积石峡混凝土防渗墙施工组织

黄河积石峡水电站上游围堰乌卡斯砼防渗墙工程施工组织设计中国水利水电第四工程局积石峡工程项目部工程技术办二OO七年五月二十四日批 准：审查编 写：1. 工程概述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200300m,上游坡脚距导流洞进口约22m，围堰和截流戗堤结合布置， 按W级建筑物设计，其挡水标准为20年一遇洪水，相应流量为Q =2530ms/s, 5%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 （1771.501815.00m），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。2007年5月17日，由黄河公司副总经理谢小平主持在积石峡电站工地召 开了有关标段间的协调会。经与会代表讨论，因上游围堰左、右岸（尤其是左 岸）原河床存在有深槽及水平透水层，经实测通过上游围堰的渗水量大约在 5000m3/h6000m3/h之间，采用原方案已无法满足现场施工及2007年度度汛。 为此，会议研究确定：取消原砼截水墙，在已填筑形成的EL1796.00m墙堤顶部 设置一道乌卡斯砼防渗墙，墙堤下游面待JZ-3标下落石渣、块石经解爆清除后 采用炸药库的反滤料、右岸下游3#路备料场的堆存料及JZ-3标开挖石渣进行主 堰体加高施工，以解决2007年度度汛及围堰渗水问题。其中反滤防渗料填筑宽 度为10m （紧邻现墙堤下游面）、填筑高程至EL1790.00m。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5.7751、枕 木 20cmX20cm 铺设 25.75m3、钢轨 Q=43 kg/m 铺设 535.6m、M7.5 砂浆抹面 319.3 m2o主体工程量：乌卡斯砼防渗墙造孔约为2500m（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。2. 施工布置2.1 供水系统 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75mm钢管 将水从取水泵站输送至施工平台的供水管路中。2.2 供电系统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。2.3 砼拌和运输使用4台6m3砼搅拌车运至槽段孔口。2.4 泥浆系统根据施工现场的条件，制浆站建在上游围堰右堰肩上，制浆站安装1台ZJ-1500 高速泥浆搅拌机，在其附近搭设膨润土简易仓库，其贮存能力不小于801,同时建造总容量约为60m3(1.2mX6mX8m)的储浆池，采用砌石而成，具体见图2-2。自制浆站通过坝上游坡面铺设100的送浆主干管路，沿防渗墙轴线方向在施工平台与坝坡相交位置再铺设75mm的送浆管路，供施工使用。2.5 施工导墙及平台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。2.6 生活设施 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。2.7 生产临建 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。3. 主体工程施工3.1 施工准备 测量放线：由测量队进行放线。3.2 总体方案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。3.3 主要施工机具根据施工总体方案，确定本工程防渗墙的主要施工机具为：CZ-05型钢丝 绳冲击钻机。CZ-05 型钢丝绳冲击钻机主要由动力机、主轴、冲击机构、工具卷扬、抽 筒卷扬以及操纵机构六部分组成。它不仅适用一般的软弱地层，亦可适用砾石、 卵石、漂石和基岩。因此，在目前我国水利水电防渗墙施工中被广泛采用。其 主要技术性能见表 1。CZ-05 型钢丝绳冲击钻机主要技术性能表表1型号开孔直径 （血）钻具最大重 量（吨）钻具冲程（m）钻具冲击次数 （次 /min）钻进深度（m）电机功率 （kw）CZ-0580028001.0 0.3540,45,50150553.4 防渗墙施工3.4.1 施工程序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：a. 泥浆配合比试验；b. 造孔设备的实际工效试验；c. 浇筑工艺试验。3.4.3 槽段划分 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。基本槽段划分见图 2。图 1 砼防渗墙施工工艺流程图）生产临建槽孔造孔混凝土浇筑图 2 槽段划分示意图）5.2m期槽孔接头孔副孔3.4.4 护壁泥浆（1）原材料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。