坝基防渗工程施工方案

坝基防渗工程

施

工

方

案

1.施工组织管理

为顺利完成本次坝基防渗工程、严把质量关，成立施工项目组，各级分层把好质量关。项目组主要成员编制如下：

表2-1 项目组主要成员表

另配备机组人员8名，并需招雇临时工10名。

项目组成员进行分工，各自职责如下：

项目经理的职责是与发包方及监理方进行联系，组织指挥施工，下达任务，现场技术指导，检查质量及安全，掌握施工进度，对特殊情况提出处理意见。

技术负责的职责是辅助项目经理做好现场技术指导。

质检员的职责是协助项目经理做好工程质量检查，对发现的问题及时解决，并向项目经理做出书面报告。

安全员的职责是协助项目经理做好施工人员、机械及工程的安全。

机长负责接受和操作技术要求，安排生产，负责机组人员及设备的安全，检查维修设备，检查钻机进尺和灌浆记录是否正确。

地质员的职责是负责钻机进尺和灌浆记录、绘制钻孔柱状图，处理一般性技术问题，特殊问题及时向技术负责或项目经理汇报提请处理意见。

施工员的职责是负责维持现场生产正常进行，检查各工序的进度及完成情况。

资料员的职责是收集钻孔及成桩的现场记录及技术参数，并妥善保管，项目完成后负责归档。

材料员的职责是负责项目生产全过程的各种原材料、机械零配件采购及供应，并建立完整的生产材料台帐。

机组人员的职责是听从机长的安排，按照施工组织设计要求实施钻进、灌浆具体工作，派专人负责钻机及灌浆系统的检查和维护工作。

为保证工程有序进行，对工程质量进行全过程控制，使之规范化、科学化且符合工程实际，各阶段工作应严格按以下工序进行，见工序管理流程图(图1—1)。

图1—1 工序管理流程图2.施工机械设备

设备配置如下：

表3-1设备配制表

我方组织施工小组全体成员在进驻场地前对多头小直径深层搅拌截渗墙施工方案进行集体学习与讨论，使每位成员了解整个工程工序流程，领会设计意图，掌握施工工艺。

图2—1 截渗墙施工工艺流程图

3.施工依据及参考规范标准

3.1施工依据

1.《柳沟水库除险加固工程坝基防渗墙施工项目委托书、协议书》。

2.《新疆生产建设兵团农七师柳沟水库除险加固工程设计说明》（新疆兵团农七师勘测设计院）。

3.《新疆兵团农七师柳沟水库除险加固工程技术设计图》（新疆兵团

农七师勘测设计院）。

4.《柳沟水库除险加固工程工程地质勘察报告》（施工图设计阶段）（新疆兵团农七师勘测设计院）。

5.有关截渗墙的设计变更。

3.2参考规范标准

1、《水泥深层搅拌桩和垂直防渗铺膜单元工程质量检验评定标准》（试行）（BTSL003-2003），新疆生产建设兵团水利局；

2、《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89）；水电部；

3、《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82）；水电部；

4、《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）；国家建设部；

5、《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）；技术监督局建设部；

6、《混凝土试验规程》（SD105-82）；能源部水利部；

7、《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1992）；国家经贸委；

8、《硅酸盐水泥、变通硅酸盐水泥》（GBJ107-87）；国家建设部；

9、《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-89）；建设部；

10、《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93），水利部电力工业部；

11、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002)；建设部；

4.施工布置

根据施工设计总平面图进行施工平面布置，主要包括钻孔、制浆和输浆系统，设备、材料运输和交通道路，水、电供应和通讯系统，排水和排污，以及为截渗墙施工服务的有关生产、生活设施等。

根据合同本次截渗墙工作量为15372m2,具体分布详见下表。

表6-1 截渗墙工作量统计表

施工起点暂定为1+995处，搭建一个水泥库房，水、电供应应提前调试好，排水和排污路径按环保指标落实，施工终点为0+000。

根据《水泥深层搅拌桩和垂直防渗铺膜单元工程质量检验评定标准》（BTSL003-2003），结合工程工期，工程完工后，抽总工作量的3%～5%进行质量检查，抽检部位在现场与监理、设计、甲方协商确定，另行委托。

5.施工计划进度

坝基防渗墙施工,平均每天完成截渗墙面积250m2。进驻施工现场2天内做好生产、生活准备工作，并进行平整场地，测量定点放线。施工时先进行深层搅拌钻机调试和搅拌试验，确定地层可搅拌性及可搅拌深度，后进行截渗墙施工。

