水庫大壩壩基帷幕灌漿施工質量監理重點

陳 沛

(廣東華禹工程咨詢有限公司，廣東 惠州 510050)

為了進一步提升水庫壩基的滲透穩定性，同時維護周圍巖石的整體性，保障大壩能夠長期穩定運行，除了要對大壩進行相應的加固處理外，還要對大壩進行防滲設計，對防滲墻下的基石進行灌漿，使巖基成為垂直方向上的防滲帷幕，就這樣確保大壩具備完善的防滲結構。

1 工程概況

諾敏河閣山水庫位于黑龍江省綏化市綏棱縣境內，呼蘭河右岸支流諾敏河上游，在綏棱縣城東北約36Km處。是一座以灌溉、城鎮供水為主，兼顧防洪、發電等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。最大庫容為4.04×108m3。溢洪道位于土壩樁號0+247處，由進口段、控制段、閘室段、消力池及海曼組成。閘室長31m，寬65.25m，閘室基礎布置一排帷幕灌漿(44孔)，孔間距1.5m，帷幕灌漿平均深度15m；布置固結灌漿(210孔)，深6m，呈梅花形布置，孔間距3m。因受地質條件的影響，構造發育巖石破碎鉆孔時常發生嚴重塌孔，而且數量較大，采用根管鉆進、水泥加速凝劑封孔后重新開孔。有較大斷層破碎帶，分段灌漿、灌漿塞卡不住，經監理工程師同意采用綜合灌漿。

2 帷幕灌漿施工方案

帷幕灌漿在進行施工時根據分序鉆灌的原則，對主帷幕進行灌漿時分兩序鉆灌，也就是Ⅰ序孔的孔距為3.0m、Ⅱ序孔的孔距為1.5m；當實施固結灌漿時，根據倉號的不同分塊、分段進行灌漿，從孔的邊緣依次向孔的中間進行灌注，并按照分序加密的原則實施，也就是Ⅰ序孔的孔距確定為6.0m、Ⅱ序孔的孔距確定為3.0m。

3 監理現場質量控制

為了對灌裝作業進行有效的質量控制，監理工程師應當嚴格控制相關環節的施工現場質量，對灌漿作業中出現的各種情況及時研究，并提出可行有效的解決措施，從而保證灌漿質量，提升防滲效果。

3.1 灌漿前的質量控制

1)項目監理部應當結合相關的技術標準、設計方案、施工圖紙等資料，有針對性的制定《灌漿工程施工實施細則》，從而對施工的全過程實施有效監管。

2)施工前相關的設計人員和地質勘查人員還要向施工單位進行相應信息的技術交底。在正式建設前，施工方要進行全面的準備工作，如崗前技術培訓，時施工人員熟悉施工工藝和相關的技術標準；設備儀器等要滿足工程施工的各項要求；配備專業的人員進行記錄、質量檢測、值班等；對單項工程制定《開工令》并遵守開工，當壩段開灌時應當取得《開灌證》后實施作業。

3)各單項工程開工前，施工單位應當及時向監理單位報送《施工組織措施》。監理單位要審查工藝和技術的可行性，考察施工結果是否滿足規范的要求并與設計圖紙保持一致，然后向施工單位下達《監理通知》的批復意見，然后進行開工建設。

4)灌漿工程的施工質量基本由灌漿工藝的作業效果決定的，因此監理單位應當規定施工單位必須完善自身的質量保證體系，在每個環節都要做到高質量的完成。在實際施工時，每個班組都要配備相應的質檢員，監督施工的質量，只有獲得質檢員的檢查簽證后方可進入下一環節的施工[1]。值得注意的是施工單位應當實施班組長、值班技術員以及質檢員的三級檢查制度。

3.2 灌漿過程中的質量控制

1)設置24h旁站監理。在施工時監理的主要工作時監督灌漿工藝是否按照相關的規范流程進行操作，檢查孔深、漿液比、灌漿壓力、吸漿量等參數是否滿足要求，并且對相關信息進行記錄，如果在監督過程中發現技術問題等及時糾正或采取有效措施補救，對違反操作規范的人員進行相應的懲治，引起施工人員態度上的重視。

