永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻工程竣 工 報 告中國水利水電局二OO三年六月批準：編寫：較核：目錄1 工程概況2 施工依據3 完成得工程量4 防液化墻施工方法5 施工進度及工期6 施工成果7 施工質量8 施工安全9 結論1 工程概況1. 1工程概況永樂水電站位于四川省樂山市金口河區內大渡河干流上，距樂山市180km，距金口河區1.5km。電站裝機54kw，由取水口、引水隧洞、地面廠房和地下廠房、調壓井、壓力管道登主要建筑物組成。取水口位于金口河大河灣上游，引水隧洞長約5km，獲取水頭約30m，發電廠房位于金口河區永和鎮，大渡河左岸牛落溝口上游側一轉折處。砼防液化墻工程是永樂水電站得尾水渠修建砼圍封墻，限制廠基深埋得砂層在VII度地震作用下液化時發生側流，使地基得剪切變形受到約束，避免廠房因大量沉陷而破壞。1. 2工程地質情況廠區地層結構復雜，為第四紀松散堆積層，主要成因類型有沖積漂卵石層、粉細砂層、洪積塊淬石及破積層登。從下而上可分三大層：（1）I層含漂砂卵石層（alQ14）：廠房區以沖積含漂砂卵石為主，局部夾薄層粉細砂，厚1016.1m，頂面出露高程547.38553.84m，透水性強，承土力較高。該層在破體內側混有洪積石土及薄砂層透鏡體，層次結構較復雜。（2）II層粉細砂層（alQ24）：該層廠址區以粉細砂為主，局部夾粉質壤土層或含碎（礫）石土層，層厚714m。山體內側由于洪積塊碎石土的混入，該層厚度僅5.96m主要成分為粉細砂夾碎石土。（3）III層（alQ34）：坡體前緣較薄，以沖積卵石夾砂為主，后緣漸增厚，漸變為洪積碎石土層夾粉砂土層為主，厚度變化大，約1830m。（4）施工中遇到的地質情況遠比以上設計提供的要復雜的多（詳見附件：地質剖面圖），使施工難度、施工方案及施工工期發生很大改變。1.3施工處理方案II層粉細砂層（alQ24）位于主廠房建基面高程附近，其物理力學指標低，物理力學試驗：d50=0.120.2mm，粘粒含量5.514%，干密度1.561.64g/cm3，孔隙比0.50.74，壓縮系數a1-2=0.10.15Mpa-1，為稍密至密實的中壓縮性砂層，以物理力學指標判斷為易液化砂。標準貫入試驗擊數均低于液化臨界標貫擊數，室內動三軸試驗的動強度比，經工程類比亦接近于液化指標。經業主、設計和監理研究決定采取砼防液化墻進行防液化工程加固處理，即采用厚度為60cm的地下砼連續墻的處理形式,砼強度為R28=20Mpa。砼防液化墻軸線距尾水渠邊緣12.7m，由軸線長度121.4m，墻體穿過該粉細砂層，嵌入含漂砂卵石層2m以上。1.4參建單位 建設單位：四川樂山永樂電力開發有限責任公司； 設計單位：中國華西工程設計建設總公司（集團）； 監理單位：四川水電工程建設監理公司永樂水電站工程監理部； 施工單位：中國水利水電局第一工程處永樂項目經理部。2 施工依據2.1四川省樂山市永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻工程施工合同2.2水利水電工程混凝土防液化墻施工技術規范（SL174-96）2.3永樂水電站廠房尾水渠混凝土圍封墻布置圖（1/3）(2/3)(3/3)（2002年10月）2.4永樂水電站廠房尾水渠防砂層液化的砼圍封墻的施工技術要求（2002年10月）2.5中國水利水電基礎工程局企業技術標準2.6中國水利水電基礎工程局質量體系文件2.7四川省樂山市永樂水電站尾水渠砼防液化墻工程施工組織設計2.8四川省樂山市永樂水電站尾水渠砼防液化墻工程施工細則3.