三座店水利樞紐左壩肩及副壩帷幕灌漿工程分析

張 前 黃時(shí)才

（中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司，天津 301700）

1 工程項(xiàng)目概況

三座店水利樞紐是內(nèi)蒙古自治區(qū)"十五"期間最大的水利工程，該工程位于西遼河上游老哈河二級(jí)支流陰河下游，在赤峰市松山區(qū)初頭朗鎮(zhèn)三座店村上游0.5km處，壩址距赤峰市40km。

內(nèi)蒙古赤峰市三座店水利樞紐工程是一座以城市防洪和供水為主，兼顧生態(tài)、農(nóng)業(yè)、灌溉用水和發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程，樞紐主要由主壩（瀝青混凝土心墻堆石壩），左、右岸泄洪排砂隧洞，左岸副壩及溢洪道和供水兼發(fā)電系統(tǒng)組成，壩頂總長(zhǎng)1104.4m。其工程等別為Ⅱ等，主要建筑物（主壩、副壩、泄洪沖砂洞、溢洪道及供水兼發(fā)電引水系統(tǒng)進(jìn)口）設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5000年一遇；供水兼發(fā)電引水隧洞及電站廠房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。消能防沖建

筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

2 工程地質(zhì)條件

壩址地段河谷寬約520-600m，河床呈蛇曲狀，上游流向近東西，至壩軸線上游約100m處靠近左岸邊，流向近南北。

河漫灘分布在壩址區(qū)河谷左側(cè)，寬度230-300m，地表高程681-682m，地面平坦，略傾向下游，高出河水位0.5-1.0m，洪水季節(jié)均可被淹沒。

左岸為處于陰河和大莫胡溝之間長(zhǎng)約1km的條形山脊，本地段俗稱漫甸，可能為三級(jí)階地或夷平面。山脊頂部平坦開闊，寬約100-200m，高程在727.5-730.0m之間，表面大部分有薄層風(fēng)積次生黃土，向北黃土逐漸增厚，下部為第三紀(jì)玄武巖。山脊底部寬約300-340m，迎水面巖石裸露，坡度約 1：0.5；背水面堆積有厚達(dá)5-6m的黃土，坡度約1：0.75。

條形山脊外側(cè)為大莫胡溝，全長(zhǎng)4-5km，寬度約為100m左右，溝底平緩，地表為厚8-16m砂礫石。溝底高程685-694m。該溝僅在降雨及雨后有短歷時(shí)流水通過(guò)。壩址區(qū)地下水分為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類型。第四系含水層厚度較大，最大厚度為30m，在垂直方向上巖性由上至下顆粒由粗變細(xì)，粘粒、粉粒含量由少增多，在水平方向上第四系含水層厚度，由兩岸向河谷中間逐漸變厚，地下水位埋藏淺，僅0.5-2.3m。兩岸地下水位除洪水期外均高于河水位，為地下水補(bǔ)給河流。基巖裂隙水分布在壩址區(qū)兩岸的玄武巖及右岸片麻巖中，地下水位低，埋藏深，水量不大。

根據(jù)勘探鉆孔壓水資料表明，壩址區(qū)第三系上新統(tǒng)玄武巖滲透性在強(qiáng)～微透水之間，但由于各種結(jié)構(gòu)玄武巖分布無(wú)規(guī)律性，不同部位節(jié)理裂隙發(fā)育程度不同，透水性分布也不同，局部地段整個(gè)玄武巖層均屬?gòu)?qiáng)透水層。總體來(lái)看，整個(gè)壩址區(qū)河床段玄武巖層透水性較強(qiáng)，且分布無(wú)規(guī)律，不能滿足壩基防滲要求。壩基巖石需進(jìn)行防滲處理，處理方法采用帷幕灌漿，主壩左壩肩先進(jìn)行充填灌漿。

3 施工工藝方法

由于本次帷幕灌漿是在大壩已成，加之原灌漿蓋板寬度較窄，為保證帷幕在接觸面附近提高灌漿壓力，在帷幕灌漿前必須形成一定的壓重，以確保灌漿質(zhì)量，避免再次出現(xiàn)不正常滲漏，需進(jìn)行充填壓重灌漿。施工程序：先進(jìn)行無(wú)壓充填灌漿，在進(jìn)行有壓充填灌漿

