寬大貫通性裂隙中帷幕灌漿質量控制與管理研究

聶美平

（中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司，成都611130）

1 工程概況

斜卡水電站位于四川甘孜州九龍縣斜卡鄉，屬于高寒地帶（海撥3100 多米，極端最低氣溫-15.6℃，最大風速20.7m/s）。斜卡水電站大壩壩基巖層中廣泛存在張拉、貫通型裂隙及層間擠壓破碎帶，其地質條件在大壩帷幕基礎防滲中出現，據查國內外尚屬首次。該地層寬大裂隙發育并貫通，裂隙走向極為復雜，在該地質條件下進行帷幕灌漿施工，是關系到工程成敗的關鍵因素。

斜卡水電站大壩基礎工程帷幕灌漿施工（壩高110m，帷幕灌漿軸線長約1050m，最大孔深150m，平均孔深50m 以下存在地下水），前期通過水泥漿液、普通砂漿、膏狀漿液及雙液灌漿等試驗，未達到設計要求的帷幕防滲標準（≤3Lu），結果出現水泥單耗量巨大、復灌次數多、工效低，特別在深孔及地下水位以下進行施工時，漿液擴散范圍及灌漿效果不受控，為節約投資，縮短工期，采用自密實砂漿用于貫通型裂隙及層間擠壓破碎帶地層帷幕灌漿。由于自密實砂漿帷幕灌漿技術在國內外尚屬首次應用。因此，自密實砂漿帷幕灌漿質量管控直接關系到斜卡水電站大壩是否能正常蓄水發電。

2 自密實砂漿的特點

自密實砂漿的特點包括以下幾方面：（1）自密實砂漿綜合成本較常規砂漿大幅降低，降低率可達15%～30%；（2）無須振搗工序，現場施工管理措施簡單有效，減少人為干預，施工質量和穩定性更容易保證；（3）施工工藝簡單，能顯著提高砂漿的施工效率，有效縮短工期，創造經濟效益；（4）自密實砂漿填充密度高，具有良好的抗滲性、體積穩定性、耐久性、擴散性、抗凍性等綜合性能；（5）自密實砂漿水泥含量低，水化溫度升小，可大大簡化，甚至取消溫控措施；（6）自密實砂漿水泥用量大幅減少，屬于環境友好工程，節能減排效益明顯。

3 實施方案

針對上述施工情況，在業主、清華大學及華實水木科技有限公司的幫助下，擬在大壩?趾板等部位選擇1 個試驗區，展開自密實砂漿帷幕灌漿試驗，其試驗方案如下。

3.1 試驗方案

根據巖層情況采用“輔助帷幕（關門孔）+中間帷幕灌漿（主帷幕）”的施工方案，輔助帷幕在灌注自密實砂漿后，再灌注純水泥漿；中間帷幕主要采用純水泥漿灌注。

輔助帷幕是指在中間帷幕的上下游各設置一排的灌漿孔，目的是通過灌注自密實砂漿先將中間帷幕軸線周圍的大裂隙進行封堵，起到一個“關門”作用，讓注帷幕灌漿時，水泥漿液的擴散范圍受到控制。

中間帷幕灌漿采用用水泥漿液灌入巖體的細小裂隙、孔隙，形成阻水幕，以減小滲流量或降低揚壓力的灌漿。

3.2 布孔方案

根據設計要求，擬試驗2 種方案：（1）方案一：關門孔排距3.0m、孔距0.75m，帷幕孔雙排，排距1.0m，孔距1.5m；（2）方案二：關門孔排距3.0m、孔距0.75m，帷幕孔單排，孔距1.5m。