2)在監督過程中對項目建設中的各項問題，及時下達“監理通知”，在必要時要約談相關的負責人，分析問題的利害，并要求其即時作出整改[2]。

3)在灌裝作業中出現的各種突發問題，應當合理分析并提出有價值的建議，情況特殊時還可以會同設計、地質、技術部等專業人員共同研究確定切實可行的措施，保障灌漿作業的質量。

4)制定合理的工程總進度統籌計劃隨著施工的不斷進行，如果存在延誤工期的情況應當及時告知施工單位，并要求其采取有效措施加快施工的進度。比如在進行帷幕灌漿作業前監理單位發現施工進度較慢，可以及時組織相關人員對帷幕灌漿作業的施工進度進行研究分析，在規定工期內完成帷幕灌漿作業的前提下，施工單位適當調整有關程序，制定加快進度的措施，保證質量的完成灌漿作業。

5)嚴格把控灌漿原料的質量。比如水泥作為漿液的一種原料，在買進使用之前，監理部門要嚴格審查其來源地、生產日期等信息，如果有破包的產品應當要求有關部門提供質檢合格的證明資料，經監理檢測合格后，才能用于灌漿漿液的配備。

6)進行帷幕灌漿時，必須正確使用灌漿自動記錄儀，有效控制灌漿作業的質量，也是監理部門度帷幕灌漿環節進行質量監督的有力依據。

3.3 灌漿工程完成后的質量控制

1)灌漿施工的各單元工程完工后，建立單位應當根據合同中相關要求檢驗灌漿作業的效果。對完成固結灌漿的壩基要抽查總孔數5%的質量，通過壓水試驗并結合聲波測試技術監測有關位置的聲波波速，從而獲取灌漿作業的施工效果。對于完成帷幕灌漿作業的壩段，檢查孔為帷幕孔數的10%，通過壓水試驗檢測灌漿的防滲效果。

2)為確保檢測結果的客觀公正，還可以由建設單位聘請第三方機構對灌漿的質量進行全面的檢測，可以對固結灌漿實施聲波測試的驗證，對帷幕灌漿抽查孔實施壓水試驗檢測灌漿的質量[3]。

3)灌漿工程結束后，要進行階段驗收工作。驗收時，聘請專家對施工過程中結合有關的記錄資料，試驗檢測結果等，對灌漿施工的質量進行全面綜合的分析，做出合理的評估，然后給出驗收的結論。如果帷幕灌漿作業在11月29日完工，那么建設單位可以在12月4日組織有關人員進行質量驗收。

4 灌漿施工工序

灌漿施工示意圖見圖1。

圖1灌漿施工示意圖

4.1 鉆機

本工程的鉆孔設備選取潛孔鉆，并采用直徑為59-75mm的金鋼石鉆頭，在進行鉆孔時盡量保持鉛直，孔位、帷幕孔的偏差要<10cm,加強帷幕孔、固結孔的偏差要<15cm，并且鉆孔的終孔要滿足設計中的相關要求，孔內的雜物厚度不能超過20cm。在實施帷幕孔的鉆進作業時，監理人員應當全面準確的記錄孔內的相關信息，根據這些信息對鉆孔的情況作出合理的分析。如果發生了集中漏水的情況則應當立即停止鉆孔作業，等到查明滲水的確切位置和原因后采取一定的措施在繼續鉆孔。當完成鉆孔在等待灌裝或者灌裝未全部完成時，應當對孔口進行相應的保護處理。灌漿孔布置圖見圖2。

圖2 灌漿孔布置圖

4.2 孔壁沖洗及簡易壓水試驗

在對鉆空實施灌裝前應當進行相應的沖洗作業，以保證灌裝的質量。待鉆孔結束后利用導通管向孔內通入水流進行孔壁的清洗，直至回水變為清澈并持續10min。將沖洗壓力確定為灌漿時70%-80%的范圍內，但是要確保<1MPa，在沖孔結束后對檢查孔實施相應的壓水試驗。

