝土面深度并作记录,根据混凝土面深度、导管埋深要求和管节长度确定拆管长度和拆管时间;
②及时提升、拆卸导管并作记录,各根导管拆下的管节要分开堆放,以便于记录核对;每次拆管后均应核对拆管节的长度和位置是否与配管记录一致;
③在浇筑指示图上标明不同时间的混凝土面位置和管底位置,直接了解导管埋深;
④开始浇筑前当班技术人员需要清楚槽段长度、槽段深度和防渗墙厚度等基本参数,浇筑过程中应根据来料情况测量混凝土上升情况并判断混凝土上升是否异常。若混凝土实际上升高度超过理论上升高度(以下简称异常上升),则必须迅速报部门主管,由部门主管根据情况决定处理方案;若异常上升超过20%,则需立即停止浇筑,报总工决定处理方案;
⑤经常观察导管内混凝土面的位置是否正常,若管内混凝土面过低,则查明原因,并加大导管埋深。
3)、混凝土面上升速度控制。混凝土面上升速度不小于2m/h,力争达到3m/h以上。在施工过程中,应轮流拆卸导管,步调一致。如特殊原因浇筑施工中断,中断时间不得大于40min。
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4)、混凝土面高差控制。槽孔浇筑过程中,要注意保持混凝土面均匀上升,各处的高差应控制在0.5m以内。混凝土面高差过大会造成混凝土混浆、墙段接缝夹泥、导管偏斜等,防止混凝土面高差过大的控制措施:
①尽量同时浇筑各根导管。
②注入各根导管的混凝土量要基本均匀。 ③导管的平面布置合理,符合规范要求。
④准确测量各点的混凝土面深度,根据混凝土面上升情况及时调整各导管的混凝土注入量。
⑤尽量缩短提升、拆卸导管时间。 ⑥各根导管的埋深应基本一致。 ⑦避免发生堵管、铸管等浇筑事故。 (4)、混凝土终浇阶段控制方法
当混凝土面上升至距离孔口只剩5m左右时,槽孔浇筑进入终浇阶段。槽孔内的泥浆越来越稠,导管内外的压力差越来越小,导管内的混凝土面越来越高,经常满管,下料不畅,需不断上下活动导管。终浇阶段要求全面浇筑到预定高程,避免产生墙顶欠浇、高差过大、混凝土混浆过多、墙段连接缝夹泥过厚等缺陷。泥浆下浇筑的混凝土表面有较多的沉渣和泥浆,混凝土终浇高程应适当高出设计墙顶高程50cm,后续再将超浇部分凿除。终浇阶段的主要控制措施:
①适当加大混凝土塌落度,应不小20cm; ②及时拆卸导管,适当减少导管埋深; ③经常上下活动导管;
④增加测量混凝土面深度的频次,及时调整各根导管的混凝土注入量; ⑤槽内插入软管,用清水稀释孔内泥浆。 (5)、特殊情况处理
1)、混凝土浇筑过程中若发生导管堵塞、拔脱或漏浆需重新下设时,必须采用下列措施进行处理:①将导管全部拔出、冲洗、并重新下设,抽净导管内泥浆继续浇筑;②继续浇筑前必须核对混凝土面高程及导管长度,确认导管的安全插入深度。
2)、若发生胶垫撕裂、螺丝脱落等引起导管接头漏浆时,必须立即停止浇筑,起管处理。起管后首先更换损坏的胶垫、螺丝等,然后将导管复位,并将管内混
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浆全部抽净,重新开始浇筑。
3)、若发生导管破裂时,必须立即停浇,起管处理。起管后首先更换破裂的导管,然后将导管复位,并将管内混浆全部抽净,重新开始浇筑。配管情况有变化时,应对相应记录图表进行更正。
4)、若发生孔内混凝土面高差过大,导致较低一侧堆积絮凝泥团时,应立即停止向较高混凝土面的导管放料,加大较低混凝土面导管下料,待混凝土面重新平衡以后再均衡下料。