4 施工步驟

自密實砂漿深孔帷幕灌注施工方法，其特征是包括以下步驟：（1）施工準備，包括進行準確的孔位放樣。（2）鉆孔采用超前同心鉆孔，從上到下逐段進行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進行灌注，直至孔底，鉆孔孔徑≥76mm，段長2～5m。（3）鉆孔檢測，包括孔斜測量、壓水試驗和孔內電視，每段鉆孔完成后對鉆孔孔斜進行測量，然后對孔段進行壓水試驗，收集數據，壓水試驗結束后，待孔內水澄清，用孔內電視觀察孔內裂隙發育情況，確定砂漿配合比。（4）灌注與鉆孔施工交替進行，每段鉆孔完畢，根據每段鉆孔檢測結果確定灌注材料；鉆孔有返水孔，采用水泥漿灌注，鉆孔無返水孔，采用自密實砂漿灌注。（5）灌注結束，每段灌注砂漿至孔口，停止灌注，待凝4h 后進行掃孔，并進行灌后壓水，當壓水達到標準，進行下段施工；當壓水達不到檢查標準，繼續進行砂漿灌注，直至達到結束標準。（6）全孔灌注完成，待凝14d，通過鉆孔取芯、分段壓水試驗、灌后聲波檢測對灌注效果進行檢查。（7）全孔灌注效果檢查合格后，采用全孔水泥漿灌注封孔，封孔灌注結束后孔口抹平。

5 質量管控的特點

由于斜卡水電站地層屬于張拉型裂隙及層間擠壓破碎帶的巖層，寬大、貫通性裂隙極為發育，個別部位存在強漏失層，分布極廣，質量管控難度極大，國內未見，它成為工程成敗的關鍵技術質量控制難題。因此，針對此地層的特殊性，采取了行之有效的質量管控辦法，并取得了階段性的成果。質量管控的特點如下：

1）標準化質量管控目標。項目部標準化質量管理與業主的標準要求相同，需加大標準化質量管控宣傳教育力度，培養各級管理人員的執行力度，讓標準化質量管理理念滲透至每位參建人員，真正讓習慣符合質量管控標準，使質量管控標準成為習慣，確保達到質量標準化工作的要求。

2）地層復雜，質量管控難度大。由于此電站巖層裂隙寬大、貫通，且裂隙節理、走向極復雜，從而鉆孔孔斜、射漿管下設深度、串漏漿及深孔抬動等控制難度大，都努力做好每道工序的質量管控工作。

3）工序多，參數管控精度高，需在探索中修正。由于采用自密實砂漿進行帷幕灌漿，它屬于全新灌漿工藝，因此，對參數必須重新認識、應用和調整，以達到帷幕灌漿的目的。

4）加強質量宣傳，提高全員質量意識。在項目質量管理工作中，還應組織開展好“質量月”“質量日”等質量宣傳活動，組織豐富的質量宣傳活動，如開展知識問答、演講、競賽并采用看板、通報欄或下發質量宣傳手冊等活動，大力宣傳企業質量文化，廣泛宣揚“質量第一，全員參與”的企業質量管理思想，要讓每一位員工都深切感受到企業以質量求生存的濃厚氛圍，要做到“人人關注質量工作、人人參與質量管理”的企業質量管理水平。

6 質量管理

6.1 完善質量管理體系

項目部成立以項目經理為組長，質量分管副經理、其他分管副經理為副組長，項目部各職能管理部門主要負責人為成員的質量管理領導小組，全面負責本工程施工項目的質量管理領導工作，并明確各部門質量管理職責及各級質量管理人員的職責和權限，以質量管理部牽頭制訂了一系列帷幕灌漿施工質量管理措施。

6.2 建立健全現場質量管理制度

6.2.1《現場質量管理辦法》的制訂

項目部根據灌漿工程特點，并結合工程質量管理要求制訂了《現場質量管理辦法》，其中主要對工程施工中各個環節進行了系統的分類，并規定違反各項目的整改及處罰要求，對現場各項工序施工進行檢查和處理，為現場質檢人員進行質量管控提供了處理依據和制度保障，并要求各級質量管理人員必須嚴格執行，在執行過程中對存在的偏差及時進行修正。

