新疆下坂地工程防滲墻及帷幕灌漿質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)

魏克武

1 工程概況

下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河源流葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河中下游,工程樞紐建筑物由攔河壩、導(dǎo)流泄洪洞、引水發(fā)電洞和電站廠房四部分組成。水庫總庫容8.67億m3,電站總裝機150 MW。

下坂地工程壩基覆蓋層深厚,兩壩肩基巖完整性差,節(jié)理裂隙非常發(fā)育,大壩防滲處理設(shè)計采用全斷面垂直截滲處理方案,壩基覆蓋層的防滲處理采用厚1 m、深85 m的混凝土防滲墻下接4排砂礫石灌漿帷幕的防滲形式,帷幕體與防滲墻搭接長度10 m,伸入基巖5 m～10 m,左壩肩防滲處理采用3排基巖灌漿帷幕防滲,右壩肩采用單排基巖灌漿帷幕防滲。

2 初設(shè)階段防滲工程試驗及評價

鑒于本工程大壩基礎(chǔ)和壩肩防滲處理技術(shù)難度大,在初步設(shè)計階段進(jìn)行了壩基防滲墻及砂礫石帷幕灌漿的施工試驗。

本工程壩基防滲現(xiàn)場試驗于2003年12月完成,2004年1月10日～11日,下坂地水利樞紐工程建設(shè)管理局和江河水利水電咨詢中心組織專家組,在北京召開了《新疆下坂地工程壩基垂直防滲現(xiàn)場試驗技術(shù)評價會》。經(jīng)過與會專家認(rèn)真討論,對質(zhì)量檢測建議如下:

1)建議進(jìn)一步研究試驗段防滲墻和帷幕灌漿的質(zhì)量檢查手段和方法,檢測分析防滲墻強度指標(biāo)。由于地層復(fù)雜性和其他因素干擾,用聲波測試成果作為判斷灌漿質(zhì)量的檢測手段,其判別標(biāo)準(zhǔn)不宜界定,只能作為參考依據(jù)。2)對深層帷幕灌漿效果的評價方法,建議以常規(guī)靜水頭壓水試驗得出的透水率值為主,另外輔以鉆孔情況、灌漿單位注入量等成果來進(jìn)行綜合評價?？紤]到檢查孔成孔的難度,建議進(jìn)一步研究灌漿效果檢查方法。

3 施工圖階段防滲工程質(zhì)量檢測

3.1 防滲墻質(zhì)量檢測

3.1.1 質(zhì)量檢測內(nèi)容

混凝土防滲墻工程的質(zhì)量檢測內(nèi)容包括工序質(zhì)量檢查和墻體質(zhì)量檢測兩部分。工序質(zhì)量檢查包括終孔檢查、清孔檢查及混凝土澆筑質(zhì)量檢查。墻身質(zhì)量檢查內(nèi)容為墻體的物理力學(xué)指標(biāo)、墻段接縫和可能存在的缺陷。墻體質(zhì)量檢查包括混凝土槽口樣品的物理力學(xué)檢驗、墻體鉆孔取芯檢查(含墻體物理力學(xué)性能指標(biāo))、孔內(nèi)注水試驗、墻體聲波檢測和淺層開挖檢查。

3.1.2 工序質(zhì)量檢查的方法及標(biāo)準(zhǔn)

防滲墻每一槽孔澆筑混凝土?xí)r,均應(yīng)在槽口取樣,槽口混凝土的強度、抗?jié)B性能應(yīng)滿足設(shè)計要求。在本工程防滲墻混凝土配合比設(shè)計時,考慮到水下澆筑混凝土存在混凝土的強度折減問題,故防滲墻混凝土配合比設(shè)計提高了混凝土的強度等級,槽口混凝土樣品應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):

1)深槽段(0+153.00 m～0+299.00 m):抗?jié)B等級W10;強度等級 R28≥26 MPa或 R180≥33 MPa。2)岸坡段(0+067.44 m～0+153.00 m,0+299.00 m～0+370.04 m):抗?jié)B等級W10;強度等級 R28≥33 MPa或 R180≥42 MPa。

3.1.3 墻身質(zhì)量檢查

根據(jù)DL/T 5199-2004水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范,墻身質(zhì)量檢查采用鉆孔取芯結(jié)合超聲波等其他無損檢測方法檢測墻體混凝土強度指標(biāo),采用鉆孔內(nèi)注水試驗檢測墻體混凝土的透水性,并做芯樣抗?jié)B試驗檢測防滲墻抗?jié)B指標(biāo)。對防滲墻墻體取芯后進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗所得到的成果,以及鉆孔注水試驗的成果,作為綜合評價墻體質(zhì)量的重要依據(jù)。