1)沖水壓力的確定。沖水壓力為灌漿壓力的80%，>1MPa時一取1Mpa。將灌壓力的50%作為沖洗風壓，>0.5Mpa時取0.5Mpa。

2)沖洗裂隙。當沖洗水至清澈后再沖洗10min，總沖洗時間要>10min。對于回水不能滿足澄清要求的孔位，要繼續進行沖洗，保證孔中殘留的沉積物厚度在20cm以內。對于剛剛完成灌漿的灌漿孔或者一正在灌漿的灌漿孔，不允許沖洗裂隙。

對于地質條件比較復雜的地區要經過現場試驗后確定是否需要沖洗帷幕段的裂隙以及如何進行沖洗。

4.3 灌漿

1)灌漿材料。水泥選取42.5#的普通硅酸鹽水泥，選取的該型號水泥還應該在通過方孔篩時要滿足對篩余量的相關要求。同時要確保材料的干燥新鮮，嚴禁出現受潮結塊的情況，通過相關的質量檢驗后方能使用。

2)制漿方法。由于灌漿時采用分段分序的方式，因此進行分散制漿。水泥漿制備完成后應當在4h內使用，剩余部分要倒入規定的位置。

3)灌漿方法。灌注時遵循由自上而下，循環灌漿的原則。射漿管選取6分焊管并下至孔底上方0.5m處，這樣能夠實現重復灌漿，大大提升了灌漿的質量。

4)漿液濃度的選用與變換。本工程在進行帷幕灌漿時的設置的漿液水灰比共有3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1五個比級的選擇；進行固結灌漿時有2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1四種選擇。漿液濃度進行改變時要確保各段的初始濃度為3∶1。如果灌漿壓力一定時，灌入量卻在逐漸減少；或者灌入量一定時，灌漿壓力逐漸升高，這種情況下可以繼續使用該濃度的漿液。如果某一濃度的漿液灌入量有300L時，但是其灌注壓力以及漿入量卻沒有較明顯的變化時，需要適當提高一級漿液的濃度；相反的如果提供了濃度后或者發生中斷時，其灌漿量卻出現了驟減的情況，就應當將濃度降低。

5)灌漿結束封孔。①帷幕灌漿結束的標準：自上而下分段灌漿時，灌漿段的注入率≤0.4L/min時則繼續進行60-90min的灌注；注入率≤1L/min時則繼續進行90min的灌注。自下而上分段灌漿時，相同注入率下的繼續灌漿時間相應減少為30min和60min，方可停止。②固結灌漿結束的標準:在符合該灌漿段的最大設計壓力時，當注入率>0.4L/min后，需要繼續灌注30min，方可停止。

4.4 漿液的質量控制

漿液質量控制如圖3所示。

圖3漿液質量控制

根據圖3中的漿液制取流程，按照以下步驟控制漿液的質量:①選擇質量良好的黏土；②使用高壓水沖洗的方法將土塊中的樹根、粗砂等雜質清除干凈；③過濾清除儲漿池沉淀沙及漂浮腐植質；④定期清理儲存砂漿；⑤利用比重計檢測儲漿筒中的漿液。

4.5 灌漿施工

1)采用循環式孔底全孔灌注的方法進行灌漿，注漿管鉆至孔深0.5-1.0m。開始灌漿之前，先使用稀漿進行灌注，經過3-5min鐘后，增加泥漿的黏稠度。使用“少灌多復”的方法進行灌孔施工，兩次灌漿的間隔時間要超過5d。使用錯位灌漿、逐漸加密的方式進行灌漿，先進行第一序孔的灌漿，完成第一輪灌漿后，再進行第二序孔的灌漿。先完成上游排孔的灌漿，然后進行下游排孔的灌漿作業。

2)灌漿壓力控制在0.2-0.4MPa之間。

3)當灌漿漿液升到孔口后，重復灌注3次不再吃漿液后，對灌漿的飽滿度、壓實度進行檢查，達到規定要求后停止注漿。

4)每次完成注漿孔的灌注土作后，等到孔中的泥漿壓實以后，再使用含水量適中的土料進行搗實，平至地面后進行封孔。

5 結 語

壩基的防滲灌漿施工中，施工單位在嚴格遵守技術規范進行施工的同時，監理單位還要充分發揮自身的監督作用，從技術方案、施工現場、原料控制等方面嚴格把控施工的質量，確保灌漿作業取得良好的防滲效果，保障水庫大壩的質量可靠，運行安全。