丹江口左岸土石壩混凝土防滲墻施工監(jiān)理質量控制

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(中國水利水電建設工程咨詢西北公司，西安 710000)

引 言

丹江口左岸土石壩初期工程已運行多年，通過1997年以前的數次加固，使左岸土石壩運行功能得到進一步加強。但因原有心墻厚度分布很不均勻，橫向為鋸齒狀，心墻填料也不均勻，局部存在沙粒夾層。初期大壩運行監(jiān)測1+140斷面測壓管水位出現異常情況，曾引起了各方的高度重視。大壩加高時擬對該部位心墻進行加固處理，加固方案為在上游面采用擺噴形成“隔離墻”，然后在隔離墻與心墻之間進行填充灌漿，彌補局部心墻厚度偏薄的不足； 后經現場試驗確定對左岸土石壩樁號1+159.61～1+185.96段防滲體加固采用混凝土防滲墻方案。現場施工具有施工軸線短、槽孔數量少、施工場地狹窄、施工布置緊湊、與土石壩加高施工干擾大、施工工期緊等特點。因該部位是左岸土石壩與混凝土壩聯接段，做好施工階段墻體的質量檢測與質量控制，是施工階段監(jiān)理工作的一大難題。

1 工程概況

丹江口左岸土石壩由五個不同半徑的圓弧段和若干個直線段所組成，分為左聯、張芭嶺、先鋒溝、尖山、王大溝、糖梨樹嶺等六段，右端與混凝土壩左岸聯接段上游面正交相接，左端與糖梨樹嶺相接； 全長1424m。左岸土石壩大壩加高由初期壩頂高程162m加高至177.6m，加高15.6m，壩線向左延長200m，最大壩高71.6m。左岸土石壩原為黏土斜墻和黏土心墻土石混合壩型，大壩壩體加高部分采用黏土斜墻接原黏土心墻及原黏土斜墻，延長段采用黏土心墻，下游壩坡加厚壩殼采用砂礫石料。

左岸土石壩初期工程是在1967～1973年特定的歷史條件下施工，在大壩加高以前，先后進行了14次不同規(guī)模的加固處理，使左岸土石壩運行功能得到進一步加強。但因原有心墻厚度分布很不均勻，橫向為鋸齒狀，心墻填料也不均勻，局部存在沙粒夾層，初期大壩運行監(jiān)測1+140斷面測壓管水位出現異常情況，曾引起了各方的高度重視。在大壩加高期間，確定對左岸土石壩樁號1+159.61～1+185.96段防滲體加固采用混凝土防滲墻方案。加固混凝土防滲墻施工軸線長約48.84m，防滲墻頂部高程164.00m，底部與初期土石壩混凝土壓漿板連接，左端與初期土石壩心墻加固混凝土防滲墻對接，右端與混凝土壩體相接，墻厚0.9m，最大墻高61.0m。防滲墻墻體材料采用塑性混凝土，技術指標為：彈模11×103～14×103MPa、強度7.5～10MPa、抗?jié)B標號S8。施工具有施工軸線短、槽孔數量少、施工場地狹窄、施工布置緊湊、與土石壩加高施工干擾大、施工工期緊等特點。施工沿軸線劃分共11個槽段，其中I期槽段5個，Ⅱ期槽段6個； 鉆孔平均孔深約50m，最大槽段長5.4m。鉆孔進尺2600折算米，成墻面積2794.32m2。

2 施工地質條件

加固混凝土防滲墻穿過的地層主要為初期工程土石壩黏土心墻，心墻底部為初期工程混凝土壓漿板。填筑資料表明，黏土填筑質量尚好，壓實后平均干容重1.67g/cm3； 加高期間局部進行過換填。

3 施工質量控制與質量檢測

3.1 施工質量控制

3.1.1 開工前質量控制

3.1.1.1 設計技術交底與有關資料的提供

工程開工前，監(jiān)理單位組織建設單位、設計單位、承建單位等各方代表，召開了設計技術交底會。協調建設單位、設計單位對初期工程左岸土石壩加固防滲墻的相關資料進行了整理，向施工單位提供了初期工程防滲墻造孔、固壁泥漿、墻體澆筑等基本資料，同時還提供了防滲墻墻體接合部位與原老防滲墻、壩體防滲體下部壓漿板的施工資料。

3.1.1.2 監(jiān)理細則編寫與印發(fā)

監(jiān)理單位在總監(jiān)理工程師的組織下，由專業(yè)監(jiān)理工程師編寫了左岸土石壩加固混凝土防滲墻監(jiān)理細則，經與建設單位溝通確認后印發(fā)，作為施工監(jiān)理的指導實施細則。

