水壩抗滑墻施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本水壩工程位于某河流中游段，壩型為混凝土重力壩，最大壩高75m，壩頂長(zhǎng)度320m。壩基主要由砂巖和頁(yè)巖互層組成，存在傾向下游的軟弱夾層，抗剪強(qiáng)度較低。為提高壩體抗滑穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)采用混凝土抗滑墻進(jìn)行加固處理，抗滑墻軸線(xiàn)位于壩踵上游5m處，總長(zhǎng)度280m，墻厚1.2m，平均深度25m，嵌入基巖中風(fēng)化層不小于3m。1.2主要工程量項(xiàng)目名稱(chēng)單位工程量備注抗滑墻成槽m28400包括導(dǎo)墻及槽段開(kāi)挖C25混凝土澆筑m38400抗滑墻本體鋼筋制安t380含結(jié)構(gòu)鋼筋及連接筋帷幕灌漿m1200墻底及周邊地質(zhì)鉆探m560先導(dǎo)孔及驗(yàn)收孔1.3工程地質(zhì)條件壩基覆蓋層厚度3～8m，主要為沖洪積砂卵石層，松散結(jié)構(gòu)，滲透系數(shù)1.5×10?2～3.0×10?3cm/s?；鶐r為侏羅系砂巖夾頁(yè)巖，巖層走向N30°E，傾向SE，傾角15°～20°。軟弱夾層厚度0.2～0.8m，天然抗剪強(qiáng)度f(wàn)=0.35，c=0.15MPa，飽和狀態(tài)下強(qiáng)度降低30%～40%。地下水位位于壩基以下2.5m，對(duì)施工影響較小。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)及施工便利性，將抗滑墻工程劃分為三個(gè)施工段：Ⅰ段：0+000～0+090，長(zhǎng)度90m，地質(zhì)條件以砂巖為主Ⅱ段：0+090～0+190，長(zhǎng)度100m，含2處軟弱夾層密集區(qū)Ⅲ段：0+190～0+280，長(zhǎng)度90m，基巖完整性較好2.2施工順序采用"分段跳槽、間隔成槽"的施工方式，每個(gè)施工段劃分為6～8m的槽段，先施工Ⅰ、Ⅲ段，后施工Ⅱ段。槽段施工順序?yàn)椋簩?dǎo)墻施工→槽段開(kāi)挖→清孔換漿→鋼筋安裝→混凝土澆筑，相鄰槽段間隔時(shí)間不小于72小時(shí)。2.3施工平面布置施工道路：利用壩頂已建施工便道，在壩踵處修建3m寬臨時(shí)施工平臺(tái)，采用C15混凝土硬化，厚度15cm。材料堆場(chǎng)：在壩肩下游側(cè)設(shè)置混凝土攪拌站（HZS90型）1座，砂石料堆場(chǎng)面積800m2，水泥罐3個(gè)（200t/個(gè)）。機(jī)械設(shè)備區(qū)：布置成槽設(shè)備（液壓抓斗2臺(tái)、沖擊鉆機(jī)4臺(tái)）、起重機(jī)（25t汽車(chē)吊1臺(tái)）、泥漿系統(tǒng)（制漿機(jī)2臺(tái)、泥漿池500m3）及鋼筋加工棚（30m×15m）。2.4施工進(jìn)度計(jì)劃總工期控制為180天，關(guān)鍵線(xiàn)路為：施工準(zhǔn)備→導(dǎo)墻施工→槽段開(kāi)挖→混凝土澆筑→帷幕灌漿。主要節(jié)點(diǎn)工期如下：施工準(zhǔn)備：15天導(dǎo)墻施工：30天槽段開(kāi)挖及混凝土澆筑：120天（含各工序交叉作業(yè)）帷幕灌漿及驗(yàn)收：30天三、主要施工方法3.1施工準(zhǔn)備3.1.1技術(shù)準(zhǔn)備組織圖紙會(huì)審，編制詳細(xì)施工方案及專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)措施進(jìn)行測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)，建立三級(jí)復(fù)核制度，抗滑墻軸線(xiàn)偏差控制在±30mm內(nèi)開(kāi)展地質(zhì)補(bǔ)充勘探，每50m布置1個(gè)先導(dǎo)孔，查明軟弱夾層分布及基巖面起伏情況進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)，確定C25混凝土配合比（水泥：砂：石：水=1:1.85:3.2:0.52），摻加粉煤灰和高效減水劑，初凝時(shí)間≥8h3.1.