談水庫大壩基礎灌漿施工監理質量控制

修述濤，王涵冰，劉家興

（山東省水利工程建設監理有限公司，山東 濟南 250013）

某水庫工程包括土石壩、重力壩、泄洪閘、放水洞、發電站、供水工程、庫盆開挖及管理設施及信息化工程等。大壩采用混合壩型，壩頂總長2 120 m，整體呈南北走向，重力壩段布置于主河槽，全長231 m，壤土均質土石壩段布置于重力壩兩側，右岸壩段長579 m，左岸壩段長1 310 m。

該水庫重力壩段壩基滲漏主要為可溶巖溶蝕風化裂隙性滲漏，土石壩段壩基滲漏主要為第四系地層滲漏及基巖溶蝕風化裂隙性壩基滲漏，以及F10 斷層滲漏。采取灌漿防滲進行處理，以q≤5Lu 為相對隔水層，防滲帷幕深入相對隔水巖層不小于5 m；對于F10 斷層及溶洞，結合實際情況，先采取封堵措施，再采取有效灌漿措施進行處理。

1 帷幕灌漿和固結灌漿的異同

帷幕灌漿是采用灌漿方法充填地基內的裂隙來產生阻水幕，以降低作用在建筑物底部的滲透壓力或減小滲流量，從而起到防滲作用。其施工可選用單排、兩排或多排孔帷幕施工。

固結灌漿是采用灌水泥漿或化學漿液的方法，對于地基中存在的地質缺陷，進行強化修復以確保其穩固性，增強基巖的完整性，從而提高地基的強度和剛度。其主要分為二序或三序施工。

帷幕灌漿和固結灌漿在鉆孔質量控制、壓水試驗、灌漿施工及質量檢測等方面存在差異。鉆孔質量控制方面，與固結灌漿相比，帷幕灌漿一般在先灌排或主帷幕孔中布置先導孔，各鉆孔均要進行孔底偏差質量檢測。壓水試驗時，帷幕灌漿的質量檢查孔和先導孔必須進行單點法壓水試驗，其余灌漿孔灌漿前宜進行簡易壓水試驗；而固結灌漿每序孔中必須選取5%以上的灌漿孔進行簡易壓水試驗。灌漿施工時，帷幕灌漿漿液水灰比一般采用六級（普通水泥漿液）或者四級（細水泥漿液），而固結灌漿漿液水灰比一般采用四級。灌漿成果質量檢驗時，兩者檢測方法、檢測比例均存在差異。

2 施工前的質量控制

2.1 建立健全質量管理體系

1）監理機構要建立健全質量控制體系，成立質量管理領導小組，制定監理工作制度，編制操作性強的監理實施細則，明確監理人員配備及分工，并進行崗前專業知識培訓，明確監理工作內容、程序及工程實施質量控制參數，掌握管控要點及難點。

2）審查施工單位建立的質量保證體系，重點檢查質量管理機構是否健全、制定的質量管理制度是否完善、配備的專職質量管理人員是否滿足施工需要。同時，嚴格審查其編制的專項施工方案、作業指導書及作業設備操作規程，督促其對現場管理人員、技術人員、班組施工人員等進行崗前培訓及技術交底，明確崗位職責、工作流程及作業指標等內容，強化其質量安全意識。

2.2 生產性工藝試驗

工藝試驗是對壩基處理施工技術參數的適用性、可靠性進行驗證的關鍵環節，施工前，施工單位要與勘察設計單位進行細致的交流，全面了解工程地質、水文等情況，結合工程地質、水文等設計文件及相關規范，編制工藝試驗方案，并選擇地質條件與施工作業區類似的地點進行現場試驗，通過分析試驗成果，確定灌漿材料、漿液配比、灌漿壓力、提升速度等灌漿參數。