6.2.2《現場質量管理辦法》的執行原則

《現場質量管理辦法》的執行原則包括：（1）本著公平、公正、平等的原則，質量管理小組將根據《現場質量管理辦法》，對項目部所屬機構及各相關質量管理人員在施工過程中出現的質量問題進行處罰；（2）根據現場情況對質量影響程度嚴格按照先整改、后處罰的原則執行本辦法，其中整改項目必須按時進行檢查閉合，處罰項金額≤300 元的由現場質檢員簽字生效，處罰金額≤500 元由質量管理部主任或副主任簽字生效，處罰金額＞500 元的由項目部質量主管領導簽字生效；（3）項目部所屬各機組及各質量管理人員在施工過程中出現的質量問題若項目部收到管理局或監理部下發的整改或罰款通知單，或者在質量巡檢時被檢查出有質量問題，項目部將加倍對責任單位進行處罰，對于無視質量管理，造成極大影響的機組或個人將作清退、解散處理；（4）《現場質量管理辦法》重在進行責任追究，對出現的問題追究到個人；（5）《現場質量管理辦法》與其他質量管理辦法一并執行，依據本辦法進行處理的事件，在其他辦法中還要再次執行。

6.3 《質量考核細則》的制訂及其執行原則

6.3.1《質量考核細則》的制訂

項目部根據灌漿工程特點，并結合工程施工質量管理要求還制訂了《質量考核細則》，以施工機班組為單位進行考核，實行獎優罰劣的方針按月兌現，加大了施工質量與個人收入的掛鉤，有效地發揮出經濟杠桿調節的作用。該辦法主要對鉆灌施工中的各道工序進行分類，制訂各道工序的扣分標準及考核分值的對應獎罰標準。

6.3.2《質量考核細則》的執行原則

（1）質量考核必須及時以看板、通報的形式進行公開或公示，接受所有人員的監督和舉報，對過程中扣分存在異議的由技術、質量部及時查明原因并進行修訂。（2）月考核分數按當月質量考核的綜合考評確定，計算公式：機組獎罰基數=當月考核分數對應的獎罰基數×當月正常鉆灌天數÷當月天數，此獎罰金額具體分配方法根據機組人員出勤天數和崗位工作而定，每人獎罰金額=獎罰金額÷當月天數×當月出勤天數×每人當月獎金系數，質量管理部根據現場質量配合等情況有權對機組人員考評系數進行適當調整。（3）項目部還結合《質量考核細則》嚴格實行“質量一票否決制度”，在本細則中核心內容項目進行扣分的將按照比例對施工作業班組進度獎勵進行否定，核心內容扣分1 次將否定進度獎勵的10%，核心內容扣分2 次將否定進度獎勵的30%，核心內容扣分3 次將否定進度獎勵的60%，核心內容扣分4 次及4 次以上將否定進度獎勵的100%。

6.4 質量管理措施

6.4.1 會議制度

（1）技術質量交底。單元工程開工前由項目部進行一級、二級技術質量交底，即由工程技術質量部組織，按施工組織設計（施工措施）對作業人員進行技術質量交底，質量管理部有關人員及全體作業人員參加。大型項目和關鍵項目，要求總工程師和質量部主任參加。（2）旬、月、季、年質量總結會。質量部負責編寫旬、月、季、年質量總結報告，并組織召開質量計劃、總結會議，對前一階段質量控制的成果進行總結、分析，對下一階段質量控制重點進行討論，并制訂解決方案。所有主要領導及有關部門負責人參加。（3）質量專題會。由質量副經理和總工程師或質量管理部視工程施工具體情況安排。（4）現場協調會。由項目部組織各部門及現場監理機構，每周一、周三、周五在施工現場召開現場協調會，就遇到的問題進行分析、協調，并妥善安排，盡量將現場出現的問題解決在現場。