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整及碾壓處理，壓實(shí)度≥90%修建臨時(shí)排水系統(tǒng)，設(shè)置截水溝和集水井，采用Φ150mm水泵排水安裝泥漿制備系統(tǒng)，泥漿采用膨潤(rùn)土（摻量8%）、純堿（摻量0.5%）和CMC（摻量0.05%）配制，性能指標(biāo)控制：比重1.15～1.25，黏度25～30s，含砂率≤4%，膠體率≥98%3.2導(dǎo)墻施工3.2.1導(dǎo)墻設(shè)計(jì)導(dǎo)墻采用"C"型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，凈寬1.4m（比墻厚寬0.2m），高度1.5m，墻頂高出地面0.3m。導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，配置Φ12@200雙層雙向鋼筋，墻底設(shè)10cm厚C10混凝土墊層。3.2.2施工工藝測(cè)量放線(xiàn)后采用挖掘機(jī)開(kāi)挖導(dǎo)墻溝槽，人工修整邊坡，槽底寬度2.0m鋪設(shè)墊層混凝土，安裝導(dǎo)墻鋼筋，鋼筋保護(hù)層厚度50mm采用組合鋼模板立模，模板接縫處粘貼海綿條防止漏漿，支撐采用鋼管腳手架混凝土采用泵送澆筑，插入式振搗器振搗密實(shí)，澆筑完成后覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)7天導(dǎo)墻施工分段進(jìn)行，每段長(zhǎng)度15～20m，施工縫處設(shè)置止水帶3.3槽段開(kāi)挖3.3.1槽段劃分根據(jù)地質(zhì)條件及成槽設(shè)備性能，槽段長(zhǎng)度劃分如下：覆蓋層段：6～8m/段，采用液壓抓斗成槽基巖段：4～6m/段，采用沖擊鉆分層鉆進(jìn)軟弱夾層段：3～4m/段，縮短段長(zhǎng)并加強(qiáng)泥漿護(hù)壁3.3.2成槽施工液壓抓斗成槽適用于覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化基巖段，采用SG40型液壓抓斗，抓斗寬度1.2m采用跳槽式開(kāi)挖，先施工Ⅰ序槽段，后施工Ⅱ序槽段，相鄰槽段間隔時(shí)間≥48h抓斗下放速度控制在0.5～1.0m/s，提升速度1.0～1.5m/s，防止泥漿擾動(dòng)成槽過(guò)程中保持泥漿液面高于地下水位1.5m以上，低于導(dǎo)墻頂面0.3m沖擊鉆成槽用于中風(fēng)化及微風(fēng)化基巖段，采用CZ-30型沖擊鉆機(jī)，配備十字形鉆頭（重量3.5t）采用分層鉆進(jìn)，每層進(jìn)尺控制在0.5～0.8m，及時(shí)排渣并補(bǔ)充泥漿遇到軟弱夾層時(shí)，減小沖程（1.0～1.5m），降低鉆進(jìn)速度，必要時(shí)投入黏土塊固壁終孔深度按設(shè)計(jì)要求超挖30cm，經(jīng)地質(zhì)編錄確認(rèn)嵌入基巖深度滿(mǎn)足要求后終孔3.3.3清孔換漿成槽完成后采用抽筒法清孔，清孔次數(shù)不少于3次，每次清孔時(shí)間≥30min換漿采用新制泥漿置換槽底沉渣，控制槽底沉渣厚度≤10cm清孔后泥漿性能指標(biāo)：比重≤1.20，黏度20～25s，含砂率≤3%，pH值7～93.4鋼筋工程3.4.1鋼筋制作鋼筋原材進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，合格后方可使用鋼筋加工在專(zhuān)用加工棚內(nèi)進(jìn)行，采用數(shù)控彎曲機(jī)加工成型，允許偏差：受力鋼筋全長(zhǎng)±10mm，彎起鋼筋彎折位置±20mm鋼筋連接采用直螺紋套筒連接，套筒等級(jí)為Ⅰ級(jí)，絲頭加工長(zhǎng)度公差控制在±2P（P為螺距）3.4.2鋼筋安裝采用"整體吊裝、分段連接"工藝，每槽段鋼筋分2～3節(jié)制作，節(jié)長(zhǎng)9～12m鋼筋骨架設(shè)置架立筋（Φ20@2000）及保護(hù)層墊塊（每m2不少于4個(gè)）吊裝采用25t汽車(chē)吊，吊點(diǎn)設(shè)置在骨架1/3及2/3處，采用雙吊點(diǎn)起吊鋼筋骨架入槽后調(diào)整垂直度（偏差≤1%）及標(biāo)高，采用導(dǎo)墻頂部型鋼固定相鄰槽段鋼筋連接采用搭接焊，搭接長(zhǎng)度≥10d，焊縫高度≥0.3d且不小于4mm3.5混凝土澆筑3.5.1澆筑準(zhǔn)備檢查槽段尺寸、垂直度及清孔質(zhì)量，驗(yàn)收合格后方可澆筑安裝混凝土導(dǎo)管，導(dǎo)管采用Φ250mm無(wú)縫鋼管，壁厚≥5mm，導(dǎo)管間距≤2.5m，距槽段端部≤1.5m導(dǎo)管底部距槽底距離控制在25～40cm，導(dǎo)管連接采用法蘭盤(pán)加橡膠墊密封混凝土澆筑前進(jìn)行坍落度測(cè)試，要求坍落度180～220mm，擴(kuò)展度≥500mm3.5.2水下混凝土澆筑采用"導(dǎo)管法"連續(xù)澆筑，首批混凝土量≥3.0m3，確保導(dǎo)管埋深≥1.0m混凝土澆筑速度控制在2～3m/h，導(dǎo)管埋深保持在2～6m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面澆筑過(guò)程中每30min測(cè)量一次混凝土面上升高度，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深混凝土面高差控制在0.5m以?xún)?nèi)，防止夾層或斷樁混凝土澆筑至導(dǎo)墻頂面以上50cm，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值80%后鑿除超澆部分3.5.3施工縫處理Ⅱ序槽段澆筑前，采用鋼絲刷或高壓水槍清理Ⅰ序槽段混凝土接觸面在接縫處設(shè)置Φ20@300連接鋼筋，長(zhǎng)度1.0m，伸入兩側(cè)槽段各0.5m混凝土初凝后及時(shí)覆蓋保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天3.6帷幕灌漿3.6.1鉆孔施工沿抗滑墻軸線(xiàn)及上下游側(cè)3m處布置單排帷幕灌漿孔，孔距2.0m，孔徑Φ75mm采用XY-2型地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，金剛石鉆頭鉆進(jìn)，孔斜偏差≤0.5%鉆孔過(guò)程中進(jìn)行巖芯取樣，巖芯采取率：基巖段≥85%，軟弱夾層段≥70%3.6.2灌漿工藝采用"自上而下、分段灌漿"法，段長(zhǎng)2～5m，射漿管距孔底距離≤0.5m灌漿材料采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六個(gè)比級(jí)，由稀至濃逐級(jí)變換灌漿壓力：覆蓋層段0.3～0.5MPa，基巖段0.5～1.0MPa，最大壓力不超過(guò)1.2MPa結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在設(shè)計(jì)壓力下，注入率≤1L/min，持續(xù)灌注30min后結(jié)束3.6.3質(zhì)量檢查灌漿完成7天后進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢查孔數(shù)量為總孔數(shù)的10%透水率q≤1Lu為合格，不合格孔段需進(jìn)行補(bǔ)灌處理四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制水泥、鋼筋、砂石料等主要材料進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢，合格后方可使用膨潤(rùn)土、外加劑等材料需進(jìn)行性能試驗(yàn)，確保滿(mǎn)足泥漿配制要求建立材料臺(tái)賬，實(shí)行"先進(jìn)先出"管理制度，防止材料變質(zhì)或過(guò)期4.2施工過(guò)程控制4.2.1測(cè)量控制采用全站儀進(jìn)行軸線(xiàn)及高程控制，每10m設(shè)置一個(gè)軸線(xiàn)控制點(diǎn)，閉合差≤15mm√L（L為距離，以km計(jì)）成槽過(guò)程中采用超聲波測(cè)壁儀檢測(cè)槽壁垂直度，每槽段檢測(cè)不少于3個(gè)斷面混凝土澆筑前復(fù)核鋼筋骨架位置及標(biāo)高，允許偏差：軸線(xiàn)±20mm，標(biāo)高±50mm4.2.2成槽質(zhì)量控制嚴(yán)格控制泥漿性能指標(biāo)，每2小時(shí)檢測(cè)一次，不合格時(shí)及時(shí)調(diào)整槽段開(kāi)挖偏差控制：軸線(xiàn)偏差≤50mm，垂直度≤0.3%，槽寬偏差±50mm終孔驗(yàn)收需檢查孔深、孔徑、孔斜及巖芯情況，符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)入下道工序4.3混凝土質(zhì)量控制嚴(yán)格控制混凝土配合比，每班至少進(jìn)行2次坍落度檢測(cè)，1次抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)混凝土試塊按每50m3留置1組，每組3塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)采用回彈法和鉆芯法對(duì)混凝土實(shí)體強