5)、若因处理事故等原因,使某根导管停浇时间过长,导管底部混凝土发生初凝不能继续下料,浇筑无法继续进行时,必须立即停浇,起管处理。
3.10、接头管起拔 3.10.1、拔管前的技术准备
拔管法施工关键是要准确掌握起拔时间,起拔时间过早,混凝土尚未达到一定的强度,就会出现接头孔缩孔和垮塌;起拔时间过晚,接头管表面与混凝土的粘结力使摩擦力增大,增加了起拔难度,甚至接头管被铸死拔不出来,造成重大事故。
为了取得混凝土初、终凝时间及拔管时机的参数,事前进行模拟试验: 试验方法:将混凝土装入试模,每隔1h拆一个试模,观察试件成形及强度增长情况。从而再次验证混凝土的初、终凝时间。
3.10.2、接头管起拔注意事项
接头管起拔的关键是混凝土初凝时间掌握,起拔时间过早,混凝土未初凝,容易造成塌孔事故,起拔时间过晚,混凝土对接头管黏结力、摩擦力增加,容易造成起拔困难甚至发生“铸管”事故。因此拔管施工时,应进行混凝土初凝时间试验。每个工地在第一次拔管施工时必须进行混凝土初凝时间试验,其试验频次原则上按10天左右进行复核,在气温变化较大以及原材料变化时增加复核试验频次,以指导拔管施工起拔时间的选择。混凝土初凝时间试验方法可以采用“水桶装样法”,也可以采用“试模”试验法; 拔管采用“双限”法:即根据接头管埋深和接头管管径等以拔管机的压力表读数控制拔管起拔力在一定的范围内,同时以接头管底管埋入已经初凝的混凝土进行双重控制。墙厚80cm接头管的起拔
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力按拔管机压力表5~8Mpa控制;拔管的速度与浇筑速度有着直接的关系,对于槽段深度大或者浇筑速度慢的槽段,需要时刻核对埋住底管混凝土的入仓时间,以便于接头管起拔控制。尤其在拔常态混凝土时,特别注意混凝土的上升速度。除此之外,接头管起拔还应注意以下内容:
(1)、接头管的垂直度:接头管偏斜主要由两方面因素,其一,由于端孔造孔时,孔形不规则,下设接头管时,容易使其偏斜;其二,浇筑混凝土时,受到混凝土侧向挤压,使其偏斜。一旦发生接头管偏斜,应立即采取纠偏措施,即在混凝土尚未全凝结之前通过垂向起拔力重塑孔型,使接头管尽可能垂直或顺直;
(2)、安排专职人员负责接头管起拔,随时观察接头管的起拔力,避免人为因素发生铸管事故;
(3)接头管全部拔出混凝土后,对其新形成的接头孔及时进行检测、处理和保护。
3.11、成墙质量检查 3.11.1、墙体质量检查指标
检查方法包括混凝土拌和机口或槽口随机取样检查、钻孔取芯检查、芯样室内物理力学性能试验等。
浇筑前应按图纸要求完成混凝土室内配比试验,试验内容包括坍落度试验和试块检测试验。
混凝土浇筑过程中,在机口或槽口由试验室试验员随机取样,测试混凝土熟料主要性能指标,在每个浇筑施工作业点每台班抽检一组试样,28天龄期后做室内检测试验。
3.11.2、墙体钻孔取芯检查
墙体检查孔钻孔取芯是一种比较特殊的工作,对钻孔的精度要求比较高,应由有经验的施工人员实施此项工作。检查孔的技术要求如下:
成墙28天以后,采用地质钻机打检查孔,取芯检查孔数量为每间隔10~20个槽孔取一个检查孔,孔径一般为91~150mm,采用清水钻进取芯。检查孔混凝土芯获得率95%,并应按5m一段进行压水试验或注水试验,其透水率或渗透系数符合墙体抗渗设计要求。检查孔取芯、注水试验完毕,采用机械压浆法进行封
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孔,封孔质量要符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012的有关要求。试验项目常包括抗压强度、抗渗等级、抗冻等级及弹性模量等指标。