3.1.1 無(wú)壓充填灌漿

施工方案：

①無(wú)壓充填在左岸壩頭主壩樁號(hào)0+018.00、0+014.00、0+010.00、0+006.00 和 0+002.00，在下游過(guò)渡料內(nèi)，距堆石體0.5m處進(jìn)行鉆孔，鉆透過(guò)渡料，利用這5孔形成疊瓦形充填體，最終形成約3-5m厚的壓重。

②充填采用水泥砂漿對(duì)堆石體進(jìn)行充填，水泥砂漿的配比為水泥漿（水和水泥重量比為1:1）、水泥和充填細(xì)砂重量比為1:3-1:5。

③均勻充填，充填過(guò)程中應(yīng)注意觀察，根據(jù)實(shí)際充填情況，適當(dāng)調(diào)整水泥漿和細(xì)砂的比例及充填速度。漿和砂要連續(xù)充填，充填時(shí)不能間斷。

3.1.2 有壓充填灌漿

無(wú)壓充填完成后，在瀝青混凝土心墻下游側(cè)的過(guò)渡料高程682.5m以上均勻分布5孔，布設(shè)一排壓力充填灌漿孔，進(jìn)行灌漿形成壓重，對(duì)堆石體充填堆坡面以下的砂礫石過(guò)渡料進(jìn)行壓力充填，充填壓力為0.3 MPa，材料為水泥漿。

充填灌漿施工2010年7月27日開工，8月17日竣工，累計(jì)完成充填灌漿孔10個(gè)，鉆孔進(jìn)尺164.6m，無(wú)壓充填砂漿量1692t，充填水泥漿35.7t。

3.2 帷幕灌漿

左壩肩及副壩防滲處理采用帷幕灌漿的方式，帷幕灌漿范圍為樁號(hào)主壩0+040.0～副壩0-262.90，軸線長(zhǎng)度為680.1m。單排灌漿孔，其中主壩0+018.000-副壩0+321.100間孔距1.5m，其余部位孔距2.0m。灌漿機(jī)具采用3SNS型灌漿泵、立式雙桶儲(chǔ)漿攪拌機(jī)、灌漿自動(dòng)記錄系統(tǒng)、不鑄鉆孔口封閉器和灌漿塞。灌漿方法：帷幕灌漿采用"孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)、自上而下、分段灌漿法"。灌漿分段：灌漿孔的基巖段第一段長(zhǎng)2m、第二段為3m，以下各段段長(zhǎng)5.0m，遇特殊情況時(shí)，根據(jù)監(jiān)理人的指示可適當(dāng)縮短或加長(zhǎng)灌漿段長(zhǎng)；遇特殊情況時(shí)，可適當(dāng)縮短或加長(zhǎng)灌漿段長(zhǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)變更要求，最后一段段長(zhǎng)不超過(guò)8m。灌漿壓力設(shè)定第一段自流或0.5Mpa，第二段2Mpa，第三段及以下各段為3Mpa。帷幕灌漿漿 液 水 灰 比采 用 5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等六個(gè)比級(jí)。開灌水灰比采用5：1。封孔采用"全孔灌漿封孔法"。

帷幕灌漿施工自2010年7月27日開工，2010年10月28日竣工，歷時(shí)94天，累計(jì)完成360個(gè)孔的施工，累計(jì)鉆孔進(jìn)尺16231m，灌漿進(jìn)尺14364m。

4 施工難點(diǎn)

4.1 左壩肩過(guò)渡料內(nèi)鑲管

由于本次灌漿均為基巖灌漿，在主壩左壩肩部位有厚達(dá)55m的過(guò)渡料回填層，清水鉆進(jìn)無(wú)法施工，在施工初期，采用膨潤(rùn)土漿護(hù)壁鉆進(jìn)施工，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種鉆孔方法功效較低，塌孔嚴(yán)重，由于工期較為緊張，項(xiàng)目部果斷對(duì)施工方法進(jìn)行了調(diào)整，采用北京探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的DQG-2型氣動(dòng)沖擊鉆機(jī)，跟管鉆進(jìn)進(jìn)行鉆孔，功效大大提高，保證了施工進(jìn)度，也是項(xiàng)目部人員群策群力的智慧結(jié)晶。