完成的工程量本工程計劃完成防液化墻起止樁號為0-042.7040+080.294m，防液化墻軸線長度122.998m，工程量為防液化墻造孔3689.94m2，根據現場實際和地質地層情況，設計變更后，實際完成防液化墻起止樁號為0-036.4540+077.084m，防液化墻軸線長度113.54m，最大墻深30.0m，平均墻深26.3m，平均墻厚0.68m,防液化墻造孔3317.69m2、成墻面積2565.62m2、混凝土澆筑1811.86m3。具體完成工程量情況見下表1。表1 永樂水電站尾水渠砼防液化墻工程完成工程量匯總表序號項目名稱工程量1臨建導向槽、施工平臺澆筑690m32施工平臺土方回填15022.97m3施工平臺土方開挖5654m33防液化墻墻體總長113.54m4槽孔個數20個5造孔面積3443.7m26成墻面積2565.62m27固化灰漿275.8m28砼澆筑方量1821.9m24.防液化墻施工方法4.1成槽方法由于本工程的上部地層為回填層、底部為砂卵石層、粉細砂層及漂卵石層，使用兩臺液壓抓斗和沖擊鉆聯合作業成槽。液壓抓斗較適合砂卵石地層抓取成槽，效率很高，是其他設備不能比擬的。因此，本工程混凝土防液化墻采取鉆抓成槽法。兩臺抓斗斗體寬度為2.6m，因此每一槽孔均采用先由沖擊鉆鉆進導孔，后由抓斗多次抓取成槽法。施工分兩序施工：先施工一期槽，再施工二期槽；根據施工情況，槽孔先由沖擊鉆鉆打兩端及中間導孔，再由抓斗抓取導向孔間的土體，或者采用“先抓兩邊，后抓中間”的方法直接由抓斗抓取成槽；同時遇到難抓的地層時，由沖擊鉆進行輔助沖擊破碎以后，再由抓斗將土體抓出槽孔；遇到抓斗無法成槽的，直接由沖擊鉆成槽。沖擊鉆和抓斗的聯合作業，大大提高了成槽效率。防液化墻施工采用膨潤土泥漿護壁，HB-12型和BAUER BS-655型兩臺履帶式起重主機配厚度為60cm的液壓抓斗，以及八臺CZ-22A、CZ-22B型鋼繩沖擊鉆機，即采用沖擊鉆機、抓斗“鉆抓法”和抓斗“純抓法”成槽，清孔使用抓斗“撈抓法”和“抽筒法”清孔換漿，砼澆筑為泥漿下“直升導管法”澆筑成墻，墻段連接使用“接頭管法”和“套打法”。其防液化墻施工工藝流程圖如圖1。4.2施工臨建根據工程施工需要，分別建造施工平臺、導向槽（鋼筋砼導墻）、泥漿系統、混凝土拌和系統、水電系統、臨時生活設施和施工道路等臨時設施。4.3槽孔劃分槽段劃分根據實際情況確定，要綜合考慮地質、成孔機械的工效、澆筑砼面上升速度、墻體穩定性等多種因素。其原則式直要不塌孔盡量長一點，有利于加快施工進度。根據本工程采取施工設備的不同，結合原基坑填筑情況、地層情況以及施工經驗，在保證槽孔壁穩定的前提下，一期、二期槽段長度劃分均為6.4m，在回填部分較為疏松的槽段調整為5.8m。因此，樁號0-036.4540+077.084軸線共劃分為20個槽段。所有槽段分兩序孔進行施工：先施工I期槽段，再施工II期槽段（編號為雙數的為I期槽段、編號為單數的為II期槽段），再每個槽段施工順序為“先打主孔，后抓副孔”或“先抓兩端，后抓中間”的施工程序。施工現場回填水電、制漿站、拌和站制安導向槽建造沖擊鉆抓斗成槽沖擊鉆打主孔II期槽抓斗抓副孔I期槽I期槽刷洗砼接頭清孔、槽孔驗收II期槽砼拌和、泵送下澆筑導管下設接頭管I期槽澆筑水下砼拔接頭管或套打接頭II期槽混凝土澆筑結束，轉下一槽孔4.4槽段連接接頭孔、套打孔為保證墻體的完整性，采用較先進的接頭方法“接頭管法”進行槽段連接：即再一期槽孔澆筑前，再槽孔兩端下設600mm的鋼管，待混凝土初凝后，按一定速度將其撥起，形成砼接頭孔；由于受場地條件的限制，“接頭管法”施工給現場的施工帶來極大的不便，影響了其他槽段的施工，于是改用“套打一鉆法”進行槽段的連接。二期槽孔澆筑前使用鋼絲刷刷洗接頭孔兩端的砼，直至鋼絲刷不帶泥屑、孔底淤積不再增加為止，澆筑砼與之連接。I、II期槽孔連接見下圖2。II期槽孔 6.4mI期槽孔 6.4mI期槽孔 6.4m4.4墻體材料及砼澆筑方式4.4.1墻體材料防液化墻墻體材料采用素混凝土，墻體素混凝土控制指標為：R2820Mpa。