談水庫(kù)大壩基礎(chǔ)灌漿施工監(jiān)理質(zhì)量控制

修述濤，王涵冰，劉家興

（山東省水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟(jì)南 250013）

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

該水庫(kù)重力壩段壩基滲漏主要為可溶巖溶蝕風(fēng)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(fēng)化裂隙性壩基滲漏，以及F10 斷層滲漏。采取灌漿防滲進(jìn)行處理，以q≤5Lu 為相對(duì)隔水層，防滲帷幕深入相對(duì)隔水巖層不小于5 m；對(duì)于F10 斷層及溶洞，結(jié)合實(shí)際情況，先采取封堵措施，再采取有效灌漿措施進(jìn)行處理。

1 帷幕灌漿和固結(jié)灌漿的異同

帷幕灌漿是采用灌漿方法充填地基內(nèi)的裂隙來(lái)產(chǎn)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(jié)灌漿是采用灌水泥漿或化學(xué)漿液的方法，對(duì)于地基中存在的地質(zhì)缺陷，進(jìn)行強(qiáng)化修復(fù)以確保其穩(wěn)固性，增強(qiáng)基巖的完整性，從而提高地基的強(qiáng)度和剛度。其主要分為二序或三序施工。

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

2 施工前的質(zhì)量控制

2.1 建立健全質(zhì)量管理體系

1）監(jiān)理機(jī)構(gòu)要建立健全質(zhì)量控制體系，成立質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定監(jiān)理工作制度，編制操作性強(qiáng)的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，明確監(jiān)理人員配備及分工，并進(jìn)行崗前專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，明確監(jiān)理工作內(nèi)容、程序及工程實(shí)施質(zhì)量控制參數(shù)，掌握管控要點(diǎn)及難點(diǎn)。

2）審查施工單位建立的質(zhì)量保證體系，重點(diǎn)檢查質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)是否健全、制定的質(zhì)量管理制度是否完善、配備的專(zhuān)職質(zhì)量管理人員是否滿足施工需要。同時(shí)，嚴(yán)格審查其編制的專(zhuān)項(xiàng)施工方案、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及作業(yè)設(shè)備操作規(guī)程，督促其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員、技術(shù)人員、班組施工人員等進(jìn)行崗前培訓(xùn)及技術(shù)交底，明確崗位職責(zé)、工作流程及作業(yè)指標(biāo)等內(nèi)容，強(qiáng)化其質(zhì)量安全意識(shí)。

2.2 生產(chǎn)性工藝試驗(yàn)

工藝試驗(yàn)是對(duì)壩基處理施工技術(shù)參數(shù)的適用性、可靠性進(jìn)行驗(yàn)證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工前，施工單位要與勘察設(shè)計(jì)單位進(jìn)行細(xì)致的交流，全面了解工程地質(zhì)、水文等情況，結(jié)合工程地質(zhì)、水文等設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范，編制工藝試驗(yàn)方案，并選擇地質(zhì)條件與施工作業(yè)區(qū)類(lèi)似的地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)分析試驗(yàn)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(shù)。

工藝試驗(yàn)前，施工單位應(yīng)將編制的工藝試驗(yàn)方案和擬定的施工參數(shù)報(bào)給監(jiān)理機(jī)構(gòu)審查，并經(jīng)總監(jiān)理工程師同意后，方可組織實(shí)施。

工藝試驗(yàn)結(jié)束后，施工單位應(yīng)提交生產(chǎn)性工藝試驗(yàn)報(bào)告，并確定擬用于工程施工的各項(xiàng)施工參數(shù)，經(jīng)報(bào)監(jiān)理機(jī)構(gòu)批復(fù)后方可用于工程施工。

2.3 灌漿設(shè)備和機(jī)具選擇

施工單位進(jìn)場(chǎng)的鉆機(jī)、灌漿泵、攪拌機(jī)等施工設(shè)備，要與工藝試驗(yàn)方案中的設(shè)備相吻合，進(jìn)場(chǎng)后首先要完成《施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)單》的填寫(xiě)，并將設(shè)備報(bào)監(jiān)理工程師查看，監(jiān)理工程師審核設(shè)備的完好狀況、生產(chǎn)能力以及有關(guān)的合格證等證明材料，合格后方可進(jìn)場(chǎng)使用。

