土壩灌漿質(zhì)量評定存在的問題及探析

李云萍

(普洱市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站 665000)

1 前言

土壩壩體灌漿是消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩(wěn)定性的灌漿工程，分為充填式灌漿和劈裂式灌漿。自2002年至今，云南省普洱市完成了轄區(qū)內(nèi)近100座中小型病險水庫的除險加固工作。在需要進行防滲處理的土壩中，近90%的壩體采用了灌漿防滲處理方式。除險加固后的運行情況表明:土壩壩體經(jīng)灌漿處理后，原來的滲漏現(xiàn)象基本消失，壩體隱患得以消除，有效地提高了壩體的變形穩(wěn)定性，達到了除險加固的目的。

施工質(zhì)量評定是依據(jù)質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)、方法和程序，結(jié)合工程施工具體情況，確定施工質(zhì)量的等級。水利工程施工質(zhì)量等級分為合格、優(yōu)良兩級。合格是工程驗收標(biāo)準(zhǔn)，不合格工程必須進行處理且達到合格標(biāo)準(zhǔn)后，才能進行后續(xù)工程施工或驗收。在現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分原則及質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定，致使施工質(zhì)量評定工作沒有依據(jù)，存在評定意見難以統(tǒng)一的情況。

筆者在日常的質(zhì)量監(jiān)督工作中，通過總結(jié)認為土壩壩體灌漿的施工質(zhì)量等級評定存在以下主要問題:

a.單元工程劃分原則不確定，沒有施工質(zhì)量評定表和評定標(biāo)準(zhǔn)。

b.在土壩壩體灌漿設(shè)計中，設(shè)計人員往往提出以滲透系數(shù)作為壩體灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)的要求，與《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88)的要求不一致。

c.《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)規(guī)定的分部工程施工質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)未能全面反映灌漿效果。

那么，土壩壩體灌漿單元工程應(yīng)如何劃分?灌漿結(jié)束后是否應(yīng)做檢查孔注水試驗?按設(shè)計提出的防滲標(biāo)準(zhǔn)進行壩體灌漿質(zhì)量評定是否合理可靠?下面以云南省普洱市鎮(zhèn)沅縣閃橋水庫除險加固工程為例，針對以上問題進行分析和探討。

2 工程概況

閃橋水庫位于普洱市鎮(zhèn)沅縣按板鎮(zhèn)閃橋村(屬瀾滄江流域)，是一座以灌溉為主，兼顧防洪和集鎮(zhèn)供水的小(1)型水利工程。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物攔河壩、溢洪道和輸水涵洞為4級建筑物，次要建筑物為5級建筑物。水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇。抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度。水庫控制徑流面積42.5km2，總庫容787.5萬 m3，興利庫容695.4萬m3，死庫容53.3萬m3，正常蓄水位1311.50m，死水位1286.50m。攔河壩為均質(zhì)土壩，壩高43.5m。水庫始建于1970年，經(jīng)多年運行，水庫存在嚴重病害，于2008年3月～2010年5月實施除險加固。

3 除險加固設(shè)計

根據(jù)除險加固初步設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察結(jié)果，攔河壩土料性質(zhì)不均，填筑層間具有明顯的分層性，碾壓不密實，造成浸潤線出逸點過高，壩后坡大面積散浸、潮濕，局部存在集中滲漏現(xiàn)象，在下游壩坡高程1291.00～1295.00m之間尤為突出，面積為462m2。針對壩體滲漏情況，除險加固設(shè)計對壩體進行充填灌漿防滲處理。防滲軸線沿壩軸線單排孔布置，孔距1.5m，布置灌漿孔120個。充填灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)以滲透系數(shù)K≤1.0×10-5cm/s進行控制。

4 項目劃分

水利工程項目劃分是進行工程質(zhì)量控制、質(zhì)量檢查、質(zhì)量評定和工程驗收的重要依據(jù)。項目劃分應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點、施工部署及施工合同要求進行，劃分結(jié)果應(yīng)有利于施工質(zhì)量控制以及施工質(zhì)量管理。水利工程項目按級劃分為單位工程、分部工程、單元(工序)工程等三級。