3.12、常见造孔事故预防及处理
防渗墙造孔施工中常见的故障有导墙变形或破坏、槽壁坍塌、漏浆、孔斜、挖槽机具卡在槽内等。常见造孔事故的原因、预防措施及处理措施见表6:
事故主要原因 类型 1、根据地基土的性质及导墙的荷载大小,作用方式等,做好导墙的设计和施工工作; 2、对导墙地基进行加固处理; 3、在布置施工机械时,要使作用在导墙上的荷载分散在作业地面上; 4、要避免施工机具冲撞导墙; 5、导墙的支撑必须完整,并有足够的强度。 1、修筑施工平台之前加密松散地基,提高其抗剪强度,特别是孔口以下6m以内的土体; 2、导墙要牢固,能承受各种施工荷载,发生塌孔时导墙不会断裂。最好修建钢筋砼导墙; 3、槽孔划分要因地制宜,在地层稳定性较差和渗漏量较大的部位采用较短的槽孔; 4、采用适当的泥浆性能指标,保证泥浆的质量,防止废水流入槽内; 5、储备足够的泥浆和堵漏材料,发生大量漏浆时,及时堵漏和补浆,避免槽内浆面下降过多; - 25 -
预防措施 处理措施 当导墙变形不大且尚未断裂时,可采取加强顶撑、减少荷载、用钢梁加固、用塑性砼等低强度材料封堵导墙底部等措施处理。 当导墙变形过大或已断裂时,一般应回填槽孔,将变形、破坏部位的导墙拆除,重新建造导墙。当槽孔深度较大且接近完成时发生局部导墙破坏,为减少工期和经济损失,也可不回填槽孔,不恢复破坏部位的导墙,而采用沿墙轴方向架设大型型钢的方法继续施工。 1、槽口坍塌且导墙断裂。孔深较小时应回填槽孔,拆除原有导墙,加固孔口土体后重新建新导墙。成槽孔深较大时,为减少损失,可沿墙轴方向铺设数根30#以上的型钢跨过塌坑支承枕木铁轨,使钻机能继续工作,直至槽孔完成。 2、槽口坍塌但导墙尚未断裂。一般可采用下述方法处理: (1)紧贴导墙外缘每隔20~30cm向下斜插钢筋或钢管,并打入塌孔形成的斜坡体内,然后用袋装土封堵塌坑下部,用混凝土封堵塌坑上部; (2)沿墙轴方向跨过塌坑铺设数根16~20#型钢支承造孔设备,减轻导墙的荷载。 (3)孔深较小时也可回填槽孔,导墙变形破坏 1、导墙的强度或刚度不足; 2、导墙的底部发生坍塌或受到淘刷破坏; 3、作用于导墙的荷载过大; 4、导墙没有设置支撑或支撑遭受破坏。 槽壁坍塌 1、槽内泥浆漏失或泥浆循环时未能及时补充泥浆,槽内泥浆液面下降至安全范围以下,导致泥浆静水压力过小; 2、泥浆性能不适应地质情况或泥浆质量差; 3、施工平台过低、地下水位过高或地下水流速过大; 4、地层松散、软弱,而未作处理; 5、在处理地下障碍(如大孤石)时,所用方法不当; 6、单元槽段过长; 7、地表荷载过大或振动力过大; 中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
8、槽孔施工时间过长。 6、孔内爆破的装药量要适当,孔深较小时不得进行孔内爆破; 7、孔口至少高于地下水位2M; 8、当孔口可能被淹时,用黏土回填槽孔,暂停施工。未完成的槽孔长时间搁置时,亦应回填黏土。 1、对槽孔两侧一定深度内土体进行振冲加密; 1、地层较松散、砂砾2、在槽孔两侧预先进行石、大漂石等地层中存高压喷射注浆或水泥灌在架空现象; 浆; 2、基岩中存在溶洞、3、使用防渗性能良好、溶槽、断层、裂隙等渗黏度较大的固壁泥浆; 漏通道; 4、在松散、漏失地层中3、坝体填筑质量不好,钻进,应随时向孔内投入存在渗漏通道; 适量黏土并少抽砂,以增4、坝基中存在长期渗加孔底泥浆的稠度。 