水庫壩基施工中帷幕灌漿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

王 芳

(福建省金禹建設(shè)工程有限公司，福建 寧德 352100)

1 工程概況

八峰水庫位于羅溪鎮(zhèn)北部羅溪八峰山處，是以供水為主結(jié)合灌溉的水利工程。供水對(duì)象為羅溪鎮(zhèn)，八峰水庫正常蓄水位為202.00 m，興利庫容7.55×106m3，水庫建成后與上游的車戽、前洋水庫聯(lián)合調(diào)度，日供水能力達(dá)3×104m3/d(保證率P=97%)，并可滿足下游180 hm2農(nóng)田灌溉(保證率P=90%)及河道生態(tài)用水的需求[1]。八峰水庫壩址以上集雨面積33.65 km2，主要樞紐建筑物攔河壩為雙曲砌石拱壩，按50 a一遇洪水設(shè)計(jì)，500 a一遇洪水校核，設(shè)計(jì)洪水位204.53 m，校核洪水位205.41 m。設(shè)計(jì)壩頂高程206.50 m，最大壩高67.50 m，壩頂寬3.50 m，拱冠梁底寬16.0 m。本文以此工程為例，對(duì)帷幕灌漿施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析和探討。

2 帷幕灌漿前進(jìn)行質(zhì)量控制

2.1 控制施工材料

對(duì)大壩帷幕進(jìn)行灌漿時(shí)選用的水泥為滇王牌P·O42.5水泥，使用該水泥時(shí)，監(jiān)理工程師要對(duì)其進(jìn)行合格檢查，保證進(jìn)廠的水泥具有產(chǎn)品合格證。確定選用滇王牌P·O42.5水泥后，承包人也要將該水泥取樣送至檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，取樣過程中監(jiān)理工程師要全程監(jiān)督。在施工過程中，使用的水泥量在200～400 t之間時(shí)就要對(duì)水泥進(jìn)行取樣檢測，監(jiān)理工程師也要根據(jù)承包人檢查頻率的10%再進(jìn)行抽樣檢測，以確保水泥合格。

在施工過程中，通常都會(huì)對(duì)原材料進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，如果在抽樣試驗(yàn)的過程中出現(xiàn)有不合格的原材料，那么必須將不合格的原材料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)出施工現(xiàn)場。大壩帷幕灌漿使用的黏土來自水庫附近，由專門人員將其挖出并運(yùn)送到施工現(xiàn)場，同時(shí)，該黏土在運(yùn)送前要由承包人將其取樣送到相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測試驗(yàn)，監(jiān)理工程師要全程監(jiān)管。如果該黏土檢測合格，那么就可以在本次施工中使用；如果不合格，需重新開挖。

2.2 審查工作

設(shè)計(jì)文件要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)審查并且簽發(fā)，同時(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)向相關(guān)部門匯報(bào)[2]；承包人的施工組織設(shè)計(jì)也要經(jīng)相關(guān)部門審核，管理部門要及時(shí)制定《八峰水庫大壩帷幕灌漿監(jiān)理規(guī)則》等相關(guān)文件，并且審核通過的文件要及時(shí)發(fā)放到承包人手中。

監(jiān)理工程師應(yīng)在大壩帷幕灌漿工程還未施工前對(duì)承包人提交的分部工程申請(qǐng)及施工技術(shù)設(shè)施進(jìn)行審查，承包人應(yīng)要求本單位的技術(shù)人員將單元規(guī)劃圖上交予監(jiān)理工程師。監(jiān)理工程師也要檢查施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備情況，檢查的具體施工準(zhǔn)備工作包括灌漿使用的設(shè)備、設(shè)備材料和風(fēng)水電供應(yīng)，灌漿人員安排和灌漿工作能否在工期內(nèi)完成。

在灌漿工作前，負(fù)責(zé)灌漿的施工單位應(yīng)對(duì)灌漿技術(shù)向有關(guān)部門交底，這樣可以確保灌漿工作順利進(jìn)行。同時(shí)，鉆灌開工證應(yīng)由監(jiān)理工程師向施工單位簽發(fā)，監(jiān)理工程師通過對(duì)紅油漆標(biāo)注的孔號(hào)和已經(jīng)放樣的空位進(jìn)行校測，只有在符合要求的情況下監(jiān)理工程師才可以對(duì)施工單位簽發(fā)鉆灌開工證。

在施工過程中會(huì)使用到各種儀器設(shè)備，這些儀器設(shè)備在未使用前一定要進(jìn)行檢查、率定和安裝調(diào)試，并且在檢查過程中需要由監(jiān)理工程師全程監(jiān)督，確保在大壩主體帷幕灌漿施工前正常工作。在大壩帷幕灌漿生產(chǎn)試驗(yàn)階段，監(jiān)理工程師要督促承包人按時(shí)完成試驗(yàn)；在試驗(yàn)合格后，監(jiān)理工程師也要督促承包人提交試驗(yàn)報(bào)告；最后監(jiān)理工程師和承包人一同對(duì)大壩帷幕灌漿生產(chǎn)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行審查。

