SL 174-1996(条文说明) 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范.pdf
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1、中华人民共和国行业标准水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL 174-96 条文说明日次修订说明-1 总则. . . . . . .oooo.oo.oooo.oo .oo. 37 2 施工准备.38 3 造孔.41 4 泥浆.44 5 墙体材料及其施工.47 6 墙段连接.,.7 槽孔内钢筋笼及埋设件.54 8 特殊处理.57 9 质量检查和工程验收.59 10 施工记录和观测工作.61 34 修订说明本规范是根据原水利部和电力工业部1979年颁发的水利水电工程?昆凝土防渗墙施工技术规范)(SD82-79) (以下简称79墙规)修订的。这次修订,保留了原规程中行之有效的条文,修改和充实了部分
2、内容,增加了近十多年来在国内迅速发展和推广的新技术、新材料和新工艺,如固化灰浆、塑性混凝土墙体材料、两钻一抓施工法等。修订后的规范共分十章、111条和2个附录。本规范的修订力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。既从现有的施工技术水平出发,又考虑了今后的发展,并总结和吸收了六五、七五、八五国家科技攻关项目中在混凝土防渗墙施工技术方面所取得的成果。规范中有关质量的要求,充分考虑了我国的国情和大多数施工单位经过努力能够达到的水平。1990年7月主持单位水利部建设开发司委托中国水利水电基础工程局为主编单位负责修订本规范,并主持召开了79墙规修订大纲专家讨论会,会上研究并确定了修订大纲,其后又
3、曾广泛地向国内各有关施工、设计、科研等19个单位和各方面专家征求了意见,最后于1995年5月由水利部建设司主持召开了本规范的送审稿审查会,修订编写组根据此次会议的审查意见对送审稿进行了修改、补充和完善,并于1995年6月提出了报批稿。本规范修订编写组的人员分工为:组长:高钟瑛副组长:肖树城第一、二章高钟璜第二章齐宗久第四章蒋振中第五、六章肖树斌第七章蒋振中35 第八章王学彦第九章齐宗久第十章王学彦附录高钟瑛肖树斌本规范送审稿审查会主任委员为水利部水利工程技术咨询中心孙钊,副主任委员为华源水利水电工程咨询公司刘继庆。中国水利水电基础工程局郝鸿禄作为顾问参加了本规范的修订工作。水利部建设司李允中、
4、熊平、张严明、张汝石参加了本规范修订的组织工作和送审稿、报批稿的修改和审定工作。修订编写组36 1 总则1. O. 1 本条为新增条文,提出了本规范的性质和目的。1.0.2 本条由79墙规第1条和第2条合并简化修改而成,主要是明确了本规范的适用范围。这一范围由79墙规的墙深60m改为墙深70m,墙厚由6080cm改为60100cm。近卡多年来,我国水利水电工程陆续修建了一些深度大于60m、厚度大于80 cm的防渗墙。例如1984年修建的浙江牛头山水库大坝防渗墙,深62m (墙厚0.8m)j1985年修建的四川铜街子电站左深槽防渗墙,深达74.4m (墙厚1.0m)j1992年修建的四川宝珠寺电
5、站防冲墙,墙厚达1.4mj1994年建成的小浪底主坝防惨墙,最大槽孔深度81.9 m,是目前我国己建成的最深防渗墙。这些墙体的施工经验己被总结在本规范中,故本规范对79墙规的适用范围作了修订。1.0.3 本条为新增条文。阐明了本规范与现行有关国家及行业标准的关系。这些标准主要包括:(水工棍凝土施工规范)(SDJ207一一82)、水工握凝土试验规程)(SDJl05-82)、氓凝土外加剂应用技术规范)(GBJl19-88)、水电站基本建设及工程验收规程(SDJ275-88)及有关建筑材料方面的标准等。37 2 施工准备2.0.1 本条为79墙规第3条修改补充后的条文。本条增补了发包单位应提供防渗墙