4.2 副壩礫石內(nèi)鑲管

副壩工作面是一個(gè)已建好的柏油公路，路面至基巖有厚達(dá)5m的礫石回填層，粒徑5cm～20cm左右，由于未經(jīng)過(guò)壓實(shí)，結(jié)構(gòu)松散，成孔難，立即組織有經(jīng)驗(yàn)的工人和技術(shù)人員研究商討，最后得出兩種結(jié)論：一是采用鉆孔后注漿待凝再掃孔，另一是采用套管跟進(jìn)鉆孔。經(jīng)過(guò)幾天的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，權(quán)衡兩種方法利弊，決定采用第一種方法。第二種方法有弊端：遇到堅(jiān)硬完整的基巖無(wú)法跟進(jìn)，鑲管無(wú)法達(dá)到技術(shù)要求，套管采用焊接，在高強(qiáng)度作用下易造成脫焊，對(duì)后期灌漿效果影響大。

5 質(zhì)量檢查及灌漿效果

（1）原材料檢測(cè)：充填壓重灌漿原材料檢測(cè)：水泥（P.C 32.5）進(jìn)場(chǎng)2批次，送檢2次；砂子進(jìn)場(chǎng)4批次，送檢4次；檢測(cè)結(jié)果均合格。帷幕灌漿原材料檢測(cè)：水泥（P.O 42.5）進(jìn)場(chǎng)17批次，送檢17次，檢測(cè)結(jié)果均合格。

（2）質(zhì)量評(píng)定情況：完成41個(gè)單元工程質(zhì)量評(píng)定，工程質(zhì)量均被評(píng)為優(yōu)良，優(yōu)良率100%。2010年12月11日，本工程5個(gè)分部工程順利通過(guò)內(nèi)蒙古自治區(qū)質(zhì)量監(jiān)督站驗(yàn)收，均被評(píng)為優(yōu)良。

（3）帷幕灌漿質(zhì)量檢查孔施工自2010年9月16日開工，2010年10月28日竣工，累計(jì)完成35個(gè)檢查孔施工，壓水試驗(yàn)段次299段次，鉆孔進(jìn)尺1508m。檢查結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（4）自工程項(xiàng)目施工開始，項(xiàng)目部就對(duì)下游壩后明流簡(jiǎn)易量水堰建立觀測(cè)記錄，隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)，上游庫(kù)區(qū)水位連續(xù)上漲，而自2010年9月27日起，下游量水堰水位逐步下降，10月19日量水堰滲水明流全部干涸，徹底堵住了左壩肩的滲漏點(diǎn)。

6 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益

6.1 項(xiàng)目合同經(jīng)營(yíng)管理方面

三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部確立以項(xiàng)目成本管理責(zé)任制為主的項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)管理模式。制定了本工程項(xiàng)目的《項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)管理辦法》,主要從合同管理、工程量審批、結(jié)算與支付、工程索賠、工期管理幾個(gè)方面來(lái)規(guī)范項(xiàng)目管理行為，并在工程建設(shè)過(guò)程中得到較好實(shí)施。在《項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)管理辦法》中，明確工程合同部負(fù)責(zé)項(xiàng)目部各種合同的管理，參與物資采購(gòu)和各類合同的談判，對(duì)合同的審查和經(jīng)濟(jì)合同糾紛的處理，以及項(xiàng)目部所承辦合同招標(biāo)、談判和文本的起草、合同的簽訂以及履行跟蹤等，以"重合同，守信譽(yù)"為合同管理工作的核心，從而規(guī)范項(xiàng)目部經(jīng)濟(jì)合同的管理，防范與控制合同風(fēng)險(xiǎn)。

赤峰市三座店水利樞紐左壩肩及副壩帷幕灌漿工程合同總投資10939070元，通過(guò)合同管理手段，三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部已向甲方申請(qǐng)并認(rèn)可工程價(jià)款14617408元，完成合同總投資的133.6%。

6.2 項(xiàng)目成本控制

三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部對(duì)于工程成本控制一直做為頭等大事來(lái)抓，并在每月末組織相關(guān)部門負(fù)責(zé)人進(jìn)行月終工作總結(jié)，把項(xiàng)目部的成本控制落實(shí)到實(shí)處。主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行有效控制：