3 帷幕灌漿工作中的質(zhì)量控制

3.1 鉆孔的質(zhì)量控制

進(jìn)行鉆孔時(shí)，鉆機(jī)的平穩(wěn)性對(duì)施工質(zhì)量有非常大的影響，所以必須保持鉆機(jī)穩(wěn)定。當(dāng)完成打孔后，應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行檢測，檢測主要是針對(duì)鉆孔的孔底，只有鉆孔的孔底無偏差并且符合要求后才能繼續(xù)施工。此次施工隊(duì)對(duì)鉆孔進(jìn)行檢測主要選用的測斜儀器是KXP-1型測斜儀。如果鉆孔的孔底出現(xiàn)偏差等情況，應(yīng)根據(jù)表1及時(shí)調(diào)整。

表1 孔深與允許偏差最大值對(duì)應(yīng)表

當(dāng)鉆孔的孔深符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就應(yīng)對(duì)方位、孔深和孔斜進(jìn)行檢測，如果監(jiān)理工程師對(duì)其檢驗(yàn)合格，就可以進(jìn)行下一階段工作。進(jìn)行鉆孔時(shí)按照灌漿的次序進(jìn)行，對(duì)于同排和相同次序的孔可以同時(shí)進(jìn)行工作；當(dāng)準(zhǔn)備進(jìn)行下一次序孔前，要對(duì)基巖鉆孔進(jìn)行灌漿，下一序孔和上一序孔在基巖中鉆孔灌漿間隔高差>15 m。鉆孔時(shí)鉆孔的內(nèi)部出現(xiàn)掉塊卡鉆、坍塌等情況從而導(dǎo)致難以繼續(xù)鉆孔工作時(shí)，可以對(duì)灌漿先做處理，再進(jìn)行鉆孔工作。在進(jìn)行鉆孔時(shí)應(yīng)將出現(xiàn)的特殊情況詳細(xì)記錄在記錄本上，然后將信息向監(jiān)理工程師報(bào)告，由監(jiān)理工程師最后決定處理方式或鉆孔進(jìn)程。當(dāng)鉆孔工作完成后，為了避免雜物或臟物進(jìn)入鉆孔內(nèi)，應(yīng)采取相應(yīng)措施對(duì)鉆孔進(jìn)行保護(hù)[3]。

3.2 灌漿的質(zhì)量控制

灌漿壓力和段長都對(duì)灌漿質(zhì)量有重要的影響，所以設(shè)計(jì)灌漿的壓力和段長一定要符合要求，其中，灌漿壓力不能出現(xiàn)欠壓或超壓等情況，段長也不能過長。在進(jìn)行灌漿時(shí)，施工單位應(yīng)成立專門人員，同監(jiān)理人員一同看管孔口壓力表，并且實(shí)時(shí)記錄壓力值。通常將灌漿壓力控制在2.0～5.0 MPa，注入率大的孔段和接觸段應(yīng)分段進(jìn)行升壓，利用自上而下的分段灌漿法對(duì)帷幕進(jìn)行灌漿。當(dāng)注漿壓力符合要求的情況時(shí)，如果注入率>0.4 L/min，且<1 L/min時(shí)，持續(xù)灌漿90 min；如果注入率≤0.4 L/min時(shí)，持續(xù)灌漿60 min。

在進(jìn)行灌漿時(shí)，如果灌漿的壓力注入率也沒有發(fā)生任何的改變，或注入率出現(xiàn)緩慢變小的情況時(shí)，灌漿不能停止，并且漿液的水灰比也不能夠改變。如果注入率和灌漿壓力沒有發(fā)生任何改變，某一級(jí)漿液水灰比的注入量>300 L時(shí)，可以將灌漿漿液的濃度加濃一級(jí)。如果漿液加濃一級(jí)后注入率出現(xiàn)突增或壓力出現(xiàn)突增等情況，應(yīng)立即查明出現(xiàn)該情況的原因，并且將此情況向監(jiān)理工程師報(bào)告。如果漿液的注入率>30 L/min時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工情況將漿液的濃度適度提高。

3.3 施工過程特殊情況的處理方法

3.3.1 解決漏冒漿方法

漏漿和冒漿是在灌漿過程中最為常見的現(xiàn)象，但是該問題不容小視，一旦出現(xiàn)漏漿和冒漿情況，要立即停止作業(yè)對(duì)其進(jìn)行檢查，在最短的時(shí)間內(nèi)解決該問題。通常解決漏漿、冒漿的措施有以下幾種方式:①降低壓力限流法；②間歇灌漿法；③表面封堵法；④嵌縫法。