6、中心线处的勘探孔柱状图和地质剖面图,勘探孔的问距不宜大于20m的内容。在防渗墙施工中,由于设计提供的防渗墙中心线处的地质剖面图通常是根据间距很大(往往大于50m)的一些勘探孔资料,或是根据离防渗墙中心线较远的一些勘探孔投影到墙中心线处绘成的,这给造孔时墙底基岩的鉴定带来了困难,有时误将孤石当成基岩。有几个工程都因墙底基岩的误判而导致墙底未嵌入基岩而漏水,而事后的处理则造成很大的经济损失。国外的防渗墙工程倾向于开工前有较密的勘探孔和较准确的墙中心线处的地质剖面图。例如,加拿大大角坝CBighorn Dam)的渗墙中心线处的地质勘探孔间距为6.1m,在成槽过程中遇到基岩难以确定时,再增补勘探孔。我
7、国的水口电站主围堪防渗墙工程,原有的勘探孔间距60m,施工初期曾发生了6个槽(长约26.16m)的基岩误判,发现后重新造孔成墙,经济损失30余万元,吸取此教训后增至每隔7m-个勘探孔,因而墙底基岩判断准确,成墙后基坑内基本无渗漏水,效果非常好。由于近年来的科技进步,防渗墙墙体材料除了1昆凝土以外还增加了固化灰浆等,因此将79墙规的混凝土的性能指标改为墙体材料的性能指标。在改革开放的新形势下,很多防渗墙工程属于中外合资企业所建,也有的属于国外贷款工程项目,这些工程有时要求按国外的习惯和标准施工,因此在本规范中增加了要求发包单位提供施工中应使用的标准的内容。2.0.2 本条与79墙规第4条相同。日
8、的是要求发包单位对墙中心线处的水文地质情况进行认真勘察,以便摸清情况,便于顺利施忑。38 2 .0.3 本条是根据79墙规中的第5条结合当前管理体制j若以而成的。文理己明。2.0.4 本条是由79墙规中的第6条修改简化而成的,按照目前水利水电工程施工的管理运行体制,中际的承包单位(或分包单位)施工前主要应编制施工组织设计(其中包括了施工技术细则).而编制预算是在中标前应做的工作,因而对此处进行了修改。2.0.5 本条是由79墙规中的第7条修改而成的,主要强调施工前试验的重要性。这是因为有些设计从结构的要求出发,对防渗墙施工要求很高,例如要求完全在基岩中造孔成墙。有些防渗墙深度和厚度均超过本规范
9、的范围,而目前国内的施工队伍尚不适应一些设计对防渗墙的高难度要求,因此,施工前的试验不仅是为积累有关技术经济方面的资料,实际上是可行性研究的重要组成部分。2.0.6 本条是由原79墙规第16条修改成的。60年代,导墙是用木板和地锚拉筋建造的,费工、费时、浪费木材,且不安全。70年代后,开始采用混凝土或钢筋j昆凝土导墙,施工较简便且比较坚固,配合其它措施后避免了孔口拥塌和翻机事故,因此本规程推荐使用混凝土导墙。导墙下的主体一般比较松散,且孔口附近槽壁所受的泥浆压力较小,造孔时又受到钻机产生的振动荷载,因此孔口易于明塌。据统计,孔口明塌大部分发生在孔深6m以内,这不仅影响工期,而且造成较大的经济损
10、失。以铜街子电站围堪防渗墙施工为例,该围堪防渗墙轴线长426m,共分71个槽孔,由于没有对士体进行认真加固,致使造孔过程中13处拥塌,占整个槽孔数的18.3%,般明塌方量为1540旷,最大的用塌方量为81.4 m3,处理这些事故占用工时15台月,影响工期1个月,造成10万元的经济损失。在小浪底上游围堪防渗墙施工中,由于表层是厚10m的粉细砂层,干容重仅为1.38 g/cm3,孔隙率为0.47,若不对该层进行加密处理,必将明孔,施工中在导向槽两侧的导墙下7m深度内,采用孔距1.5 m,排N.1. 5 m的振冲碎石桩加密,施工中没有塌孔。因此本规范规定,在构筑导墙前39 应对较松散的地基土采取加密