2008年5月，普洱市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站對閃橋水庫除險加固工程項目劃分進行了確認。閃橋水庫除險加固工程共劃分為1個單位工程、3個分部工程，其中壩體防滲劃分為1個分部工程，為主要分部工程，其中的充填灌漿單元工程為重要隱蔽單元工程。

閃橋水庫除險加固工程的主要建設(shè)內(nèi)容為壩體、壩基防滲和壩面修整、護坡，施工招標(biāo)為1個標(biāo)段。根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)，除險加固工程按招標(biāo)標(biāo)段或加固內(nèi)容，并結(jié)合工程量劃分單位工程。因此將閃橋水庫除險加固工程劃分為1個單位工程符合劃分原則。

分部工程是在一個建筑物內(nèi)能組合發(fā)揮一種功能的建筑安裝工程，是組成單位工程的部分。對單位工程安全、功能或效益起決定性作用的分部工程稱為主要分部工程。根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)，除險加固工程按加固內(nèi)容或部位劃分分部工程，故將閃橋水庫壩體防滲劃分為1個分部工程符合劃分原則。而且由于壩體滲漏，嚴重影響壩體穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致水庫不能正常運行;土壩壩體灌漿的目的是截斷滲流，消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩(wěn)定性，將其劃分為主要分部工程是合理的。

單元工程是在分部工程中由幾個工序(或工種)施工完成的最小綜合體，是日常質(zhì)量考核的基本單位。主要建筑物的地基開挖、地下洞室開挖、地基防滲、加固處理和排水等隱蔽工程中，對工程安全或功能有嚴重影響的單元工程稱為重要隱蔽單元工程。根據(jù)《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)(一)》(SDJ 249—88)(試行)，在灌漿工程中，對混凝土壩壩體接縫灌漿、巖石地基帷幕灌漿、巖石地基固結(jié)灌漿、水工隧洞回填灌漿、高壓噴射灌漿的單元工程劃分原則均有規(guī)定，但沒有土壩壩體灌漿單元工程劃分原則的規(guī)定。因此，閃橋水庫土壩壩體灌漿單元工程的劃分參考巖石地基帷幕灌漿單元工程劃分原則，將相鄰的10～20個孔劃分為1個單元工程，由于壩體灌漿的質(zhì)量對攔河壩的安全和使用功能有嚴重影響，故將其劃分為重要隱蔽單元工程是合理的。

5 壩體灌漿處理

2008年5月，閃橋水庫壩體充填灌漿施工結(jié)束，共布置檢查孔11個，注水試驗48段，滲透系數(shù)Kmax=9.13×10-6cm/s、Kmin=4.0 ×10-7cm/s，均達到設(shè)計要求。2008年9月，水庫下閘試蓄水運行。2008年12月，發(fā)現(xiàn)下游壩坡高程1293.00m附近有約50m2的散浸、潮濕區(qū)域。后經(jīng)參建單位共同分析認為，壩體經(jīng)充填灌漿處理后，原滲漏面積和滲漏量明顯減小，壩體滲漏得到有效的控制，防滲效果明顯;高程1293.00m附近的散浸、潮濕應(yīng)屬于幕體未形成連續(xù)的防滲泥墻所致，為徹底消除壩體隱患，需對該區(qū)域進行補強灌漿處理。

2009年4月，設(shè)計單位完成補強灌漿設(shè)計。補強灌漿軸線長60m，高程在1288.62～1298.62m之間，在原灌漿孔間加密，共布置41個補強孔。2009年5月，補強灌漿結(jié)束，布置檢查孔2個、注水試驗4段，滲透系數(shù) Kmax=4.22 ×10-6cm/s、Kmin=1.5 ×10-6cm/s，均達到設(shè)計要求。2009年12月，庫水位為1310.60m(正常蓄水位1311.50m)時，下游壩面干燥，無散浸、潮濕現(xiàn)象。

