淺談大壩固結灌漿監理質量控制要點

朱 海

一、工程概況

牛嶺水庫位于安徽省宣城市涇縣境內，水庫總庫容1.67 億m3，為大（2）型水庫，大壩型式為混凝土重力壩，大壩由主壩和左岸連接壩組成，主壩長275m，壩頂寬8m，壩高59m，有14 個壩塊組成，左岸連接壩長205m，壩頂寬8m，壩高20m，有10個壩塊組成，大壩固結灌漿孔間排距3m，梅花型布置，帷幕前孔深10m，采用自上而下分兩段進行灌漿，帷幕后孔深6m，采用全孔一次性灌漿。

二、施工前監理質量控制

（一）灌漿材料控制

原材料質量是工程質量的基礎，牛嶺水庫大壩固結灌漿水泥采用強度等級為42.5 級的普通硅酸鹽水泥，為保證質量采用海螺水泥，水泥進場后，監理要對其規格、數量、出廠合格證、外觀質量等進行驗收，同時需對其強度、安定性及其他必要的性能指標進行平行檢測，水泥經監理進場驗收和平行檢測合格后才允許使用。

（二）灌漿設備及計量器具控制

固結灌漿設備主要有高速制漿機和三缸型灌漿泵，高速制漿機拌出的漿液分散性和穩定性高，能更好地注入巖石裂隙，三缸型灌漿泵壓力輸出穩定，便于準確讀數，設備進場后監理要對其型號及合格證進行核查。由于施工單位進場的灌漿設備大部分都是舊設備，使用前要對其進行試運行，以確認其是否符合設計要求，高速制漿機要測試其攪拌轉速能否大于1200r/min，三缸型灌漿泵要測試其額定灌注壓力能否大于最大灌漿壓力的1.5 倍（設計最大灌漿壓力0.7MPa），測試符合設計要求后允許投入使用。固結灌漿計量器具主要有密度計、壓力表、灌漿記錄儀，計量器具進場后要在監理見證下送到有資質的機構進行檢定，經檢定合格后，才允許投入使用。

（三）固結灌漿試驗控制

大壩固結灌漿前要進行灌漿試驗，灌漿試驗方案經監理機構批準后才允許實施。牛嶺水庫大壩固結灌漿試驗選擇了地質具有代表性的11 號壩塊進行，灌漿試驗完成后，監理機構對其灌漿壓力、漿液配比等參數進行確認，施工單位根據確認的灌漿試驗參數上報灌漿施工方案并經監理機構批準后才正式進行大壩固結灌漿。

三、施工階段的監理質量控制

（一）鉆孔質量控制

鉆孔主要控制孔位、孔深，孔位在放樣后鉆孔前進行驗收，一般采用鋼卷尺進行測量，孔位驗收時如果發現偏差超過10cm 的要及時進行改正。孔深一般采用測繩進行測量，測量時如果孔深小于設計孔深的要及時進行補鉆。監理人員驗收孔位、孔深時需要有高度的責任心，要逐孔進行測量，不能隨機抽檢幾個，其余數據就在合格范圍內進行編造。

（二）裂隙沖洗質量控制

裂隙沖洗在灌漿前進行，沖洗壓力采用灌漿壓力的80%并不大于1MPa，沖洗要持續到回水澄清為止。采用有壓沖洗能將粘附在孔壁的巖粉、松軟物質沖出孔外，這樣漿液在孔中將更容易與裂隙面膠結。

（三）灌漿壓力控制

大壩固結灌漿往往在巖體淺部進行，灌漿壓力選擇要慎重，牛嶺水庫大壩固結灌漿壓力根據灌漿試驗確定，第一段灌漿壓力采用0.3MPa，第二段灌漿壓力采用0.4MPa，在灌漿過程中經抬動觀測及混凝土表面查看，未發現混凝土面抬動、開裂現象。

（四）漿液濃度控制

牛嶺水庫大壩固結灌漿漿液濃度采用3、2、1、0.5 四個比級，開灌水灰比采用3 ∶1。為了確保漿液濃度符合要求，采用拌合站集中拌制0.5比級濃漿，再根據需要加水拌制不同比級的漿液。漿液濃度通過密度計測量，灌漿中每一比級漿液濃度都要定期進行檢測，發現濃度不符合要求的要及時進行調整。

（五）漿液變換標準控制

牛嶺水庫大壩固結灌漿漿液濃度采用由稀到濃，逐級改變。灌漿的時候，當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率不變，壓力持續升高時，不得改變水灰比，只有當某級漿液的注入量已達300L 以上，或灌漿時間已達到30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，才允許變換濃一級漿液。