11、措施,真力口密深度建议为56m。2.0.7 本条由原79墙规第17条精简而成。着重强调了钻机轨道的重要性,若轨道地基有过大变形或产生不均匀沉陷,则易r升起孔斜。2.0.8 本条为新增条文。文理已明。2.0.9 本条为新增条文。强调施工道路的重要性,施工道路的畅通无阻(特别是雨季)是保证混凝土烧筑质量的重要条件。40 3 造孔3.0.1 本条与79墙规第11条基本相同。防渗墙的中心线及高程,应以导墙间的中心线及导墙顶高程控制并根据测量基准点准确测量。施工中,必要时还可对其进行校核。3.0.2 本条为79墙规第12条增补而成。着重强调了槽段划分的一般原则。墙体平面形状是指有些工程的防渗墙或防冲墙、
12、承重墙等作成格形或折线形,这在划分槽段时就要根据结梅的要求和施工的方便决定拐角处槽段如何划分。条件较好主要是指造孔难度相对较小和海漏量较少的部位,以加快造孔速度和避免过多的渗透水流对槽壁稳定的影响和对龄期较短的槽孔?昆凝土的榕蚀。3.0.3 本条与79墙规第15条相同。文理己明。3.0.4 本条为79墙规第14条修改补充而成。造孔工艺可以根据不同的地层条件和钻机类型进行选择。常用的有:钻劈法、两钻一抓法、抓取法等。钻劈法适用于冲击钻机在砂卵石地层中,或含有大颗粒的覆盖层中成槽。两钻一抓法适用于在不含过大颗粒的地层中成槽。抓取法适用于不含大颗粒的软土或细颗粒地层。3. O. 5 本条与79墙规第
13、19条相同。但需要说明一点,在选择钻头直径时,不论开孔钻头直径,还是终孔钻头直径,应根据地层特点使选定的钻头直径,既能满足墙厚要求,又不加大扩孔系数,以免造成严重超方。在一、二期槽孔同时造孔时,其间要求留有足够的民度,这主要是为避免在烧筑一期槽孔混凝土时挤穿槽间土层。3.0.6 本条为新增条文。两钻一抓法是一种比较先进的成槽工艺,随着设备的更新,施工水平的提高,采用这种方法施工的防i参墙工程逐渐增多。在使用这种方法时,副孔处基岩的钻进仍需用其它钻机完成。3.0.7 本条为新增条文。文理已明。3.0.8 本条与79墙规第18条相同。主要强调在造孔过程中,必须保证泥浆供应,使槽内保持一定静压力,以
14、维持孔壁的稳定。3.0.9 本条与79墙规第22条基本相同。在地质勘探或补充勘探中,若发现地层中有特大孤石或孤石群,应采取钻孔预爆,扫除障碍。对表层的孤石,更应在烧筑导墙前挖除或爆破,以有利于开孔和保证孔的垂直度。在造孔中遇到孤石、漂石需要爆破时,应根据地层条件、孔深、孤石大小及位置、邻近槽孔造孔情况、邻近已由槽孔由凝土及周围环境的影响等因素,慎重估算装药量,以免炸塌槽壁或造成其它危害。3.0.10 本条同79墙规第23条。对漏失地层,要求在开孔之前就应做好堵漏的准备,储存各种不同的堵漏材料如粘士球、锯末、水泥等和足够的泥浆。一旦发现泥浆漏失,就可及时采取措施,防止因漏浆严重而塌孔。3.0.1
15、1 本条与79墙规第25条基本相同。文理巳明。3.0.12 本条是在79墙规第28条的基础上修改而成。对孔位允许偏差修改为不大于3cm,主要考虑孔位在不同方向都应满足此要求。对端孔的孔斜率也提出不大于0.4%,以利于接头管(板)的下设、套接孔混凝土的钻凿以及墙段连接的平整垂直。对于孤石、漂石地层以及基岩面倾斜度较大等情况孔斜率放宽到0.6%,但必须强调墙体的连续性和宽度必须满足设计要求。3. O.日本条和79墙规第29条基本相同。补充了基岩岩样必须真实可靠的内容。3.0.14 本条与79墙规第30条榈同。强调造孔质量经全面验收合格后,才允许进行下迫工序。3.0.15 本条为新增条文。因为我国目