3.1.1.3 施工方案的審查

工程開工前,施工單位及時申報丹江口大壩加高工程左岸土石壩加固混凝土防滲墻施工方案，經監(jiān)理單位審批后實施。

3.1.1.4 防滲墻混凝土配合比的審核

防滲墻混凝土配合比是在施工單位經過室內配合比試驗，并通過現場拌和試驗由檢測專業(yè)監(jiān)理工程師見證取樣試驗合格后確定的。墻體材料配合比為：水灰比0.75，膨潤土22%～25%(干摻法)、砂率65%、水泥標號為32.5級礦渣、骨料為礫石一級配。施工配合比詳見表1。

3.1.1.5 現場開工條件的檢查

監(jiān)理工程師組織對施工進場設備進行檢查，對施工質量保證體系、安全管理體系進行檢查，對施工軸線進行復核，對施工排漿系統進行檢查。現場開工條件具備后，發(fā)出開工通知。

3.1.2 施工過程質量控制

加固混凝土防滲墻施工過程中，監(jiān)理工程師按監(jiān)理實施細則要求明確了槽孔造孔、固壁泥漿、預埋管制作、混凝土澆筑導管下設等四個見證點，槽孔終孔驗收、底部壓漿板鑒定、清孔換漿、預埋管安裝、混凝土澆筑等五個待檢點。施工過程質量控制重點對造孔質量、清孔換漿質量、混凝土質量三大方面進行控制。

3.1.2.1 造孔質量控制

防滲墻鉆孔設備主要采用CZ-6A型沖擊鉆機配十字平底鉆、管鉆進行槽孔建造，槽段長度最大不超過6m。先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，墻段連接采用鉆鑿法。

在造孔質量控制過程中，監(jiān)理工程師重點抓主孔的單孔、小墻的驗收。在施工單位三級檢查制度的驗收基礎上，對主孔分段進行驗收，對孔位、孔斜、孔深進行復核檢測； 對小墻采取的是按設計墻厚的鉆頭能順利放至孔底進行復核。基礎壓漿板鑒定是組織建設單位代表、設計代表、施工單位質量保證部三檢等進行四方聯合鑒定驗收； 質量監(jiān)督站作為政府質量監(jiān)督代表對驗收過程進行監(jiān)管。

3.1.2.2 清孔換漿質量控制

清孔換漿驗收是組織建設單位代表、設計代表、施工單位質量保證部等四方進行的聯合驗收。聯合驗收是清孔換漿完成后，在施工單位三級檢查制度的驗收基礎上，按技術要求對孔內淤積深度及時進行檢測，并現場指定施工單位分部位采用抽筒抽取槽底泥漿進行密度、黏度、含砂量三項指標檢測； 對Ⅱ期槽孔清孔換漿驗收，應重點對接頭混凝土孔壁刷洗質量進行復核檢測。

3.1.2.3 混凝土質量控制

防滲墻混凝土施工采用直升導管法澆筑水下混凝土。現場拌和系統采用的是左岸標段小胡家?guī)X混凝土拌和系統，8m3混凝土攪拌車直接輸送到槽口儲料槽，由分料斗進導管入槽孔澆筑。混凝土運至槽口后，采用溜槽下料，在澆筑過程中，控制各料斗口均勻下料，并根據混凝土上升速度起拔導管。導管埋入混凝土的深度控制在1.0～4.0m之間，混凝土供應強度滿足混凝土上升速度不小于3.0m/h的要求。

混凝土質量主要是從兩方面進行現場質量控制，一是混凝土拌和物的拌和質量，二是混凝土澆筑質量。

混凝土拌和質量控制中，拌和樓監(jiān)理工程師重點對進場原材料、拌和樓設備的完好率、稱量系統精度、水灰比、摻土量、外加劑摻量、出機口混凝土的取樣檢測進行了控制。

混凝土澆筑質量控制由監(jiān)理工程師對導管的配管及下設、導管間距以及導管與槽端距離、混凝土開澆情況、槽內混凝土澆筑上升速度、槽內混凝土上升的均勻性等在施工自檢的基礎上進行復核，并詳細作好隱蔽工程旁站記錄。

3.2 施工質量檢測

3.2.1 原材料檢測

左岸土石壩加固混凝土防滲墻在施工期間，分別對施工進場的兩個批次的低熱礦碴水泥的抗壓強度、抗折強度、凝結時間、細度、安定性等幾項指標進行了抽樣檢測，檢測成果均符合要求； 對兩個批次的湖南澧縣膨潤土黏度、屈服值/塑性黏度、濾失量、濕篩分析、濕度等幾項指標進行了抽樣檢測，檢測成果均符合要求。固壁泥漿性能檢測采取隨機抽樣形式，檢測成果均符合要求。外加劑、骨料、砂等原材料檢測均在拌和系統原材料定期檢測項目期間抽檢，檢測成果符合要求。施工期間，監(jiān)理單位抽檢32.5低熱礦渣硅酸鹽水泥1組、粗細骨料各6組，檢測結果表明水泥、粗細骨料均符合要求。