漏、管涌造成的集中渗5、漏失地层中单槽的主漏通道; 孔未打完时不得劈打副5、泥浆的防渗性能差,孔。 质量不好。 6、必要时在泥浆中加入防漏失材料。 1、保证施工平台的修筑质量和造孔设备的安装,加工质量; 1、造孔设备安装不当,2、用钢绳冲击钻机造孔固定不稳; 时应选择适当的钻进参2、钻进中遇到大漂石、数和钻头参数; 探头石或陡坡岩面; 3、冲击钻进时要开好孔,3、钻凿混凝土接头孔轻重适当,勤放绳、少放时混凝土强度过高; 绳、使钻头能左右旋转。 4、钻孔操作不当,开4、经常检查孔斜情况,孔不正,放绳过多,进发现问题及时处理; 尺过快。 5、抓斗挖槽时,每抓2~3斗将斗体水平旋转180°后再抓。 1、停钻时,钻具没有提出槽孔,以致泥浆中的钻渣沉淀时将钻具卡住; 2、地层中有较多的漂1、停钻时须将钻具提出孔外,至少提离孔底2m。 2、及时处理孔内的漂石、孤石和探头石。 3、钻进速度不要过快,- 26 -
下部用土料或砂砾料回填,上部用低标号混凝土或固化灰浆回填;然后重新开孔。 3、必要时重新划分槽孔,缩短槽孔长度。 漏浆 1、发生大量漏浆时应立即起钻,中断造孔,迅速向槽孔内补充泥浆,保持浆面高度不低于导墙底部; 2、在泥浆中掺加膨润土、粉煤灰、锯末、棉籽壳、人造纤维等堵漏材料。 3、向孔底投放黏土、水泥、砂、碎石、黏土球等堵漏材料,并用钻头捣实,将其挤入漏浆孔洞。 孔斜 1、孔斜超标严重时,一般需回填孔斜段后重新钻孔。回填材料可用坚硬的块石或低标号砼。重新钻孔时须向与孔斜相反的方向适当移动钻孔中心,并注意轻打慢放,随时检查修孔效果,直至满足垂直度要求。 2、对由于探头石造成的孔斜,可将探头石爆破后再修孔。 3、利用抓斗的测斜纠偏装置进行纠偏。 挖槽机具卡在槽内 1、查明卡钻原因,确定适当的处理方法。避免处理不当损伤钢丝绳和钻头提梁造成掉钻。 2、如果卡钻时由于泥浆中钻渣沉淀造成,可采用高压射水装置中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
石和孤石; 3、孔斜、孔曲过大,孔形不规整; 4、下钻时或钻进中,上部孔壁掉落石块; 5、钻具的形状和尺寸不符合要求,钻头补焊不及时,补焊的直径过大。 保持孔形垂直和圆整。 4、下钻时要慢、要稳、要避免挂落孔壁上的石块。 5、钻具的形状和尺寸要符合要求。 6、及时补焊钻头,避免钻头直径变化过大。 7、当有塌孔迹象时,要尽快将钻具提出孔口,以防卡钻或埋钻。 和空气升液法清除钻头四周的渣土。 3、先用反冲击、下加重杆振动等简单方法处理。 4、如果是探头石卡钻,可采用爆破的方法处理。 5、如果是由于钻孔弯曲造成卡钻,可采用直径稍大的空心钻具扩孔,使被卡钻头提拉钻头。 6、在承载力许可的范围内用滑轮组增力提拉钻头。 7、在承载力许可的范围内用千斤顶顶拔钻头。 表6:常见造孔事故的原因、预防措施及处理措施
4、劳动力、材料和机械设备投入计划
混凝土防渗墙施工主要内容包括:临建设施布置、补勘孔施工(先导孔)、造孔成槽、钢筋笼及预埋管制作和下设、混凝土浇筑和墙体质量检查等项目。根据混凝土防渗墙施工需要,结合目前现有资源及以往防渗墙工程施工经验,主要资源配置应根据防渗墙施工规模、轴线长度及相应的工期要求来确定,具体投入计划参考如下:
4.1、劳动力投入计划
劳动力投入计划参考见下表7:
序号 1 2 3 4 5 工 种 管理人员 技术人员 临建工程 施工人员 补勘孔、检查孔 施工人员 造孔成槽 施工人员 单位 人 人 人 人/台.班 人/台.班 数量 6 8 15 3 2 作业 班次 两班 一班 两班 两班 备注 根据工程规模调整 根据管面状况调整 根据实际工程量 大小调整 - 27 -