2.4 灌漿材料和漿液拌制

原材料進(jìn)場(chǎng)后，施工單位要按照規(guī)范要求分批次取樣，送委托的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，取樣時(shí)需報(bào)監(jiān)理機(jī)構(gòu)，監(jiān)理工程師進(jìn)行見(jiàn)證取樣、跟蹤檢測(cè)；試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果合格，施工單位據(jù)實(shí)填寫(xiě)《原材料/中間產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)單》，經(jīng)報(bào)監(jiān)理工程師審核合格后方可使用。其中，水泥細(xì)度通過(guò)80 μm 方孔篩篩余量不大于5%。

漿液拌制時(shí)，施工單位嚴(yán)格按照監(jiān)理機(jī)構(gòu)批復(fù)同意的工藝試驗(yàn)報(bào)告中的漿液配比進(jìn)行配制，各種材料的計(jì)量誤差須控制在5%以?xún)?nèi)，測(cè)量水泥和其他固體材料時(shí)，使用重量稱(chēng)重法進(jìn)行稱(chēng)重；制備水泥漿液，使用常規(guī)攪拌設(shè)備進(jìn)行拌和時(shí)，攪拌時(shí)間要超過(guò)3 min，如果選擇高速制漿機(jī)進(jìn)行拌制，則需控制拌制時(shí)間不低于30 s；監(jiān)理工程師要對(duì)漿液拌制質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查，采用比重秤或比重計(jì)檢測(cè)漿液密度，一般灌漿施工前檢測(cè)1 次，灌漿施工中每隔2 h 檢測(cè)1 次。

3 施工過(guò)程的質(zhì)量控制

3.1 鉆孔

鉆孔作業(yè)前，施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布孔，并按孔序進(jìn)行系統(tǒng)編號(hào)，繪制平面布置圖，布孔完成后，報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核。鉆孔作業(yè)時(shí)，采用測(cè)斜儀、測(cè)繩、鋼尺等儀器檢測(cè)孔深、孔位偏差、終孔孔徑和孔底偏差是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，其中，孔深實(shí)際值不小于設(shè)計(jì)孔深值，鉆孔孔位與設(shè)計(jì)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(shù)規(guī)范要求，同時(shí)，要重點(diǎn)控制孔深20 m 以?xún)?nèi)的灌漿孔的孔底偏差。

大壩基礎(chǔ)地質(zhì)情況一般較為復(fù)雜，地勘可能存在工作深度不足等問(wèn)題，為確保壩基處理質(zhì)量，鉆孔作業(yè)時(shí)，先導(dǎo)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(shè)、設(shè)計(jì)（地勘）、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，如與設(shè)計(jì)地勘有出入，應(yīng)由設(shè)計(jì)（地勘）單位及時(shí)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?？變?nèi)沉積厚度不大于20 cm。在注漿之前，采用高壓水對(duì)裂隙進(jìn)行噴射清洗，噴射壓力為注漿壓力的80%，并且不超過(guò)1 MPa，直到回水變得清澈為止。

3.3 壓水試驗(yàn)

壓水試驗(yàn)是驗(yàn)證鉆孔底部基巖透水率是否滿足大壩基礎(chǔ)防滲要求的重要手段，按照技術(shù)規(guī)范規(guī)定，在壓力測(cè)試過(guò)程中，采用逐段注水的方法，首先對(duì)帷幕灌漿先導(dǎo)孔和質(zhì)量檢查孔進(jìn)行單點(diǎn)壓水試驗(yàn)，再根據(jù)堤壩的高度，采用多種不同壓力的方式進(jìn)行水壓測(cè)試。務(wù)必留意，在進(jìn)行水壓測(cè)試時(shí)，不得引起巖體劈裂或建筑物結(jié)構(gòu)抬動(dòng)。

固結(jié)灌漿灌漿孔各序孔需要選擇不少于5%的灌漿孔，進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)。簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)時(shí)，需要確保壓力保持在灌漿壓力的80%范圍內(nèi)，但不能高于1 MPa，整個(gè)試驗(yàn)的時(shí)間為20 min，期間需每5 min 進(jìn)行一次流量測(cè)量，并根據(jù)最末一次測(cè)量結(jié)果計(jì)算流量，計(jì)算透水率，確認(rèn)該灌漿孔透水率滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)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(huán)式和純壓式；循環(huán)注漿時(shí)，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(jié)構(gòu)混凝土的厚度、強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。灌漿過(guò)程中，需要按照逐級(jí)增加壓力來(lái)進(jìn)行灌漿，并確保灌漿壓力與注入率相匹配。同時(shí)，還要進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，以防止巖體或建筑物發(fā)生抬升和變形而導(dǎo)致?lián)p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(cè)值為準(zhǔn)。

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(lái)替代孔內(nèi)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(huì)根據(jù)每個(gè)洞口的最高注入壓力進(jìn)行堵塞，同時(shí)確保封孔注漿時(shí)間不低于30 min。