4.4.2砼澆筑方式防液化墻砼澆筑為泥漿下“直升導管法”澆筑。根據槽段深度配置相應長度的導管（240mm）逐節下入槽孔中，開澆時使用橡皮球放入導管中隔離泥漿，砼澆注靠砼的自重壓力自行分散密實，根據砼上升面起拔和拆卸再砼中的導管，砼澆筑要求連續、均勻上升，直至達到設計高程終止砼澆筑，拔起導管。砼澆筑工藝流程為：砼拌和 砼泵 泵管 孔口儲料斗 分餾槽 漏斗 導管 槽孔 測量砼頂面深度 起拔拆卸導管。5.施工進度及工期永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻，根據業主的工期要求，該項工程2003年2月5日完工。本工程從2002年10月8日簽訂施工承包合同，并組織施工人員、設備進場；10月26日開始進行相應的施工臨建，經過15填的施工前期準備工作和施工臨建，于2002年11月10日正式開工，導2203年2月3日防液化墻工程全部竣工，施工歷時85填，比合同工期提前了兩天完成砼防液化墻的施工任務，確保了永樂水電站后序工程的施工。永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻施工進度詳見表2：永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻工程工期短，要求在2003年2月份前完成壩體防液化墻工程的施工任務；地層地質條件極其復雜，施工場地狹窄，非常不利于大型設備作業；尤其是槽段再砂礫層中抓進時，漏漿、塌孔特別嚴重；地層中打塊超徑塊石較多，最大漂石厚度長達1.8m，厚度0.63m，寬度1.2m；這些給正常施工帶來了極大的困難。為此，我們采取了切實有效的施工措施，調整了施工方案，有效地發揮了各種優勢，激發了職工的積極性，在工程后期打打地加快了施工進度，提前完成了施工任務。實際工效為：2002年，從11月10日12月31日共51填，因受復雜的地質地層原因，完成防液化墻槽段2個，完成384m2，砼澆筑方量為205.86m3，施工工效僅為7.5m2/臺日。為確保工期，我方暫不計工程成本的增加，增加了大量的先進設備，增調了大量的操作工人。2003年，從1月1日2月3日共34填完成防液化墻槽段18個，相當于近兩天完成一個槽段，挽回了工期損失，確保了工程工期。2003年完成2933.69m2，砼澆筑方量為1606m3，施工工效為43.1m2/臺日。本工程從2002年11月10日開工2003年2月3日完工平均工效為：抓斗19.5m2/臺日，沖擊鉆機3.53m/臺日。6.施工成果 6.1孔形6.1.1孔位偏差：施工前，對施工軸線進行測量放樣，然后根據放樣修筑導向槽，抓斗嚴格按軸線和標識進行施工，孔位偏差均滿足設計要求，合格率100%。6.1.2槽孔孔深：本工程抓斗施工的槽段共21個，終孔最大深度為30.0m，最小的深度為25.0m，孔深均滿足設計要求，合格率100%。6.1.3進入漂卵石深度：21個槽段中墻體進入漂卵石最大深度為7.5m，最小深度為2.0m，平均入巖深度為3.51m，均滿足設計要求。6.1.4孔斜率：21個槽段孔斜率均小于0.4%，滿足設計和規范要求。6.1.5墻體厚度：最大墻厚為0.77m，最小墻厚為0.62m，平均厚度為0.68m，均滿足設計要求。6.2清孔換漿6.2.1根據各槽段清孔換漿后對泥漿的性能檢測結果，各項性能指標均符合設計和規范要求。統計結果見表3。制備泥漿共計5485.6m3。6.2.2接頭洗刷：二期槽孔接頭孔壁洗刷干凈，刷子鉆頭基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加，符合設計和規范要求。6.4混凝土澆筑6.4.1原材料：A. 水泥：由業主提供的樂山華強水泥廠生產的東森牌P.O.32.5普硅水泥。