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6 7 8 钢筋笼 制安人员 混凝土浇筑及辅助工作 施工人员 施工车辆(机械设备)及 后勤保障人员 人/班 人/班 人/班 15 10 8 一班 两班 两班 根据施工进度调整 根据管面状况调整 根据实际车辆、机械设备数量、施工人数调整 表7:劳动力投入计划参考表
4.2、施工车辆、机械设备投入计划
施工车辆、机械设备等主要设备投入计划参考如下表8: 序号 1 2 设备名称 冲击钻机 液压抓斗 型号规格 CZ-6D GB-34 QUY-80A 40t/25t 3m³ ZX-200 3PNL Φ250mm BX1-630 S1000-160-80 ZL50G PC168 12m³ GQ40B 单位 台/槽段 台 台 台 台 套 台 套 台 台 台 台 台 台 数量 2 1 用途 造孔成槽、 钻凿基岩 覆盖层抓取 备注 3 履带式起重机 4 轮胎式起重机 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 空压机 泥浆净化机 排污泵 浇筑导管 电焊机 水泵 装载机 反铲 混凝土罐车 钢筋切断机 根据实际调整 钢筋笼 根据实1 吊放、下设 际调整 钢筋笼吊放、根据实1 混凝土浇筑 际调整 根据实3 清孔换浆 际调整 根据实2 清孔换浆 际调整 排污系统、泥根据实10 浆拌制和回收 际调整 根据实3 混凝土浇筑 际调整 钢筋加工、 根据实20 钻具施焊作业 际调整 施工及 根据实3 生活用水 际调整 根据实1 辅助生产 际调整 钻渣清理及 根据实1 辅助生产 际调整 根据实3 混凝土运输 际调整 根据实1 钢筋笼加工 际调整 - 28 -
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15 16 钢筋弯曲机 射吸式割炬 GW40 G01-30 XY-2 台 套 台 1 3 1 钢筋笼加工 钢筋笼加工及辅助工作 补勘孔、 检查孔施工 17 地质回转钻机 根据实际调整 根据实际调整 根据实际调整 表8:施工车辆、机械设备投入计划
5、安全生产、文明施工及环保措施
5.1、安全预防措施
(1)、工作人员进入施工现场必须戴安全帽,上钻机桅杆必须系安全带。 (2)、启动钻机前,应摘开所有离合器,检查钻机上有无人员和异物存在。 (3)、移动钻机前,应先检查钻机前进方向上有无障碍物。移动钻机时,应有专人指挥,以防发生不测。
(4)、修理钻机时,应将钻具牢靠地用钢丝绳挂在桅杆上或放在槽孔外。修理人员爬上机架前应摘开离合器,并使用方木或轻轨横穿在冲击臂下面,防止冲击臂向下转动砸伤修理人员,保证修理人员的人身安全,上桅杆作业时必须佩戴安全带。
(5)、使用电缆不应有破皮、裸露(包括各种电源、电焊、照明、电缆电线)。各种闸箱、开关必须安装有漏电保护器。
(6)、各种闸箱、开关、电焊机、照明灯等必须安装防雨设施,防止雨水侵入发生短路和跳闸。
(7)、发生用电故障必须由电工处理,电工必须持有上岗资格证。 (8)、处理孔故应有专人指挥,统一行动。
(9)、 保持施工现场整洁,设备、材料堆放整齐,井然有序。
5.2、安全保证措施
(1)、建立项目安全管理机构,制定并落实安全生产责任制,认真贯彻“以人为本、预防为主、遵纪守法、过程受控”的安全生产管理方针,创造懂安全、讲安全、保安全的施工环境。