6 質(zhì)量評定

6.1 檢查孔注水試驗

閃橋水庫壩體灌漿按設(shè)計要求實施后，檢查孔注水試驗的滲透系數(shù)均達到設(shè)計要求。但水庫下閘試蓄水運行后，下游壩坡仍然存在散浸、潮濕區(qū)域。由此可以看出，檢查孔注水試驗只能對壩體局部部位進行檢查，并不能全面反映整條灌漿軸線的實際情況，按滲透系數(shù)作為灌漿質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)并不具有代表性。

根據(jù)《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88)，土壩壩體隱患勘察不宜采用注水試驗的方法。原因是用注水試驗勘探土壩壩體隱患的大小和位置，難以說明問題;其次，土壩應(yīng)力計算、水力劈裂理論及劈裂灌漿實踐表明:土壩壩體有些部位的小主應(yīng)力很小，容易產(chǎn)生水力劈裂，注水試驗可使無隱患的壩體產(chǎn)生新的裂縫，或使原來有隱患的壩體產(chǎn)生更大更多的裂縫;實踐和理論證明:灌漿壓力小于0.05MPa也可使土壩壩體劈裂。該理論仍然適用于灌后檢查孔注水試驗，盡管檢查孔注水試驗未采用人為的加壓，但水柱壓力對泥墻和壩體均存在劈裂的可能性。

故筆者認為在土壩壩體灌漿結(jié)束后不宜做檢查孔注水試驗，且不宜按滲透系數(shù)作為灌漿最終質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)。

6.2 單元工程施工質(zhì)量評定

現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中，對土壩壩體灌漿的單元工程施工質(zhì)量評定表和評定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定。根據(jù)《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88)，質(zhì)量檢查可以分為灌漿過程的中間檢查和灌漿結(jié)束后的最終檢查。前者是為灌漿質(zhì)量控制而進行的階段性檢查，后者是為驗收和鑒定提供依據(jù)。中間質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括:布孔、造孔、工藝操作、漿液性能、綜合控制情況、各孔終止灌漿達到的標(biāo)準(zhǔn)、灌漿中出現(xiàn)的問題和處理情況等;最終質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括:壩體內(nèi)部的質(zhì)量(泥墻厚度、密度、連續(xù)性、均勻性)、壩面裂縫、浸潤線出逸點、滲流量變化情況等。

以往的土壩壩體灌漿單元工程質(zhì)量評定表參考巖石地基帷幕灌漿單元工程質(zhì)量評定表使用，在使用過程中不能完全反映實際施工情況，并且，巖石地基帷幕灌漿單元工程的質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)不適用于土壩壩體灌漿。因此，在日常的質(zhì)量監(jiān)督過程中，要求參建單位自制單元工程質(zhì)量評定表。根據(jù)技術(shù)規(guī)范的中間質(zhì)量檢查，結(jié)合施工實際情況，自制的單元工程質(zhì)量評定表應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:孔序、孔位、孔深、偏斜率、灌漿段長、灌漿土料、漿液性能、灌漿量、漿液變換、灌漿壓力、橫向水平位移、裂縫開展寬度、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)、灌漿出現(xiàn)問題的處理、封孔、灌漿記錄。考慮到土壩壩體灌漿結(jié)束后不宜做檢查孔注水試驗，故在自制的單元工程施工質(zhì)量評定表中未列入單元工程效果檢查。自制單元工程施工質(zhì)量評定見下表。

土壩壩體灌漿單元工程質(zhì)量評定表(自制)

a.填表說明。填表時必須遵守《水利水電工程施工質(zhì)量評定表填表說明與示例》(試行)的填表基本規(guī)定，并符合以下要求:

單元工程量:灌漿孔總長度(m);填表依據(jù):本表依據(jù)各孔施工記錄填寫，施工單位務(wù)必做好施工記錄，監(jiān)理要認真檢查;檢查項目欄中項次1～3、5～15的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):欄中均須填寫設(shè)計要求或規(guī)范名稱編號;各孔檢測結(jié)果:每個孔共有16個檢查項目，每項檢查結(jié)果用符號表示:用“√”標(biāo)明符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，用“O”標(biāo)明基本符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，用“×”標(biāo)明不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

b.各孔質(zhì)量評定。各孔質(zhì)量等級用符號表示:用“√”標(biāo)明優(yōu)良，用“O”標(biāo)明合格，用“×”標(biāo)明不合格。各孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):在主要檢查項目全部符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)前提下，一般檢查項目也符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的孔評為優(yōu)良孔;一般檢查項目基本符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的孔評為合格孔。

c.單元工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。灌漿孔全部合格，且優(yōu)良孔占70%及以上，即評為優(yōu)良;若優(yōu)良孔達不到70%，即本單元工程評為合格。

6.3 分部工程施工質(zhì)量評定

《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)明確規(guī)定，分部工程施工質(zhì)量同時滿足下列標(biāo)準(zhǔn)時，其質(zhì)量評定為合格:?所含單元工程的質(zhì)量全部合格，質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷已按要求處理，并經(jīng)檢驗合格;?原材料、中間產(chǎn)品及混凝土(砂漿)試件質(zhì)量全部合格，金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機制造質(zhì)量合格，機電產(chǎn)品質(zhì)量合格。分部工程施工質(zhì)量同時滿足下列標(biāo)準(zhǔn)時，其質(zhì)量評定為優(yōu)良:?所含單元工程的質(zhì)量全部合格，其中70%以上達到優(yōu)良等級，重要隱蔽單元工程和關(guān)鍵部位單元工程質(zhì)量優(yōu)良率達90%以上，且未發(fā)生過質(zhì)量事故;?中間產(chǎn)品質(zhì)量全部合格，混凝土(砂漿)試件質(zhì)量達到優(yōu)良等級(當(dāng)試件組數(shù)小于30時，試件質(zhì)量合格)，原材料質(zhì)量、金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機制造質(zhì)量合格，機電產(chǎn)品質(zhì)量合格。

閃橋水庫除險加固工程壩體灌漿分部工程補灌前的單元工程全部合格，施工過程中無任何質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷，原材料質(zhì)量全部合格，按照《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)的規(guī)定，分部工程質(zhì)量應(yīng)評定為合格。但水庫下閘試蓄水運行后，下游壩坡仍然有散浸、潮濕區(qū)域，分部工程評定結(jié)果無法全面反映壩體灌漿效果。

筆者認為，壩體灌漿主要用于土壩加固，在項目劃分中作為一個獨立的分部工程，其施工質(zhì)量能直觀地反映壩體除險加固的效果，對其質(zhì)量等級應(yīng)進行綜合評定，工程施工期及試運行期的滲流觀測資料應(yīng)在分部工程質(zhì)量等級評定時就反映出來，而不應(yīng)像新建工程一樣在單位工程和工程項目中反映。筆者通過總結(jié)質(zhì)量監(jiān)督過程中的壩體灌漿工程質(zhì)量評定，并結(jié)合技術(shù)規(guī)范的最終質(zhì)量檢查和《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL 176—2007)，認為評定壩體灌漿分部工程施工質(zhì)量時需同時滿足下列標(biāo)準(zhǔn):

a.合格標(biāo)準(zhǔn)。?所含單元工程的質(zhì)量全部合格，質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷已按要求處理，并經(jīng)檢驗合格;?原材料質(zhì)量合格;?浸潤線出逸點和滲流量變化情況符合設(shè)計要求。

b.優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。?所含單元工程的質(zhì)量全部合格;?單元工程優(yōu)良率達90%以上，且未發(fā)生過質(zhì)量事故;?原材料質(zhì)量合格;?浸潤線出逸點和滲流量變化情況符合設(shè)計要求。

7 結(jié)語

合理的項目劃分是施工質(zhì)量控制和評定的前提，而質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是施工質(zhì)量評定的依據(jù)。在現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定。筆者在日常的質(zhì)量監(jiān)督工作過程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)出一定的經(jīng)驗，在此進行探討，希望能夠盡快規(guī)范土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標(biāo)準(zhǔn)。?