（2）外加剂 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（NaCO）；降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠（CMC）。23（3）新制泥浆配比新制泥浆配比见表 2。新制泥浆配比表2材料名称水膨润土Na COL23CMC用量（kg）1005800.300.14）泥浆性能指标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。泥浆性能控制指标表3项目密度 （g/cm3）马氏漏斗 粘度（S）失水量 (ml/30min)泥皮厚 （皿）PH值含砂量 （%）新制泥浆L3090W20LW15-I9.5 12L_|L.施工中1.253090W50W67123.4.5 造孔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W 10cm，槽内泥浆密度W1.3g/cm3，马氏漏斗粘度W35s,含砂量W4%。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。3.4.7 砼（1）砼控制指标及配比砼指标按设计要求为：C WF200 （二）20 6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。（2）原材料技术指标 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：水泥：32.5 普通硅酸盐水泥，品质应满足国标 GB175-99 要求。 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2.683.0，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/T51001999的有关规定。水：应符合砼拌和标准JGJ63-89。（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（26m/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。3.4.8 墙段连接槽段连接采用“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。5.2m二期槽孔图 3 槽段连接示意图3.4.9 特殊情况处理（1）漏浆、塌孔处理 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。（4）漂、孤石处理在造孔过程中，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91mm,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。4. 施工进度计划4.1 防渗墙施工进度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，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部位项目名称单位数量2007 年5月6月7月8月下上中下上中下上上 游 围 堰临建及导墙施工项2防渗墙施工m22500墙体检查及场地清 理项25. 主要投入的材料用量主要材料投入表表6材料名称单位规格数量备注.水泥.一t一一 32.5 一级普通硅酸盐水泥一一1230L-一粘土一一一一一一m3一一25QQ一一,一一一膨润土一一一一一t2Q.Q,-.稻草.-一-5QQ-.一钢筋一.t5.775_.枕木.20cmX2.Qcm.-一m325.75钢轨Q=43 kg/m535 66. 主要投入的施工机械设备施工机械设备见表 6。施工机械配置表表7机械名称单位型号数量备注轿车一.一厶SANTANA20Q0一一一1一生活、物资用东风，车_5t/8t1/1机械名称单位型号数量备注自卸车厶 台 20t4一冲击钻机一一.一厶 台（CZ二05）8电1 焊机厶 台30KVA.4-挖掘机-厶 台.CAT.32.0B.1汽车吊厶1台50T1一 振动碾厶_SD1Q0D_1一砼拌和车.一厶 6m34一机台ZL-30-1一高速搅拌机台_ZJ二1500一一1一泥浆泵一一.一台 3PN.2一离丿心泵台75m3/h2一排污泵台3”27. 施工组织管理机构根据本工程的实际情况和项目管理的要求，项目部下设项目经理、项目副 经理、项目总工及各职能科室。具体管理机构详见图 4。按施工经验进行人力资源配置，参考主要技术工种配置指标（见表8），根 据施工进度计划和施工强度计算设备配置后，相应配置人力资源。计算结果如 表 9 所示。