工藝試驗前，施工單位應將編制的工藝試驗方案和擬定的施工參數報給監理機構審查，并經總監理工程師同意后，方可組織實施。

工藝試驗結束后，施工單位應提交生產性工藝試驗報告，并確定擬用于工程施工的各項施工參數，經報監理機構批復后方可用于工程施工。

2.3 灌漿設備和機具選擇

施工單位進場的鉆機、灌漿泵、攪拌機等施工設備，要與工藝試驗方案中的設備相吻合，進場后首先要完成《施工設備進場報驗單》的填寫，并將設備報監理工程師查看，監理工程師審核設備的完好狀況、生產能力以及有關的合格證等證明材料，合格后方可進場使用。

2.4 灌漿材料和漿液拌制

原材料進場后，施工單位要按照規范要求分批次取樣，送委托的實驗室進行檢測，取樣時需報監理機構，監理工程師進行見證取樣、跟蹤檢測；試驗檢測結果合格，施工單位據實填寫《原材料/中間產品進場報驗單》，經報監理工程師審核合格后方可使用。其中，水泥細度通過80 μm 方孔篩篩余量不大于5%。

漿液拌制時，施工單位嚴格按照監理機構批復同意的工藝試驗報告中的漿液配比進行配制，各種材料的計量誤差須控制在5%以內，測量水泥和其他固體材料時，使用重量稱重法進行稱重；制備水泥漿液，使用常規攪拌設備進行拌和時，攪拌時間要超過3 min，如果選擇高速制漿機進行拌制，則需控制拌制時間不低于30 s；監理工程師要對漿液拌制質量進行現場抽查，采用比重秤或比重計檢測漿液密度，一般灌漿施工前檢測1 次，灌漿施工中每隔2 h 檢測1 次。

3 施工過程的質量控制

3.1 鉆孔

鉆孔作業前，施工單位要嚴格按照設計要求進行布孔，并按孔序進行系統編號，繪制平面布置圖，布孔完成后，報監理工程師進行復核。鉆孔作業時，采用測斜儀、測繩、鋼尺等儀器檢測孔深、孔位偏差、終孔孔徑和孔底偏差是否符合設計及規范要求，其中，孔深實際值不小于設計孔深值，鉆孔孔位與設計孔位的偏差不得大于10 cm，終孔孔徑不小于56 mm；帷幕灌漿孔底偏差因孔深不同而不同，要滿足技術規范要求，同時，要重點控制孔深20 m 以內的灌漿孔的孔底偏差。

大壩基礎地質情況一般較為復雜，地勘可能存在工作深度不足等問題，為確保壩基處理質量，鉆孔作業時，先導孔采取的巖芯要留存影像資料，并繪制鉆孔柱狀圖，組織建設、設計（地勘）、施工、監理等單位進行現場復核，如與設計地勘有出入，應由設計（地勘）單位及時提出處理方案。

3.2 沖洗

鉆孔完成后，使用大流水沖洗鉆孔，清除孔底鉆渣和孔壁附著物，確保孔內沉積厚度不大于20 cm。在注漿之前，采用高壓水對裂隙進行噴射清洗，噴射壓力為注漿壓力的80%，并且不超過1 MPa，直到回水變得清澈為止。

3.3 壓水試驗

壓水試驗是驗證鉆孔底部基巖透水率是否滿足大壩基礎防滲要求的重要手段，按照技術規范規定，在壓力測試過程中，采用逐段注水的方法，首先對帷幕灌漿先導孔和質量檢查孔進行單點壓水試驗，再根據堤壩的高度，采用多種不同壓力的方式進行水壓測試。務必留意，在進行水壓測試時，不得引起巖體劈裂或建筑物結構抬動。

固結灌漿灌漿孔各序孔需要選擇不少于5%的灌漿孔，進行簡易壓水試驗。簡易壓水試驗時，需要確保壓力保持在灌漿壓力的80%范圍內，但不能高于1 MPa，整個試驗的時間為20 min，期間需每5 min 進行一次流量測量，并根據最末一次測量結果計算流量，計算透水率，確認該灌漿孔透水率滿足設計要求后，方可進行灌漿。