4 灌漿成果檢驗(yàn)

4.1 帷幕灌漿

帷幕灌漿質(zhì)量使用孔壓水試驗(yàn)以及鉆取巖芯來(lái)檢測(cè)，壓水試驗(yàn)必須在該部位灌漿施工完成14 d 后進(jìn)行，通過(guò)單點(diǎn)法分段進(jìn)行水壓試驗(yàn)；同時(shí)，自上而下分段鉆進(jìn)，采取巖芯，繪制鉆孔柱狀圖。檢查時(shí)，單排孔帷幕的檢查孔要抽取占總孔數(shù)的10%，多排孔帷幕的檢查孔要抽取主排孔所有數(shù)量的10%；對(duì)于每個(gè)壩段或單元工程來(lái)說(shuō)，至少應(yīng)當(dāng)設(shè)立一個(gè)檢查孔。

4.2 固結(jié)灌漿

評(píng)估固結(jié)灌漿質(zhì)量的途徑有兩種，一是通過(guò)巖體彈性波波速進(jìn)行檢測(cè)，二是通過(guò)鉆孔水壓試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)定巖體聲波傳播速度時(shí)，必須在灌漿完成14 d 后進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)巖體聲波傳播速度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，才能確認(rèn)其質(zhì)量合格。進(jìn)行鉆孔壓水試驗(yàn)時(shí)，需要等待灌漿完成72 h后進(jìn)行，為確保準(zhǔn)確性，抽取的檢查孔的數(shù)量不能少于總數(shù)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(guò)設(shè)計(jì)值的1.5 倍，則水壓試驗(yàn)合格。

5 施工質(zhì)量驗(yàn)收與評(píng)定

5.1 單元工程項(xiàng)目劃分

帷幕灌漿工程通常以一個(gè)壩段（塊）或相鄰的10～20 個(gè)孔劃分為一個(gè)單元工程；對(duì)于3 排以上帷幕，一般沿軸線將相鄰不超過(guò)30 個(gè)孔劃分為一個(gè)單元工程。固結(jié)灌漿工程通常以混凝土澆筑塊（或段落）進(jìn)行劃分，也可以根據(jù)施工分區(qū)來(lái)劃分獨(dú)立的單元工程。

5.2 單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收與評(píng)定

5.2.1 單元工程驗(yàn)收評(píng)定的程序

每完成一個(gè)單元工程后，施工單位需要立即進(jìn)行自我檢查評(píng)定，并將評(píng)定合格后的結(jié)果提交給監(jiān)理機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，監(jiān)理機(jī)構(gòu)會(huì)派遣監(jiān)理工程師對(duì)施工單位的自評(píng)意見(jiàn)進(jìn)行審查，以給出最終的復(fù)核結(jié)果，同時(shí)給出質(zhì)量評(píng)定意見(jiàn)。監(jiān)理機(jī)構(gòu)接收到單元工程施工質(zhì)量的復(fù)核申請(qǐng)，將盡快處理，并確保在一個(gè)工作日內(nèi)完成。

單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定分層次進(jìn)行，先評(píng)定工序施工質(zhì)量，再評(píng)定單孔施工質(zhì)量，最后評(píng)定單元工程施工質(zhì)量。

5.2.2 單元工程驗(yàn)收評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)

單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定等級(jí)分為合格和優(yōu)良，其標(biāo)準(zhǔn)如下：

1）合格等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：在單元工程帷幕灌漿效果檢查符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的前提下，灌漿孔100%合格，優(yōu)良率小于70%；各項(xiàng)報(bào)驗(yàn)資料應(yīng)符合驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2）優(yōu)良等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：在單元工程帷幕灌漿效果檢查符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的前提下，灌漿孔100%合格，優(yōu)良率不小于70%；各項(xiàng)報(bào)驗(yàn)資料應(yīng)符合驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6 結(jié) 語(yǔ)

水庫(kù)大壩基礎(chǔ)處理是非常重要的隱蔽工程，其施工質(zhì)量對(duì)于壩基穩(wěn)定和水庫(kù)安全運(yùn)行至關(guān)重要。施工過(guò)程中，監(jiān)理機(jī)構(gòu)應(yīng)對(duì)工藝試驗(yàn)、灌漿及壓水試驗(yàn)等進(jìn)行旁站監(jiān)理，嚴(yán)格把控施工技術(shù)參數(shù)并填寫(xiě)完整的旁站記錄。施工單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，通過(guò)監(jiān)理機(jī)構(gòu)的質(zhì)量控制，確保壩基處理灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。