經檢驗水泥物理力學指標符合GB175-1999標準。B. 砂石膏料：由業主提供，質量滿足要求，骨料最大粒徑不大于40mm，含泥量3%，經檢驗砂石骨料主要物理性能滿足JGJ52-92標準。C. 水：深井取自深層地下水。D. 外加劑：彭山出的混凝土早強泵送劑。表3 清孔泥漿性能指標統計表性能指標最大值最小值平均值備注比重（g/cm3）1.161.091.13粘度（s）27.82426.12含砂度（%）3.81.52.55淤積厚度（cm）8.53.05.736.4.2墻體材料配合比按照設計提供的混凝土的性能指標要求：抗壓強度：R2820Mpa，結合現場的原材料，委托水電七局實驗室進行配合比試驗，確定施工配合比詳見表5。表 5 防液化墻混凝土配合比項目名稱水泥水砂石子外加劑水灰比砂率1m3砼材料用量（Kg）34416570212492.410.4836%配合比1：0.37：1.58：4.10：4.10：0.00346.4.3混凝土制作及運輸根據現場條件，在尾巴水渠下游左側處建造混凝土攪拌站，集中攪拌混凝土，用砼泵輸送到各槽段孔口澆筑。攪拌站安裝1臺JS-750型強制式攪拌機，由專人負責混凝土的攪拌。裝載機上料，HPD1200型混凝土配料機電子自動控制配量。專職人員控制原材料及熟料的質量，不合格的原材料不得進入施工現場，不合格的熟料不得進入槽孔。拌制砼共計1811.86m。6.4.4混凝土澆筑砼澆筑采用泥漿下“直升導管法”，澆筑導管采用內徑240mm的無縫鋼管。A、 導管及接頭管的下設在一期槽孔澆筑時，為保證一期槽孔與二期槽孔的搭接厚度，在一期槽孔兩邊下設600mm的接頭管，下設過程中根據孔深合理配置接頭管，確保接頭管下至孔底。一期槽孔導管距接頭管為1.01.5m，二期槽孔導管距一期槽端0.51.0m，相鄰兩導管之間的距離小于或等于3.50m，導管下端距孔底1525cm。B、 混凝土澆筑混凝土開澆前，將導管內先放入隔離球，然后通過溜槽將混凝土流入導管內，混凝土壓著隔離球下沉至孔底，使混凝土與泥漿隔離開來，待導管內充滿混凝土以后，隔離球脫離導管底部，導管內混凝土流入槽孔埋住導管底口。澆筑開始時，首先要拌制1.52.0m3砂漿，放入漏斗中，待儲料倉好后， 開始澆筑。正式澆筑前先測試骨料的含水量，按其測試結果進行拌和試驗。開澆時在機口取樣，測試混凝土的塌落度、擴散度試驗。塌落度控制在1822cm范圍內，擴散度控制在3440cm范圍內。砼塌落度、擴散度統計結果見表6。表6 砼塌落度、擴散度統計表性能指標最大值最小值（cm）平均值（cm）備注塌落度221920.15擴散度403437.81開澆后保證砼的連續供應，槽孔內砼面上升速度不得低于2m/h，澆筑時嚴格控制導管埋入混凝土的深度為1.06.0m。槽孔內混凝土面高差不大于0.5m，每30min測量一次混凝土面的深度，終澆高程按高于墻頂高程0.5m控制。砼澆筑導管距離端孔：I期槽孔最大不超過1.5m，II期槽孔最大不超過1.0m，；導管間距最大3.5m，最小2.2m，均滿足設計和規范要求。砼澆筑上升速度最大6.06m/h，最小3.07m/h，平均4.46m/h，均滿足設計和規范要求。砼澆筑過程中，根據砼上升速度起拔導管，導管埋深最大6.0m，最小1.2m，導管埋深均滿足規范要求。并根據混凝土初凝時間指導起拔接頭管，防止鑄管現象的發生，同時又不能起拔太早，如果起拔太早，會由于混凝土沒有初凝，強度低，起拔接頭管將會導致砼塌落，從而不能形成接頭孔。整個澆筑過程中，孔口由技術人員嚴把質量關，詳細記錄砼澆筑過程，準確計時計量，嚴格控制砼澆筑過程中的各個施工環節，做到了配料準確，攪拌均勻，澆筑速度快，質量好。因此，21個槽段砼澆筑都十分成功，砼澆筑各項指標符合設計和規范要求，砼澆筑連續，沒有斷開脫離現象，墻體連續完整。7.