1)墻體混凝土設(shè)計強度及檢測齡期。本工程壩基覆蓋層深厚、復(fù)雜,根據(jù)防滲墻應(yīng)力分析成果,防滲墻在河床及岸坡處應(yīng)力變化大,需要考慮墻體的強度標(biāo)號問題。對于防滲墻材料標(biāo)號問題,依據(jù)大壩及壩基防滲墻三維應(yīng)力分析計算結(jié)果,并考慮混凝土強度隨齡期會有一定的增長因素,將深槽段防滲墻(起止樁號為0+153.00～0+299.00)墻體混凝土強度設(shè)計指標(biāo)改為C20混凝土,抗?jié)B等級為W10,且 R180≥25 MPa。對于 0+067.44～0+153.00及0+299.00～0+370.04兩岸坡段墻體,因拉應(yīng)力較大,設(shè)計仍維持原定的墻體混凝土設(shè)計指標(biāo),即R180≥35 MPa,抗?jié)B等級為W10。并且根據(jù)咨詢意見不對岸坡段防滲墻混凝土彈性模量做硬性規(guī)定。對于0+153.00～0+299.00段防滲墻墻體質(zhì)量檢測可在180 d后進(jìn)行混凝土強度及抗?jié)B性能檢測;對于0+067.44～0+153.00及0+299.00～0+370.04兩岸坡段防滲墻,設(shè)計對墻體28 d強度及彈模不做要求,檢測其180 d混凝土強度及抗?jié)B性能。2)無損檢測。通過墻體混凝土無損檢測檢查墻體混凝土的澆筑質(zhì)量、完整性、有無施工缺陷等,本工程利用防滲墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管,用對穿聲波方法檢測墻體及接縫不同部位的聲波變化來檢測墻體質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上,再布置檢查孔。防滲墻的聲波檢測和質(zhì)量檢查孔的具體布置位置,由建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計、施工單位根據(jù)施工過程中是否存在事故及單元劃分等情況共同研究確定。3)鉆孔取芯檢查。檢查孔的位置應(yīng)具有代表性,檢查孔鉆孔直徑應(yīng)保證所取芯樣能滿足試驗要求,取芯檢查鉆孔應(yīng)在防滲墻澆筑成墻28 d后進(jìn)行,鑒于本工程墻體混凝土的強度按最終強度控制,鉆孔取芯的時間可在防滲墻澆筑成墻180 d后進(jìn)行,若因當(dāng)?shù)貧夂蚧蚴┕ぐ才烹y以實施,可適當(dāng)調(diào)整鉆取芯樣時間。4)注水試驗。在檢查孔內(nèi),應(yīng)進(jìn)行注水試驗,采用靜水頭方法分段檢查,段長應(yīng)不大于5 m,壓力可為0.1 MPa～0.4 MPa左右。5)淺層開挖檢測。結(jié)合基坑開挖,選擇部分墻段對防滲墻上部5 m進(jìn)行開挖,檢測其表觀情況,必要時取樣檢測,淺層開挖的位置由現(xiàn)場監(jiān)理根據(jù)施工情況確定。6)封孔。質(zhì)量檢查完成后應(yīng)采用置換封孔對檢查孔進(jìn)行封孔,封孔漿液采用水灰比為0.5∶1的濃水泥漿。7)墻體質(zhì)量檢測的數(shù)量。左岸標(biāo)段(0+067.44 m～0+218.00 m段防滲墻):聲波檢測9組;檢查孔4個;淺層開挖1處。右岸標(biāo)段(0+218.00 m～0+370.04 m段防滲墻):聲波檢測9組;檢查孔4個;淺層開挖1處。檢查孔的布設(shè)按防滲墻底為巖石基礎(chǔ)段和非巖石基礎(chǔ)段劃分為2個部分,同一標(biāo)段內(nèi)每一部分按布置2個孔的原則確定。8)墻體質(zhì)量檢測合格標(biāo)準(zhǔn)。深槽段(0+153.00 m～0+299.00 m):抗?jié)B等級W10;強度等級 R180≥25 MPa。岸坡段(0+067.44 m～0+153.00 m,0+299.00 m～0+370.04 m):抗?jié)B等級W10;強度等級 R180≥35 MPa。

3.2 帷幕灌漿及質(zhì)量檢測

3.2.1 砂礫石帷幕灌漿質(zhì)量檢測

帷幕灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以分析檢查孔壓水試驗成果為主,結(jié)合灌漿資料綜合評定其質(zhì)量。砂礫石帷幕灌漿壓水試驗合格標(biāo)準(zhǔn):灌漿后覆蓋層帷幕體滲透系數(shù)K≤10-4cm/s(或小于5呂榮)。各段的合格率應(yīng)為90%以上;不合格段的透水率值不超過設(shè)計規(guī)定值的100%,且不集中,則灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

3.2.2 基巖帷幕灌漿質(zhì)量檢測

基巖帷幕灌漿壓水試驗合格標(biāo)準(zhǔn):透水率不大于5呂榮。混凝土與基巖接觸段及其下一段的合格率應(yīng)為100%;其余各段的合格率應(yīng)為90%以上;不合格段的透水率值不超過設(shè)計規(guī)定值的100%,且不集中,則灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

[1] 周發(fā)恒.格柵式水泥土攪拌樁支護(hù)及止水帷幕施工技術(shù)[J].山西建筑,2009,35(6):139-140.