6截渗墙施工方法与技术要求

深层搅拌法适用于饱和软粘土、淤泥质亚粘土、新吹填土、沼泽地带炭土、沉积粉土等土层的建筑物基础加固，深层搅拌掺水泥格栅式挡墙作为深基坑支护，隔水帷幕，以及道路，港口基础的软土地基加固，土的承载力可由90kPa提高到248kPa。

7.1施工准备

1.材料

（1）深层搅拌法加固软土，宜选用32.5R(425#)以上普硅水泥作为固化剂，水泥掺量根据加固强度，一般经验为加固土重的7～15%，每一立方米掺加水泥量约为110～160kg，用公式表示为：掺入比（%）=水泥重/被加固的软土重×100%。顶山水库深层搅拌防渗墙试验的水泥掺入量大于15%,水灰比选用0.9～1.1。

本次施工水泥掺入量大于15%,成墙厚度30cm,单元墙搭接长度

10cm,90天抗压强度大于1MPa,墙体渗透系数k

（2）改善水泥土性质和桩（墙）体强度，可选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙、硫酸钠等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。本次施工不选用外加剂。

2.钻头尺寸及成墙尺寸

墙搭接为150mm。

3.作业条件

（1）依据地质勘察资料进行室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥加固掺入比，确定搅拌工艺。

（2）依据设计图纸，编制施工方案，做好现场平面布置，安排施工进度，布置水泥浆制备的灰浆池，有条件时将水泥浆制备系统安装在

流动挂车上，便于流动供应，采用泵送浇筑时，泵送距离小于50米为宜。

（3）清理现场地下、地面及空中障碍物，以利施工安全。

（4）测量放线，定出截渗墙轴线，测量地面高程。

（5）机械设备配置：深层搅拌机、起重机及导向、量测、固化剂制备等系统。

（6）劳动组织：每台深层搅拌机械组由11人组成（一个台班所需人员），本次施工采用白班和夜班。

（7）如施工现场表土坚硬，需要注水搅拌时，现场四周设排水沟及集水井。

7．2操作工艺

1.深层搅拌法水泥土固化原理及操作工艺

(1) 利用水泥作为固化剂通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软土与水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒发生粒子交换，因粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性的水泥加固土，从而提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基的效果。

（2）深层搅拌机分别通过减速器，搅拌轴使搅拌头切削软土，并经中心管向地基土中压入固化剂，强制拌和成水泥土。

2.深层搅拌法施工工艺特点：根据上部结构的要求，可布置成柱状、壁状和块状三种加固形式。柱（桩）状加固形式：每间隔一定的距离打设一根搅拌桩。壁状加固形式：将相邻搅拌桩部分重叠搭接而成。块状

SJ4-500Ⅱ深层搅拌钻机施工工艺流程图

设计深度开钻送浆

调平注浆

输浆

搅拌第二搅拌系统

进水上灰

第一搅拌系统

注浆

地面

就位(移位)

7.3.2单元工程划分

根据建筑物各分部的地基或同一建筑物地基的范围内，不同掺入量或不同深度的情况，一般以25～35根（组）或轴向长度50m划为一个单元工程。

本次工程选用32组为一个单元工程（轴向长度49.6m）。

7.3.3基本要求

1.水泥易用3

2.5级普通硅酸盐水泥，水泥的掺入比应符合设计要求，并可选择早强、缓凝、减水等外加剂。

2.施工前应打试桩，确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷口的时间和起吊设备拉升速度等施工参数，并根据设计要求进行成桩试验和有关试验，确定搅拌机配比的各项参数和施工工艺等。

3.设计停浆（灰）面一般高出基础底面标高500mm，在开挖基坑时，应将施工质量较差段挖去。

4.为保证水泥土桩的垂直度，要注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，以保证水泥土桩的垂直度。

5.制备的泥浆不得离析，停置时间不得超过2小时。

6.为了保证桩端的施工质量，当浆液达到出浆口时，应座底喷浆30秒，使浆液完全到达桩端。

7.通过重复喷浆搅拌的方法来保证桩身强度的均匀的目的。搅拌和喷浆次数以二次喷浆二次搅拌，且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。

8.施工时如因故停浆，宜将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢

复供浆时，再喷浆提升。若停机超过三小时，为防止浆液硬结堵管，应拆卸和清洗输浆管路。

9.组桩间的搭接长度宜大于100mm，搭接间隔时间不应大于24小时。

10.在必要时，可开挖桩顶3～4m深度，检查其外观搭接状态，另外也可沿壁状加固轴线，斜向钻孔，是钻杆通过，即可检查深部相邻（组）的搭接状态。

7.3.4质量检查项目

1．所用水泥，外加剂等原材料；浆液水灰比和掺入比应符合设计要求。

2．喷浆和搅拌的次数应符合规定要求。

3．灰浆泵的输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊提升速度等施工参数应符合现场工艺试验所确定的参数值。