3.3.2 解決串漿問題的方法

進(jìn)行灌漿工作的過程中，如果出現(xiàn)串漿情況且串漿的量比較小時(shí)，通常不會(huì)對(duì)鉆孔造成多大的影響，可以繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)工作；如果串漿的量非常大時(shí)，應(yīng)立即將鉆進(jìn)工作停止，同時(shí)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。在對(duì)串漿進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)根據(jù)串漿量的具體情況采取相對(duì)應(yīng)的處理措施，通常待灌漿的孔發(fā)生串漿和灌漿時(shí)發(fā)生的串漿事故有以下兩種處理措施:①如果條件允許，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿作業(yè)。②如果條件不允許，首先，可以將準(zhǔn)備灌漿的孔封閉，然后對(duì)正在進(jìn)行灌漿的孔繼續(xù)灌漿，待完成后再對(duì)其余孔進(jìn)行灌漿工作。

對(duì)于大耗漿量孔段的處理方式:將灌漿的壓力降低，同時(shí)限流、限量、間歇進(jìn)行灌漿。如果耗水泥量已經(jīng)達(dá)到3 t時(shí)，可以在漿液中加入加速凝劑，混合漿液或穩(wěn)定漿液。如果灌注干料量在5～8 t，并且還不能到達(dá)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)停止灌漿等待其凝結(jié)，再對(duì)孔進(jìn)行灌漿，灌漿量必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才可以停止灌漿。

3.3.3 解決灌漿中斷方式

進(jìn)行灌漿時(shí)，一些突發(fā)情況常常會(huì)導(dǎo)致灌漿中止，所以為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況并快速解決問題，相關(guān)部門制定了以下應(yīng)對(duì)措施:

(1)灌漿突然中止會(huì)影響施工進(jìn)程，所以相關(guān)人員應(yīng)快速找到導(dǎo)致灌漿中止的原因并恢復(fù)灌漿作業(yè)。施工隊(duì)通常會(huì)根據(jù)問題的嚴(yán)重性制定相應(yīng)的解決辦法，如果導(dǎo)致灌漿的問題很難在0.5 h內(nèi)解決，就應(yīng)立即清洗作業(yè)，將孔內(nèi)的漿液清洗干凈后再繼續(xù)灌漿工作。

(2)當(dāng)恢復(fù)灌漿工作后，灌漿漿液的等級(jí)比應(yīng)要>中止灌漿前漿液的等級(jí)比。如果恢復(fù)灌漿后的漿液的注入率>中止前的漿液注入率，那么必須對(duì)漿液的濃度進(jìn)行加深，并且是循序漸進(jìn)加深；如果漿液的注入率和中止灌漿前的注入率一致或相近，也可以繼續(xù)使用中止灌漿前的漿液進(jìn)行灌漿工作。

(3)解決導(dǎo)致灌漿中止的原因較長時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致恢復(fù)灌漿后漿液的注入率變小，并且也會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)停止吸漿等情況，為了避免問題進(jìn)一步加大，工作人員要立即采取措施遏制。

4 竣工后質(zhì)量控制

事后控制不僅是消除工程質(zhì)量隱患的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也對(duì)監(jiān)理實(shí)施質(zhì)量控制有很重要的影響，事后控制通常是對(duì)工程質(zhì)量的復(fù)核和跟蹤。進(jìn)行事后控制可以充分保證施工質(zhì)量，同時(shí)也可以對(duì)前一段施工情況進(jìn)行質(zhì)量檢測，如果發(fā)現(xiàn)本階段的施工存在缺陷，那么可以通過對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行修正和調(diào)整彌補(bǔ)工作中的缺陷。通過進(jìn)行事后控制也可以積累經(jīng)驗(yàn)，從而確保下階段的工作順利進(jìn)行以及提供質(zhì)量保障。這一階段的質(zhì)量控制工作主要有以下幾個(gè)方面:

(1)監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查，并且將抽樣檢查的結(jié)果同原始記錄進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)二者不符，則不能給予工作質(zhì)量等級(jí)認(rèn)定。

(2)帷幕灌漿工程進(jìn)行除險(xiǎn)加固作業(yè)，除險(xiǎn)加固應(yīng)布設(shè)檢查孔42個(gè)，同時(shí)檢查孔的透水率應(yīng)小于5 Lu，并且全部都要符合標(biāo)準(zhǔn)。

(3)每一階段工作完成后都要進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)監(jiān)理部門都要嚴(yán)格按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，最后對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行質(zhì)量檢查。

5 結(jié) 論

在進(jìn)行水庫壩基施工時(shí)，為了保證壩基的整體性和防滲性，一般會(huì)采用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行處理，從而組成完整的壩基防滲體系。在施工過程中，需要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)水庫壩基施工過程中帷幕灌漿施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析和探討，取得了良好的施工效果，達(dá)到了預(yù)期要求，值得推廣應(yīng)用。

[1] 國家電網(wǎng)公司.水庫調(diào)度計(jì)算及評(píng)價(jià)規(guī)范：Q/GDW 589—2011[S].北京：中國電力出版社，2011.

[2] 中華人民共和國水利部.水庫工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范：SL 106—2017[S].北京：中國水利水電出版社，2017.

[3] 李長順，郭婧嬡.富地營子水庫堆石壩帷幕灌漿施工[J].東北水利水電，2011(7)：27-28，37.