3.4 灌漿

灌漿可以采取多種方法，例如自上而下分段灌漿、從下往上分段灌漿，還有綜合灌漿以及孔口封閉灌漿。灌漿方式包括循環式和純壓式；循環注漿時，需要確保灌漿管口與灌漿段底部的距離不大于50 cm。灌漿施工前，上部結構混凝土的厚度、強度必須符合設計和規范要求。灌漿過程中，需要按照逐級增加壓力來進行灌漿，并確保灌漿壓力與注入率相匹配。同時，還要進行連續監測，以防止巖體或建筑物發生抬升和變形而導致損壞。灌漿壓力的記錄和控制均以孔口壓力表的指示或壓力傳感器的測值為準。

3.5 封孔

完成全孔灌漿后，可以使用0.5 水灰比的新鮮普通混凝土漿液來替代孔內的稀漿或積水，為了封閉孔洞，將采用一種全孔純壓式灌漿方法，這種方法會根據每個洞口的最高注入壓力進行堵塞，同時確保封孔注漿時間不低于30 min。

4 灌漿成果檢驗

4.1 帷幕灌漿

帷幕灌漿質量使用孔壓水試驗以及鉆取巖芯來檢測，壓水試驗必須在該部位灌漿施工完成14 d 后進行，通過單點法分段進行水壓試驗；同時，自上而下分段鉆進，采取巖芯，繪制鉆孔柱狀圖。檢查時，單排孔帷幕的檢查孔要抽取占總孔數的10%，多排孔帷幕的檢查孔要抽取主排孔所有數量的10%；對于每個壩段或單元工程來說，至少應當設立一個檢查孔。

4.2 固結灌漿

評估固結灌漿質量的途徑有兩種，一是通過巖體彈性波波速進行檢測，二是通過鉆孔水壓試驗進行檢測。測定巖體聲波傳播速度時，必須在灌漿完成14 d 后進行檢測，只有當巖體聲波傳播速度達到設計要求時，才能確認其質量合格。進行鉆孔壓水試驗時，需要等待灌漿完成72 h后進行，為確保準確性，抽取的檢查孔的數量不能少于總數的5%。單元工程檢查孔合格率不低于85%，不合格孔段透水率值不超過設計值的1.5 倍，則水壓試驗合格。

5 施工質量驗收與評定

5.1 單元工程項目劃分

帷幕灌漿工程通常以一個壩段（塊）或相鄰的10～20 個孔劃分為一個單元工程；對于3 排以上帷幕，一般沿軸線將相鄰不超過30 個孔劃分為一個單元工程。固結灌漿工程通常以混凝土澆筑塊（或段落）進行劃分，也可以根據施工分區來劃分獨立的單元工程。

5.2 單元工程施工質量驗收與評定

5.2.1 單元工程驗收評定的程序

每完成一個單元工程后，施工單位需要立即進行自我檢查評定，并將評定合格后的結果提交給監理機構進行審查，監理機構會派遣監理工程師對施工單位的自評意見進行審查，以給出最終的復核結果，同時給出質量評定意見。監理機構接收到單元工程施工質量的復核申請，將盡快處理，并確保在一個工作日內完成。

單元工程施工質量驗收評定分層次進行，先評定工序施工質量，再評定單孔施工質量，最后評定單元工程施工質量。

5.2.2 單元工程驗收評定的標準

單元工程施工質量驗收評定等級分為合格和優良，其標準如下：

1）合格等級標準：在單元工程帷幕灌漿效果檢查符合設計和規范要求的前提下，灌漿孔100%合格，優良率小于70%；各項報驗資料應符合驗收評定標準的要求。

2）優良等級標準：在單元工程帷幕灌漿效果檢查符合設計和規范要求的前提下，灌漿孔100%合格，優良率不小于70%；各項報驗資料應符合驗收評定標準的要求。

6 結 語

水庫大壩基礎處理是非常重要的隱蔽工程，其施工質量對于壩基穩定和水庫安全運行至關重要。施工過程中，監理機構應對工藝試驗、灌漿及壓水試驗等進行旁站監理，嚴格把控施工技術參數并填寫完整的旁站記錄。施工單位應嚴格執行“三檢”制度，通過監理機構的質量控制，確保壩基處理灌漿質量滿足設計要求。