（六）灌漿塞位置控制

為了防止漏灌，灌漿塞第一段要放置在混凝土內，第二段要放置在灌漿段段頂以上50cm。每個孔灌漿塞安放的位置都要經監理人員計算、測量。

（七）抬動孔數據控制

固結灌漿一般壓力較大，灌漿效果更好，但也要防止蓋重混凝土抬動破壞，壓水試驗及灌漿作業時都要進行抬動監測，抬動孔一般每10min 記錄一次監測數據，當抬動數據變化較大時，要縮短監測間隔時間。牛嶺水庫大壩固結灌漿由于嚴格按照灌漿試驗確定的壓力進行施工，抬動孔監測時未發現異常數據。

（八）灌漿結束標準控制

大壩固結灌漿作業要連續進行，不得無故中斷，只有達到結束標準才允許終止。牛嶺水庫大壩固結灌漿結束標準為在規定壓力下，注入率不大于1L/min 后，屏漿30min，屏漿期間平均注入率不大于1L/min 時，才可結束灌漿。

（九）封孔質量控制

灌漿孔的封孔極為重要，封孔不實等于增加了新的滲漏通道。牛嶺水庫大壩固結灌漿全孔灌漿結束后，使用水膠比0.5 ∶1 的濃漿開展全孔封孔作業，孔口空余部分采用干硬性砂漿填平抹實。聲波測試孔、壓水試驗檢查孔完成檢測工作后，也要及時進行封孔。

（十）灌漿特殊情況處理

正確處理大壩固結灌漿出現的各種特殊情況對保證質量、加快工期有重要意義。牛嶺水庫大壩固結灌漿出現的特殊情況主要是壩塊周圍冒漿與灌漿孔間串漿，經研究，商定冒漿采用速凝水泥漿進行嵌縫，地表封堵后，再采用降壓、加濃漿液、限流、限量、間歇灌注等方法處理。灌漿孔間串漿，如串漿孔具備灌漿條件，將串漿孔并聯灌漿，灌漿時注意控制灌漿壓力，防止抬動。如串漿孔不具備條件，可用灌漿塞阻塞串漿孔，待灌漿孔灌漿結束后，立即將被串孔去塞，掃孔、沖洗、灌漿。為了防止或減少灌漿串孔的發生，固結灌漿一序孔間隔進行鉆孔，未經監理工程師同意不得隨意鉆孔。施工單位嚴格按照要求進行施工，使灌漿特殊情況得到很好的處理。

（十一）灌漿記錄儀記錄數據控制

灌漿記錄儀記錄的數據監理現場旁站時要當班簽認，切忌事后補簽，簽認時要認真審查灌漿孔編號是否正確，漿液變換標準、灌漿結束時間是否符合設計和規范要求，施工相關人員簽名是否齊全等。

四、施工后的監理質量控制

（一）檢查孔孔位布置

牛嶺水庫大壩固結灌漿檢查孔壓水試驗在灌漿結束3 天后進行，檢查孔孔位不能隨意選定，要根據灌漿記錄和有關資料，選定在進漿量較大和灌漿過程中異常的部位，施工單位初步選定后要報監理機構進行確認，這樣才可以最大限度保證大壩固結灌漿的質量。

（二）灌前與灌后壓水試驗成果分析

牛嶺水庫大壩固結灌漿前做簡易壓水實驗215段，透水率在8Lu～30Lu 之間，灌后做單點法壓水試驗252 段，透水率在1.3Lu～3.9Lu 之間，灌后透水率小于設計規定的透水率5Lu。從壓水試驗成果來看，灌后與灌前相比透水率明顯降低，灌后透水率合格。

（三）灌前與灌后聲波測試成果分析

牛嶺水庫大壩固結灌漿聲波測試淺孔96 個，深孔56 個，通過灌前和灌后的巖體波速分析，灌后波速在4564～4976m/s 之間，達到設計規定的灌后波速4200m/s，灌后波速提高率在5.43%～6.56%之間，達到設計規定的灌后波速提高3%以上。從聲波測試結果來看，灌后與灌前相比巖體波速提高較快，灌后聲波測試合格。

（四）固結灌漿單元工程質量評定

大壩固結灌漿單元工程完成后要及時進行灌漿效果檢查和單元工程質量評定，這樣可以及時發現工程質量缺陷，以便盡早修補，也有利于工程后續進度安排。牛嶺水庫大壩固結灌漿共24個單元，3120個孔，單元工程評定全部合格，其中優良孔達到70%以上，灌漿效果檢查（壓水試驗和巖體波速）全部符合設計和規范要求，灌漿單元工程質量經評定全部優良。

五、結語

在現代水利樞紐中，大壩固結灌漿是基礎處理的一種重要方法，施工過程中的各種問題會嚴重影響到灌漿的效果，其質量控制的要點必須得到足夠的重視。本文通過分析施工前、施工過程中以及施工后的監理質量控制要點，以期為大壩巖石基礎固結灌漿的施工質量控制提供借鑒■