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(2)、制定有效的安全生产管理制度,各施工区域、生活区及各专业队伍均制定相应的、符合实际的安全管理细则并有效实施,确保安全生产目标的实现。
(3)、建立由项目经理负责制的安全生产管理体系。项目部要设置专职安全员,全权负责施工现场的安全管理、安全检查和安全控制等工作;各作业队设兼职安检员,监督执行相关岗位的安全技术操作规程和安全生产岗位责任制。
(4)、定期检查安全工作情况和安全目标的实现情况,考核评分,有奖有罚,奖罚分明,进一步增强全员的安全责任感。
(5)、施工现场按有关法规、制度和规定,配置劳保用品、消防灭火器材,信号指示及安全标志,施工用电接地、接零、防雨、防触电装置和充足的照明设施。
(6)、由专人负责传递业主发布的水情和天气预报工作,预测可能会发生的地质和洪涝灾害,根据险情发展情况,部署应急抢险工作。
(7)、禁止职工下河洗澡,防止发生人员淹溺事件。 (8)、保持场地整洁,设备材料堆放整齐,确保安全施工。
5.3、安全文明施工
(1)、项目部制定安全文明施工考核评分管理办法,定期检查考核评分,有奖有罚,奖罚分明,逐步提高全员的安全文明施工意识。
(2)、 加强施工过程中废水、废浆、废渣的管理,保证现场施工道路畅通、平整、干净。
(3)、现场车辆停放,集装箱、临时材料、配件、工器具、电缆电线应摆放有序,杜绝“脏、乱、杂”现象。
(4)、钻机出渣及槽孔浇筑以后,及时将工作面清理干净,确保不影响交通和其它施工工作。
(5)、各作业队之间加强互相协作,服从项目部的统一调动和部署,确保工程施工总目标实现和企业总体形象。
(6)、与其他施工单位友好相处,如其它标段需要帮助时,在力所能及的情况下,尽可能协助解决困难。
(7)、在合同规定的范围内,尽最大努力搞好业主和监理要求的工程服务工
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作,积极配合他们搞好工程建设管理和施工监理工作。
(8)、杜绝黄、赌、毒、打架斗殴及其它形式的违法乱纪行为,确保队伍健康向上,保障战斗力。
5.4、环境保护措施
(1)、在整个施工期间及退场阶段必须遵守国家和地方有关环境保护和水土保持的法律、法规和规章,做好营地区、施工区、生产设施区的环境保护工作,防止由于工程施工造成施工区及其附近地区的环境污染和破坏,防止水土流失。
(2)、定期做好设备的维护,降低声污染。
(3)、施工产生的废浆、废水不得乱排乱放,由项目部修建废浆池和排浆沟系统集中加以处理。
(4)、废浆池内囤积的泥渣用反铲出渣,泥浆尽可能回收到制浆站处理后重复利用,不能回收利用的废浆运至业主指定地点倾倒。
6、施工记录表及填写要求
6.1、施工记录表
在施工过程中,施工用表应采用统一表格、统一格式。检查(或记录)结果凡可用数据表示的均应填写数据,数字记录应准确、可靠,小数点后保留位数应符合有关评价标准规定。对于应采用文字描述的检查项目,文字表述应采用规范语言并真实、准确、简练;改错:将错误用双横杠划掉,再在其上方填写正确的文字或数字,禁止使用改正液、贴纸重写、橡皮擦、刀片刮或用墨水涂黑等不正确方法。改错人应在表格修改处合适部位签名(章)确认。各种施工原始记录见表9:
序号 1 2 3 4 5 6 表 格 名 称 防渗墙钻孔开孔作业(申请)记录表 防渗墙工程冲击钻机造孔班报 防渗墙工程抓斗挖槽机造孔班报 防渗墙机组基岩取样控制记录表 防渗墙工程单孔基岩面鉴定表 防渗墙造孔质量检查记录表 - 31 -