施工質量7.1施工質量控制在施工過程中嚴格實行“三檢制”，即由機班組初檢，專職質檢員復檢，質檢員會同監理工程師終檢的質量管理機制，施工中嚴把質量關，執行質量“一票否決權”，不合格者堅決不得進行下一道工序施工。防液化墻施工過程控制檢查項目及標準見下表7，嚴格按照標準進行工程檢查和驗收，經驗收合格方可進行下道工序施工。每個槽孔的主孔抓至漂卵石后，現場取樣，由三方工程師（設計、監理和施工）共同進行地層鑒定，確保墻體進入漂卵石的深度。待主、副孔終孔后進行終孔驗收。終孔驗收項目有孔位、孔深、槽寬、孔斜、入巖深度。孔位中心偏差不大于3cm，孔深應滿足設計要求，孔斜率不大于0.4%，孔斜偏差采用重錘原理進行測量。一、二期槽孔接頭孔孔位中心任意深度的偏差不大于墻厚的1/3，槽孔寬度不小于60cm。終孔驗收合格后方可進行清孔驗收，清孔合格標準為：淤積厚度不大于10cm，泥漿密度1.3g/cm3；泥漿粘度30s；含砂量10%。在澆筑過程中，嚴格控制混凝土的和易性和各種材料的加入量，對成品混凝土進行抽樣檢查，每個槽孔砼澆筑時均進行了砼試塊取樣，以檢測混凝土力學指標。混凝土的原材料亦按規范要求進行抽樣檢驗。防液化墻施工中的各工序檢驗的各項技術指標均符合設計和規范要求。表7 混凝土防液化墻質量檢測項目及標準序號項目質量標準1造 孔槽孔中心偏差32槽孔孔徑寬度60cm3孔斜率0.4%，特殊情況0.6%4槽孔深度符合設計要求5清 孔接頭洗刷刷子基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加6孔底淤積10cm7孔內泥漿密度1.3g/cm38孔內泥漿含砂量10%9孔內泥漿粘度30s10混 凝 土 澆 筑導管間距與埋深兩導管間距3.5m，導管距孔端：I期槽孔1.01.5m；II期槽孔0.51.0m，埋深小于6.0m，但大于1.0m11混凝土面上升速度2m/h，或符合設計要求12混凝土塌落度1822cm13混凝土擴散度3440cm14澆筑高程符合設計要求15混凝土物理力學指標滿足設計要求16施工記錄、圖表齊全、準確、清晰7.2單元工程質量檢驗評定情況本工程按照原水利電力部水利水電基本建設工程單元工程質量等級評定標準（SDJ249-88），對防液化墻20個單元工程逐項進行質量檢查和測試，20個單元全部合格，其中20個單元評定為優良，本項工程評定結果為：合格率100%，優良率100%，評定結果說明永樂水電站廠房尾水渠砼防液化墻施工質量優良。7.3現場開挖檢查情況2003年2月10日水電七局項目部將上部墻體已經開挖暴露出來，通過直觀可以看到防液化墻砼澆筑質量和砼接頭的連接情況：防液化墻墻段連接好，銜接質量高，墻面光滑，密實度好，砼未出現夾泥、蜂窩、麻面、空洞、脫節現象。現場開挖檢查說明：墻體連續、完成，成墻質量高。7.4砼試塊的試驗結果未了檢驗澆筑槽孔素混凝土的抗壓的性能指標是否滿足設計要求，再每個槽段澆筑過程中，再孔口隨機取樣，成型后進行標準養護，達到齡期后進行了砼抗壓性能指標的檢驗和試驗。將砼抗壓試件送至中國水利水電七局實驗室進行檢驗，對其性能指標檢驗和實驗的結果統計如下：本工程使用15cm15cm15cm立方體試模成型按每個槽段取一組試件（3塊）。，共計20組抗壓試件，進行了28d齡期抗壓強度試驗。試驗結果統計得出：最大值R28max=23.5Mpa，最小值R28min=20Mpa，平均抗壓強度最大值R28=21.2Mpa，標準差=0.76，離差系數Cv=0.036，強度保證率P=100%，砼抗壓強度指標完全滿足R2820Mpa的設計要求，合格率100%，砼質量優良。由于塑性混凝土強度遠低于普通混凝土，參照一些低標號砼施工質量控制水平，根據工程的經驗，塑性砼施工質量控制水平的好壞一般可以參照如下表8中的標準進行質量平定。表8 R285Mpa的砼施工質量控制水平評定標準