7.3.5质量检测内容和标准

水泥深层搅拌桩质量检测内容和标准见表1.4。

表9.1 水泥深层搅拌桩检查项目

注：标有△为主要检测项目

7.3.6质量评定

单根（组）水泥搅拌桩质量评定：

在基本要求（保证项目）合格的前堤下，主要基本项目全部符合上述标准，每个一般基本项目的测点数中有70%及以上的测点符合本标准，其它测点基本符合本标准，且不影响安全使用，即评为合格，在合格的基础上，一般基本项目的测点总数中，有90%及以上的测点符合上述标准，即评为优良。

单元工程质量评定:

在单根（组）水泥搅拌桩质量全部合的基础上，有70%及以上的单桩质量为优良的，该单元工程质量评为优良。单桩优良率不足70%的，该单元工程质量评为合格。

7.4施工注意事项

1.避免工程质量通病

（1）深层搅拌机应基本保持垂直，要注意平整度和导向架垂直度。

（2）深层搅拌叶下沉到一定深度后，即开始按设计配合比拌制水泥浆。

（3）水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才浆水泥浆倒入料斗中。

（4）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于

水泥浆均匀搅拌。

①压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。

②严格按设计确定数据，控制喷浆、搅拌和提升速度。

③控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到充分搅拌。

（5）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。

（6）相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时（桩状）。

（7）确保壁状加固体的连续性，按设计要求桩体要搭接一定长度时，原则上每一施工段要连续施工，相邻桩体施工间隔时间不得超过24小时（壁状）。

（8）考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此通常还可以对桩顶板-1.5米范围内再增加一次输浆，以提高其强度。

（9）在搅拌桩施工中，根据摩擦型搅拌受力特点，可采用变掺量的施工工艺，即用不同的提升速度和注浆速度来满足水泥浆的掺入比要求。在定量泵条件下，在软土中掺入不同水泥浆量，只有改变提升速度，通过提升速度检测仪检测。

2.主要安全技术措施

（1）深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。

（2）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电

流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。

（3）深层搅拌机电网电压低于380V应暂停施工，以保护电机。

（4）灰浆泵及输浆管路。

①泵送水泥浆前管路应保持湿润，以利输浆。

②水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，每日完工后，需彻底清洗一次，喷浆搅拌施工过程中，如果发生故障停机超过半小时宜见拆卸管路，排除灰浆，妥为清洗。

③灰浆泵应定期拆开清洗，注意保持齿轮减速器内润滑油清洁。

（5）深层搅拌机械及起重设备，在地面土质松软环境下施工时，场地要铺填石块、碎石，平整压实，根据土层情况，铺垫枕木、钢板或特制路轨箱。

3.产品保护

深层搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

7.5 劳动组织

深层搅拌桩法施工每个机组由11人组成；

班长1名；负责施工指挥，协调各个工序之间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的意外情况和故障。

每班操作工2人；按照设计要求的施工工艺，正确操纵设备预搅和提升，观察和检查设备的运转情况，填写成桩原始计录，及时维修、保

养设备。

每班司泵工1人；负责指挥灰浆配制和泵送浆液，进行材料用量统计和记录泵送时间，负责与前台的操作工、记录员保持联系，及时清洗、保养灰浆设备及输浆管线。

每班记录员1人；负责将当班的原始记录统计、汇总并整理施工资料。

每班送料工4人；按设计要求配合比配制浆液，按司泵工指挥将浆液转入集料斗，负责各种生产所需材料运输和供应。

机械维修工1人；负责全套施工设备的正常运转和维修，定期检查搅拌头的叶片是否完整如有脱落，及时修复。

电工 1人；负责施工现场的动力及照明用电线路安装和安全使用。

本次施工采用两班制，共需19人，其中班长、机械维修工和电工各1人。

7.6加固质量和效果的检验

深层搅拌桩成桩质量和效果检验可采用:①轻型动力触探②开挖③取样试验，抽检数量为总工作量的3%～5%。

1、轻便触探：一般在成桩后７天之内，使用轻便钎探器钻取桩身加固土样观察搅拌均匀程度，同时根据钎探击数（Ｎ10值）用对比法判断桩身强度。

2、开挖：开挖局部搅拌桩实体，观察桩体直径、外形或搭接情况；切割桩体截面，观察搅拌均匀程度。

3、取样及室内试验：采用小型钻机抽芯取一段桩体，在室内加工成立方块，进行抗压强度检验。

自检一般可采用前两种方法，检测位置由业主、监理和施工方协商确定，检测费用不在施工费用内。