16、前多数?昆凝土防渗墙工程,仍使用传统的抽筒换浆法,这种方法不但换浆时间长,清孔质量42 差,更无法进行泥浆回收,因此清孔换浆应优先选用泵吸法或气举法,以提高清孔效率和清孔质量。泵吸法即用反循环砂石泵或潜水排污泵在槽底对沉渣和槽内泥浆进行抽取置换,而气举法则是使用压缩空气和排浆管排出槽底沉渣和废浆。3.0.16 本条为79墙规第31条修改而成。修订中,将清孔合格标准中的泥浆指标分为粘土泥浆和膨润土泥浆指标。使用粘土泥浆时,其含砂量减少为10%,这将对顺利烧筑混凝土和成墙质量更为有利。使用膨润土呢浆,一般根据地层情况或通过试验确定。3.0.17 本条为79墙规第32条修改而成。文理己明。3.0.1
17、8本条为79墙规第33条修改而成。清孔合格后,于4h内开浇混凝土,是完全可以做到的,但遇非因下设各种埋设件而不能按时开烧,应在烧筑前重新按清孔标准进行检测,若不合格需重新清孔或采取其它措施补救。43 4 泥浆4.0.1 本条为79墙规第35条修改而成。泥浆必须有良好的物理性能,如较小的失水量,能形成稳定致密的泥皮,适当的比重,才能起到支承孔壁、稳定地层的作用。泥浆良好的流变性能主要有以下三个方面的作用:一是有利于稳定地层;二是适当的动切力和塑性粘度之比(动塑比),有利于悬序和携带钻渣,提高钻进效率;三是可减少钻进时槽内泥浆的压力波动,以防止泥浆漏失和明孔。泥浆的稳定性是指在正常钻进时,泥浆中的
18、分散相颗粒不易下沉和它们不易聚结变大而沉降的性质。条文中的水泥污染是由于在钻凿槽孔时因造孔需要向槽内加水泥,海筑时泥浆和混凝土表面接触以及向槽内散落;昆凝土所致。水泥污染即是钙污染,当钙离子含量达到500ppm时就足以使泥浆失去肢体性质,水泥污染后泥浆滤失量增大,泥皮增厚且松散,粘度、切力增加,pH值升高,形成所谓絮凝。处理方法是除了严禁向槽内加水泥外,还应注意不向槽内散落?昆凝土,并在清孔泥浆中适当加碱或铁锚盐等稀释剂,以改善fi:浆的抗水泥污染性能。4.0.2 本条为79墙规中第36条的部分内容。主要强调了选择泥浆土料的重要因素。施工条件主要包括防渗墙地层的工程地质、水文地质和土料的开采、
19、采购、运输及质量等条件。膨润土泥浆性能优于粘土泥浆,如采用循环出渣、回收净化再重复使用的工艺,其耗量和成本将大幅度下降,因此应优先考虑选用膨润土泥浆。4.0.3 本条为新增条文。在国外,地下连续墙工程均使用成品膨润土拌制泥浆。我国石油工业部1985年制定了部颁标准:16 16 12 滤失率(mL)(GB146-90)、混凝土外加剂应用技术规范等。每项防渗墙工程均应单独进行墙体材料配合比试验。5.1.4 本条由79墙规第49条修改扩充而成。文理巳明。5.1.5 本条是新增条文。规定了适用于各种防渗墙的基本施工质量要求,这些要求是制订其它各项规定的目的和依据。5.1.6 本条与79墙规第59条相同
20、,仅作了文字修改。5.2 墙体材料本节内容是由原规范第四章第45条第47条中的有关内容修改、扩充而成。有关氓凝土材料的其它通用规定,应遵照现行国家和行业标准执行。5.2.1 本条由79墙规第45条第(三)项修改、扩充而成。具体规定了用直升导管法烧筑防渗墙混凝土的施工性能,修改补充要点如下:(1)将混凝土的扩散度由3438cm修改为3440cm。在保证呢凝土粘聚性前提下,适当增加扩散度对提高成墙质量是有利的。(2)增补了混凝土流动性保持能力的具体规定。当孔内j昆凝土明落度小于15cm时,将丧失在自重作用下自行流动扩散的能力;因此,在实际应用时,宜采取措施尽可能延长流动性保持时间。(3)增补了i昆
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