备 注 监理提供 规范表格 规范表格 内控表格 规范表格 规范表格 中国水电七局成都水电建设工程有限公司 【混凝土防渗墙―施工作业指导书】
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 防渗墙拖槽记录表 防渗墙清孔质量检验记录表 防渗墙清孔检查合格证 第 号槽接头管下设情况记录表 第 号槽拔管记录表 钢筋笼工序验收及质量评定表 防渗墙混凝土浇筑许可证 导管下设及开浇情况记录表 混凝土来料记录表 混凝土浇筑导管拆卸记录 混凝土浇筑孔内混凝土顶面深度测量记录表 混凝土浇筑指示图 水利水电工程混凝土防渗墙单元工程质量评定表 混凝土防渗墙竣工图 表9:施工原始记录表格清单
内控表格 规范表格 规范表格 内控表格 内控表格 监理提供 规范表格 规范表格 内控表格 规范表格 规范表格 规范表格 监理提供 规范表格 6.2、工程施工记录要求
⑴、表格应全部采用钢笔或碳素墨水笔填写,字迹工整,签字齐全,不得乱图乱画;
⑵、其它要求应符合质量体系程序文件的有关规定;
⑶、班报是工程施工的原始凭证,必须真实、准确地将施工过程记录下来,记录内容包括施工进度、地层变化、人员状况、工时利用、器材消耗、特殊情况等;
⑷、记录员填完班报以后,应认真核实本班施工内容,并请班长、机长审阅签字后及时上交各施工处施工科,不得代替他人在班报上签字;
⑸、班报应在施工现场及时认真填写,不得等到下班后再做回忆录,不允许回住地后再补填,更不允许弄虚作假;
⑹、各种施工原始记录表具体格式遵照(业主)监理具体指示可按照规范表格作适当调整,而内控表格可参考《混凝土防渗墙施工质量内控办法及管理要点》。
7、施工统计
(1)、各施工处统计人员每天收齐班报后应及时进行统计整理,填写逐日统
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计表和施工日报,及时填绘进度图,做到当天的进尺当天填绘,当天的工作当天完成,事不过夜。
(2)、在日常逐日统计的基础上,每浇筑一个槽孔应及时完成该槽孔的工效分析工作,要求上报时必须能够及时上报,提供准确的分析资料。
(3)、在完成日常统计工作的基础上,将日常施工及统计的各种基础资料输入计算机,逐步建立起一套较为完整的施工数据文件,利用计算机软件的各种便捷统计分析手段,随时向本单位决策人员提供各种施工统计数据或信息,以便决策人员能够及时发现问题,正确决策,指导施工。
8、竣工资料整编
8.1、竣工资料要求
(1)、所有施工过程记录、班报必须做到及时、准确、齐全、清晰; (2)、原始记录造孔班报必须详细反应孔内地质地层情况;
(3)、各班应认真做好班前、班中、班后安全教育,认真填写交接班记录; (4)、所有原始班报均应当班签字齐全,并及时上交当班技术员,以便资料统计整理;
(5)、各班原始记录班报由当班技术员归档,存档并及时汇总成果资料。
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8.2、竣工资料移交程序
图8:竣工资料移交程序图 移交 监理工程师 合格 资料 移交 送局本部 发包人 资料 产生 生产技术资料 工程材料资料 设备 资料 观测 资料 其它 资料 资料 甄别 不合格 资料 整理
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