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，鉆芯數(shù)量不少于總槽段數(shù)的5%4.4質(zhì)量通病防治質(zhì)量通病產(chǎn)生原因防治措施槽壁坍塌泥漿護(hù)壁效果差、地質(zhì)條件復(fù)雜提高泥漿黏度及比重，縮短槽段長(zhǎng)度，必要時(shí)采用鋼板樁支護(hù)混凝土夾層澆筑中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、導(dǎo)管埋深不足保證混凝土連續(xù)供應(yīng)，控制導(dǎo)管埋深2～6m，備用電站防止停電鋼筋骨架變形吊裝方法不當(dāng)、骨架剛度不足增加架立筋數(shù)量，采用雙吊點(diǎn)吊裝，緩慢下放灌漿串漿孔距過(guò)小、巖層裂隙發(fā)育采用間隔灌漿法，控制灌漿壓力，串漿孔與灌漿孔同時(shí)灌注五、安全文明施工5.1安全管理體系建立項(xiàng)目經(jīng)理為第一責(zé)任人的安全管理體系，設(shè)置專(zhuān)職安全員3名，各施工班組設(shè)兼職安全員編制專(zhuān)項(xiàng)安全施工方案，進(jìn)行安全技術(shù)交底，特種作業(yè)人員持證上崗率100%每周開(kāi)展安全檢查，每月召開(kāi)安全例會(huì)，及時(shí)消除安全隱患5.2主要安全措施5.2.1高處作業(yè)安全壩頂及導(dǎo)墻兩側(cè)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛安全網(wǎng)，設(shè)置警示標(biāo)志作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，安全帶高掛低用，搭設(shè)安全通道夜間施工設(shè)置充足照明，照明度不小于30lux5.2.2機(jī)械設(shè)備安全成槽設(shè)備、起重機(jī)等設(shè)置操作規(guī)程牌，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)電氣設(shè)備采用"一機(jī)一閘一漏"保護(hù)，接地電阻≤4Ω沖擊鉆機(jī)設(shè)置防傾覆裝置，鉆架高度≥1.5倍孔深，設(shè)置攬風(fēng)繩固定5.2.3防汛及地質(zhì)災(zāi)害防治雨季施工配備足夠排水設(shè)備，制定防汛應(yīng)急預(yù)案，儲(chǔ)備沙袋、鐵鍬等防汛物資密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，暴雨來(lái)臨前停止作業(yè)，人員設(shè)備撤離至安全區(qū)域?qū)吰逻M(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)，預(yù)警值：日位移≥5mm或累計(jì)位移≥30mm5.3文明施工措施施工現(xiàn)場(chǎng)材料堆放有序，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，做到"工完料清"施工廢水經(jīng)沉淀池處理后排放，泥漿采用專(zhuān)用罐車(chē)外運(yùn)至指定地點(diǎn)處理施工道路定期灑水降塵，出入車(chē)輛進(jìn)行沖洗，防止揚(yáng)塵污染夜間施工噪聲控制在55dB以下，必要時(shí)設(shè)置隔音屏障六、施工監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)6.1施工監(jiān)測(cè)6.1.1槽壁穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)沿抗滑墻軸線(xiàn)每30m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面布置3個(gè)測(cè)斜孔，深度為槽深的1.5倍采用CX-03型測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，成槽期間每天監(jiān)測(cè)1次，發(fā)現(xiàn)位移速率≥2mm/d時(shí)立即停工處理6.1.2壩體變形監(jiān)測(cè)在壩頂及下游壩坡設(shè)置10個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，5個(gè)水平位移觀測(cè)點(diǎn)采用水準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，施工期間每周1次，變形穩(wěn)定后每?jī)芍?