6.4.2 作業人員培訓制度

（1）進場培訓。對所有參與本工程施工的職工進行進場培訓。由質量副經理、總工程師和質量管理部負責講授工程總體概況和質量總體要求、質量目標、質量體系和質量制度，全面加強作業人員的質量意識。（2）作業前培訓。新項目開工前，作業前培訓由質量副經理和技術質量部負責，施工廠隊及作業人員參加，并請業主、監理、設計有關部門和人員參與，對開工項目進行全面技術交底。講解圖紙、項目特點、作業程序及質量要求，使作業人員熟知作業內容及質量要求。（3）特殊作業人員培訓。特殊作業人員持證上崗，并在現場進行培訓考核，經項目部及監理工程師認可后方可上崗作業。（4）記錄員、質檢員及作業班組長培訓。在現場施工過程中，由質量部定期組織記錄員、質檢員及機組班組長進行技術、質量培訓，并按季度進行考核，獎優罰劣。

6.4.3 主要人員統一協調安排制度

項目部所屬機組記錄員及現場質檢等關鍵人員，由公司統一招聘，項目部統一調配。即每季度由質量管理部門安排每個質檢人員對每個工作面進行輪換質檢作業。此項措施有效地避免了一些現場徇私舞弊現象的發生。

6.4.4 三級檢查驗收制度

根據本工程特點，設置了機、班長負責工程質量的“初檢”，并向質檢人員提交施工記錄及原始資料。質量部人員負責工程質量的“復檢”，并向質量部“終檢”提交施工記錄、原始資料及驗收申請報告，質量部的“終檢”向監理單位提交施工記錄、原始資料、驗收申請報告、質量檢查記錄、單元驗收合格證等，申請監理工程師驗收。監理工程師驗收合格并簽發單元驗收合格證以后即可轉入下道工序施工。

6.4.5 關鍵工序的質量控制

為使本項目各關鍵施工工序操作程序化、規范化，項目部由分管質量副經理、總工程師牽頭，質量管理部負責組織實施編制各項目關鍵施工工序質量控制要點。

6.4.6 質量巡視檢查制度

項目部定期由分管質量的副經理組織質量、技術等部門對施工現場各部位、施工班組進行質量巡視檢查，并邀請部分施工機長、班長參加，對現場檢查發現的問題嚴格按照項目部制訂的《現場質量管理辦法》《質量考核細則》進行整改或處罰，對于做到較好的給予適當的獎勵，杜絕了現場的一些習慣性違規，并促進了施工班組間相互學習的積極性。

6.4.7 嚴格實行領導值班制度

項目部根據現場施工需要，制訂了領導值班制度，要求由一個項目管理層領導牽頭，其他部門1～2 名負責人協助進行夜間現場值班，主要檢查施工質量、安全以及生產進度安排情況，發現問題及時予以糾正，有效地避免了一些因人員懶散或安排不當造成的質量和安全事故。

6.5 其他管理辦法

6.5.1 質量保證金管理辦法

項目部還根據公司質量管理的要求，制訂了《質量保證金管理辦法》對所有參建人員每月的獎金（績效工資）中預留20%作為質量保證金，待對應的施工部位完成施工后，根據灌后質量檢查情況按比例進行返還，若對應的施工部位檢查不達標，則扣除對應的質保金作為返工費用。該項措施使鉆灌施工質量得到了有效的控制，也極大地提高了施工人員對工程質量高度重視的意識。

6.5.2 制漿站質量考核細則

項目部還結合《質量考核細則》制訂了《制漿站質量考核細則》對制漿及供漿系統進行質量考核，確定制漿及供漿系統為被考核方，各施工機組及各部室為考核方，按月兌現考核，有效地保證了制漿、供漿系統工作的順利開展，為一線施工提供了必要的后勤保障。

7 結語

隨著我國經濟的迅速發展，近年來水利、公路、鐵路的基礎設施不斷建設，對基礎處理施工質量管控技術的要求更高。盡管復雜地層中帷幕灌漿施工在我國基礎處理實踐中取得了一系列的質量管控成果，但自密實砂漿灌漿施工在寬大貫通性的張拉型裂隙及層間擠壓破碎帶中的應用尚屬首次，其質量管控有待進一步完善和提高。