（1）施工物資的采購(gòu)要落實(shí)誰(shuí)使用、誰(shuí)計(jì)劃、誰(shuí)負(fù)責(zé)、誰(shuí)核準(zhǔn)，項(xiàng)目經(jīng)理審批的采購(gòu)計(jì)劃制度。

（2）物資采購(gòu)要加強(qiáng)市場(chǎng)價(jià)格及性能的調(diào)查與評(píng)估，調(diào)查要有記錄，匯報(bào)要有分析成果，決策要有依據(jù)。

（3）工程費(fèi)用的支付要嚴(yán)格執(zhí)行結(jié)算程序，做到無(wú)結(jié)算不支付、無(wú)計(jì)劃審批不支付。

（4)加強(qiáng)物資、工程、財(cái)務(wù)部門之間的信息溝通，做好部門之間的工作協(xié)調(diào)，制定各部門之間的成本管理信息流程并落實(shí)到位

7 安全文明施工

建立健全安全生產(chǎn)管理組織機(jī)構(gòu)和制度，編制了《安全技術(shù)措施文件匯編》，《應(yīng)急預(yù)案匯編》，《文明施工管理辦法》，《環(huán)境保護(hù)管理辦法》，《廢水、廢物、揚(yáng)塵和噪聲管理辦法》，《環(huán)境、職業(yè)健康安全管理辦法及預(yù)案》等安全生產(chǎn)管理文件，定期舉行安全會(huì)議，總結(jié)安全生產(chǎn)工作，隱患整改情況，并提出下一步安全生產(chǎn)工作要點(diǎn)。開展定期和不定期安全生產(chǎn)、環(huán)保檢查。積極組織安全專項(xiàng)活動(dòng)，同時(shí)項(xiàng)目部與各施工隊(duì)、機(jī)班組簽定《安全生產(chǎn)責(zé)任書》，把責(zé)任落實(shí)到崗位、個(gè)人。

三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部施工過(guò)程中無(wú)人員傷亡、無(wú)經(jīng)濟(jì)損失1千元以上的事故，全面完成了項(xiàng)目部安全生產(chǎn)目標(biāo)。

三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部在施工過(guò)程中融洽地搞好當(dāng)?shù)匕傩盏年P(guān)系。在工程施工過(guò)程中，嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章以及監(jiān)理工程師制定的有關(guān)本工程環(huán)境保護(hù)的規(guī)則，加強(qiáng)對(duì)噪聲、粉塵、廢氣、廢水的控制和治理，努力降低噪聲，控制粉塵和廢氣的濃度以及做好廢水和廢油的治理和排放。遵守有關(guān)魚類和野生動(dòng)物、樹木、文物保護(hù)、防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，隨時(shí)接受業(yè)主、監(jiān)理工程師及當(dāng)?shù)卣h(huán)境機(jī)構(gòu)的監(jiān)督檢查。

項(xiàng)目部為了保護(hù)已完成水庫(kù)構(gòu)筑物以及周邊環(huán)境，投入大量的人力、物力資源，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置排水溝、集水池，灌漿結(jié)束后及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，將施工廢水、廢漿排至指定地點(diǎn)，及時(shí)將廢碴運(yùn)至指定的棄碴場(chǎng)，鋪設(shè)塑料膜對(duì)干砌石邊坡、防浪墻進(jìn)行防護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

短短三個(gè)月的施工期對(duì)于三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部來(lái)說(shuō)，是忙碌的施工期，也是豐碩的施工期，雖然面對(duì)工期緊、任務(wù)重、地質(zhì)條件復(fù)雜等客觀存在的現(xiàn)狀，但在工程施工過(guò)程中，項(xiàng)目部始終注重外塑形象、內(nèi)抓管理，在質(zhì)量控制上嚴(yán)格把關(guān)，在安全管理上積極預(yù)防，通過(guò)三座店水利樞紐項(xiàng)目經(jīng)理部全體成員的努力與積極協(xié)作，工程取得了圓滿成功-壩后滲水明流全部干涸，徹底堵住了左壩肩的滲漏點(diǎn)。

[1]蒙延祿.小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固中帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊)，2011(07).

[2]劉三虎,李強(qiáng),李四軍.瀑布溝水電站帷幕灌漿施工中的幾個(gè)問題[A].中國(guó)水利學(xué)會(huì)地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會(huì)第十一 次全國(guó)學(xué)術(shù)技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2011.