次警戒值：沉降≤5mm/月，水平位移≤3mm/月6.2環(huán)境保護(hù)施工棄渣運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)堆放，棄渣場(chǎng)設(shè)置擋渣墻和截排水溝，防止水土流失生活污水經(jīng)化糞池處理后排放，生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門(mén)定期清運(yùn)施工噪聲、粉塵排放符合《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12523-2011）要求七、應(yīng)急預(yù)案7.1槽壁坍塌應(yīng)急處理立即停止作業(yè)，撤離槽邊人員及設(shè)備向槽內(nèi)快速回填黏土或砂卵石，防止坍塌擴(kuò)大待穩(wěn)定后采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)坍塌范圍，重新制定成槽方案必要時(shí)采用Φ200mm鋼板樁進(jìn)行超前支護(hù)，鋼板樁長(zhǎng)度為槽深的1.2倍7.2混凝土供應(yīng)中斷應(yīng)急處理配備備用混凝土攪拌站，儲(chǔ)備足夠水泥、砂石料，保證連續(xù)供應(yīng)若中斷時(shí)間超過(guò)1小時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管提升至混凝土面以上，清除管內(nèi)混凝土中斷時(shí)間超過(guò)3小時(shí)，需將已澆混凝土清除，重新清孔后澆筑7.3暴雨洪水應(yīng)急預(yù)案成立防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，組建20人搶險(xiǎn)突擊隊(duì)，儲(chǔ)備防汛物資暴雨來(lái)臨前停止室外作業(yè)，將機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)移至高地，關(guān)閉電源洪水過(guò)后對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行全面檢查，排除隱患后方可復(fù)工八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)抗滑墻軸線(xiàn)偏差：≤±50mm墻頂標(biāo)高偏差：±50mm墻體厚度：-30mm～+50mm垂直度：≤0.3%混凝土強(qiáng)度：達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%帷幕灌漿透水率：q≤1Lu8.2驗(yàn)收流程分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收：包括導(dǎo)墻、成槽、鋼筋、混凝土等工序驗(yàn)收，由監(jiān)理工程師組織中間驗(yàn)收：每完成50m抗滑墻進(jìn)行一次中間驗(yàn)收，檢查施工記錄及質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告竣工驗(yàn)收：工程全部完成后，由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收，內(nèi)容包括：施工資料核查（隱蔽工程記錄、試驗(yàn)報(bào)告、測(cè)量記錄等）實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)（外觀檢查、尺寸偏差、混凝土強(qiáng)度等）運(yùn)行功能測(cè)試（抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算、滲流監(jiān)測(cè)等）8.3資料歸檔工程技術(shù)文件：施工方案、技術(shù)交底、設(shè)計(jì)變更等質(zhì)量保證資料：材料合格證、試驗(yàn)報(bào)告、檢測(cè)記錄等驗(yàn)收資料：分部分項(xiàng)驗(yàn)收記錄、中間驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等影像資料：施工過(guò)程照片、視頻及隱蔽工程驗(yàn)收影像九、施工組織管理9.1組織機(jī)構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1名，技術(shù)負(fù)責(zé)人1名，下設(shè)工程技術(shù)部