3.2.2 混凝土拌和物檢測成果

混凝土防滲墻澆筑期間，監(jiān)理工程師對各槽孔混凝土拌和物進行了隨機抽樣，各槽孔混凝土室內試驗檢測成果詳見表2，檢測各項指標均滿足設計要求。

表2 左岸土石壩加固混凝土防滲墻混凝土抽樣檢測成果

3.2.3 預埋管質量檢測

加固混凝土防滲墻內預埋灌漿孔共計33個，現場按施工方案均采取鋼籠定位下設預埋。因受現場施工條件限制，少數預埋管按單管埋設工藝預埋。在后期鉆孔施工時采用鉆孔跟蹤檢測，預埋灌漿管合格率84.84%。

3.2.4 加固混凝土防滲墻無損檢測

建設單位委托第三方采用無損檢測方法對左岸土石壩加固混凝土防滲墻的整體性進行了全面檢查。檢測成果表明，防滲墻總體質量良好,骨料分布較均勻,混凝土膠結密實。根據數理統計分析確定了現有測區(qū)內常態(tài)混凝土體的聲波速度分布范圍為2900～4500m/s； 集中分布范圍在3300～4300m/s之間。前者約占總數的94%以上； 后者約占總數的85%以上。波速小于2900m/s的測點約占總數的6%以下。存在混凝土質量缺陷現象的局部孔段表現為聲波低波速或偏低波速，在測井曲線上有的相對于背景段呈低值尖刺或鋸齒狀，較為明顯的有4條剖面出現此種現象。彈性波CT結果表明，絕大部分墻體連續(xù)性、完整性較好。

3.2.5 質量檢查孔情況

根據資料分析，經設計單位、監(jiān)理單位以及建設單位各代表研究，在1號槽布置一個φ150mm質量檢查孔，孔深54m。施工單位采用雙管單動鉆具進行了取芯，并進行了注水試驗。因質量檢查孔鉆孔在孔深40.7～43.1m處遇預埋管，為避免意外情況發(fā)生，監(jiān)理工程師同建設單位、設計單位代表研究后決定不再進行鉆進，對孔深43.1m以上的鉆孔進行孔內電視錄像。

質量檢查孔全孔巖芯采取率為90.1%，大部分芯樣呈長柱狀，完整巖芯最長為1.9m。注水檢查滲透系數為1.17×10-8，孔斜率為0.16%，孔底偏距為7cm。孔內電視錄像顯示，質量檢查孔除在孔深8.22m處孔壁見2～3cm混漿外，其余部位顯示混凝土骨料分布均勻，膠結良好； 孔壁在41.52m以下遇墻內預埋灌漿管。

監(jiān)理單位對質量檢查孔混凝土芯樣進行力學性能、抗?jié)B性能抽樣檢測。防滲墻混凝土檢測抗壓強度為7.82MPa，彈性模量分別11.8×103MPa； 抗?jié)B等級大于S9。

4 質量缺陷及處理情況

防滲墻7號槽為Ⅱ期槽，槽長5.4m、平均孔深為56.6m。在該槽段澆筑至43.9m時，因施工原因導致1號導管起拔困難而堵管，為保證現場施工及槽孔安全，被迫采取了單管澆筑。為了查清7號槽墻體質量情況，施工單位積極進行了研究，并組織專家進行了咨詢，經與建設單位、設計單位、監(jiān)理單位研究后確定對7號槽段進行鉆孔、注水及孔內攝像檢查、彈性波CT檢測。檢測結果表明，7號槽左端墻體有混漿、夾泥等缺陷，經參照有關要求確定為Ⅱ類施工質量缺陷。現場采取對7號槽全槽段進行了墻內鉆孔、孔內高壓水沖洗、灌漿等措施處理，經無損檢測7號槽墻體質量滿足要求。處理完成后監(jiān)理單位組織參建各方對施工質量缺陷進行了驗收。

5 結 語

左岸土石壩加固防滲墻混凝土原材料質量檢測成果、拌和物取樣檢測成果表明，原材料、墻體混凝土拌和物質量均滿足要求。第三方檢測成果及質量檢查孔現場檢查情況表明，防滲墻混凝土質量良好。混凝土芯樣室內試驗檢測檢查報告成果表明混凝土質量符合要求。7號槽施工質量缺陷經檢查、處理后，檢測資料表明該處理可滿足設計要求，防滲墻混凝土總體質量良好。監(jiān)理單位在左岸土石壩加固防滲墻施工質量控制上，施工質量控制要點明確、控制方法合理，在監(jiān)理質量控制方面起到了較好的效果。

1 陶景良.混凝土防滲墻施工[M].北京:水利電力出版社,1988.

2 高鐘璞.大壩基礎防滲墻[M].北京:中國電力出版社,2000.

3 SL 174—96水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規(guī)范[S].北京:水利電力出版社，2003.

4 SL 352—2006水工混凝土試驗規(guī)程[S].北京:中國水利水電出版社，2006.