主要技术工种配置指标表8项目人员配备组织配备情况单位数量冲击钻机 造孔人/台机8每台两钻机为独立施工组，二班作业，设机长、班长及助 手等，若排渣不便，需另外组织人力清渣。制浆人/台机5供土、制浆、送浆和质控人员砼浇筑人/班6砼浇筑机械修理人/台机2包括车、钳、焊、电主要施工人员配置表表9序号岗位名称劳动力需求情况1管理人员管理人员3人，技术人员2人2质检人员2人3钻工32人4制浆工8人5砼工7人6木模工8人7电焊工4人8电工3人9测量试验8人10普工12人11吊车司机2人12重机工6人13汽车司机12人14水泵工3人总计112人制浆组供水组防渗墙施工组图48.质量保证体系及措施施工组织管理机构图8.1 质量方针 本工程总的质量方针是：严格管理、精心施工、技术先进、质量优良。8.2 质量目标我公司的质量目标是：单元工程合格率 100%，优良率不低于75%；工程交验合格率100%，优良率 不低于 70%。本工程施工的质量目标是：工程验收合格率 100%，工程总体质量优良，单 元工程质量优良率不低于 85%。8.3 质量管理措施严格执行国家和行业有关技术规程、规范及设计、监理颁发的技术要求。严格执行质量体系文件的有关规定。建立以项目部全权负责的质量保证体系和健全的质量监督机构。施工班 组设兼职质检员，项目部设质安科，专职质检员现场三班值班。由专职质检员 全面负责现场施工质量管理、检验及控制。严格控制特殊过程和关键工序的质量，确保施工全过程始终处于有效控 制状态，以预防不合格品的产生。严格执行验收“三检制”在施工全过程，对各道生产工序及工序产品由 班组初检，初检合格后由现场值班质检员复检，复检合格后由质安科会同监理 工程师进行终检，签字认可方可转入下一道工序。针对本工程技术要求，开工前对有关的管理人员和操作工人进行专门培 训和考核，不合格者不得上岗。建立严格的质量管理制度，实行质量目标管理，项目经理控制质量总目 标的实现，将质量目标分解到各级质检机构，落实责任和权限。加强质量教育，强化质量意识，实行“质量奖惩制度”。本工程质量保证体系结构见图5。图 5 工程质量保证体系结构图9. 进度保证措施9.1 人员及时进场，进行施工临建的各种工作，确保主体工程按计划开工9.2 利用在基础处理中丰富的施工经验，采用成熟的、科学的施工工艺， 做到扬长避短，提高工效。9.3 加强现场管理，从施工组织和管理制度上保证主体工程的施工进度。9.4 组织具有丰富施工经验的高级工程技术人员和管理人员为基本成员的 项目经理部，对工程进行统一的调度和安排。9.5 全面推行施工进度网络图优化管理，以合理而详细的网络调度图、形 象进度图和进度累计曲线等技术资料，作为指导、控制施工进度的客观依据。9.6 人员、设备配置上留有余地，确保在各种影响施工的因素发生时，也能通过调整资源确保工期。10. 安全保证体系及措施安全生产工作，就是为了消除生产中不安全、不卫生的因素，预防伤亡事故 和职业病的发生。10.1 安全管理方针以全体员工健康安全及相关方需求为导向，遵守法律法规、相关职业健康安 全标准和上级有关规定，致力于控制危险源和防止事故伤害，保护劳动者及相 关方的健康安全。10.2 安全管理目标责任亡人事故为零，重大火灾事故为零； 重大设备损坏事故为零，不发生误操作事故； 主要责任在乙方的重大交通事故为零； 轻伤安全事故控制在 1%以内。10.3 安全管理措施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“安全第一、预防为主”的生产方针，创造人人懂安全、讲安全、保安全的施工环境 制定有效的安全措施，分别制定各生产区和生活区的安全规则，实行安 全目标管理，并将目标分解落实到各个部门和生产机组。 项目经理部设专职安全员，全面负责现场施工安全管理、检查和控制。 各生产机组和部门设兼职安全员，监督相关岗位的安全技术操作规程和岗位安 全责任制的落实。 坚持开展安全生产宣传教育活动，定期检查安全设施配置情况和安全目 标的实现情况，兑现安全奖罚办法。各施工作业区，按有关法规、制度和规定配务必要的劳保用具、消防灭 火器材、信号与标志、接地避雷、防触电装置和充足的照明措施。本工程拟建立的安全管理体系结构见图 6。冲击钻机组供水组修理组图 6 安全管理体系结构图11. 文明施工11.1 对全体参建职工进行文明施工教育，创窗口达标和争市文明工地。11.2 现场设立宣传栏，宣传标语上墙，各种临时设施做到标准化，现场标 志牌分类挂齐。11.3 工人实行挂牌上岗，施工中发现违章立即勒令其纠正，同时作出相应 的罚款，外来人员、检查人员一律戴上安全帽，否则不得进场。11.4 现场材料分门别类堆放整齐、规则，井然有序，并保持整洁，施工后 做好落手清工作。11.5 保持各类办公用房，生产用房的整洁、卫生，施工道路保持畅通整洁。11.6 加强对职工的法制宣传教育和管理，防止违纪、违法、打架斗殴、盗 窃赌博等危害治安秩序的事件发生。11.7 食堂卫生要落实制度，厕所定人定时冲洗。11.8 工地成立文明施工管理领导小组，由项目经理亲自抓文明施工。