淺談壩基及消力池固結灌漿施工工藝及其質量控制

李國華

摘 要：本文以某地區水利樞紐工程為例，探討壩基及消力池固結灌漿施工工藝及質量控制措施，確保相關檢測成果均滿足設計規定的質量標準，從而推進整個工程的順利進行，維護整個工程項目的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：壩基；消力池；固結灌漿；使用工藝；質量控制

某地區水利樞紐工程建設中，壩基及消力池固結灌漿施工是工程建設中的重點內容，主要包括壩踵齒槽基礎固結灌漿，壩后消力池無蓋重固結灌漿，以及不同級別消力池的部分基礎固結灌漿與加強固結灌漿。為加強水利樞紐工程壩基及消力池固結灌漿施工質量控制，加大力度探討壩基及消力池固結灌漿施工工藝及質量控制要點是非常必要的。

1 設計與技術要求

在壩基及消力池固結灌漿施工中，依照灌漿設計控制好固結灌漿鉆孔間的排距，以方格形式合理布置，以保證固結灌漿施工的順利開展。一般情況下，在壩基及消力池固結灌漿施工中，將設計孔深控制在5-7m之間，并令壩踵上下游側巖石邊坡鉆孔保持特定狀態，由垂直巖面變為鉛直向后，并調整孔深，從而保證壩基及消力池固結灌漿施工的規范性和合理性。在這一施工過程中，將設計灌漿壓力控制在0.2-0.4MPa之間，并結合壩基及消力池固結灌漿施工的實際情況，掌握好漿液的水灰比以及開灌比例，自稀向濃逐漸變化，以保證施工操作的規范性。此時施工人員應當密切關注巖體透水率變化情況，直到發現巖體透水率較大時，方可越級使用，以免影響壩基及消力池固結灌漿施工質量，一般情況下，壩基及消力池固結灌漿施工中大多以普硅42.5的水泥作為固結灌漿施工的主要材料，并將關區內抬動儀器的抬動變形值控制在0.2mm以內，以加強施工質量控制。

2 灌漿技術與施工工藝

壩后消力池部位的固結灌區有地下排水管道，固結灌漿必須在無混凝土壓重下施工。灌漿鉆孔應按設計圖布置施鉆，在達到設計孔深再用清水沖洗干凈后，按分序加密的原則進行。孔深不大于7m的灌漿孔采用全孔段孔內循環式灌漿，孔深大于7m的鉆孔應采用自上而下分段孔內循環式灌漿，當吸漿量較小或有串漿時，也可采用雙孔并聯法施工。開灌比3：1由稀到濃逐級變換灌注。

3 質量檢查和驗收標準

在壩基及消力池固結灌漿施工級質量控制過程中，為準確檢查固結灌漿的質量，并開展綜合性分析，主要通過測量巖體彈性縱波波速以及靜彈性模量的方式來實現，并對灌漿鉆孔巖芯和壓水試驗成果開展綜合評價，以保證質量檢查與驗收的科學性和可靠性。一般情況下，工程監理負責依據灌漿成果布置情況對灌漿孔進行檢查，以沈波測井和單點法壓水試驗進行檢測，開展規范的質量檢查，保證灌漿質量評定的科學性和合理性，為壩基及消力池固結灌漿施工工藝的優化以及質量的有效控制提供可靠的支持。

用壓水試驗成果評定灌漿質量時，所測巖體透水率值應不大于3Lu，且孔段合格率應在80%以上，不合格孔段的透水率值不超過4.5Lu且不集中，灌漿質量可認為合格。要求不同部位和不同巖性的波速值應分別大2000、3300、4000m/s。

4 質量控制措施

灌漿工程實施過程中，監理工程師按照灌漿設計文件的要求和水工建筑物水泥灌漿施工技術規范的規定，對灌漿工程進行全過程全方位的監控，主要監理手段有如下幾種：

（1）嚴格審查施工單位開工前報送的灌漿工程施工措施方案，使施工措施必須能結合本工程的實際，并符合設計文件和規程規范的要求。

（2）檢查審核施工隊伍的資質和質量保證體系，檢查施工人員的上崗證件，以保證施工隊伍和灌漿工作人員的技能和素質，能適應和勝任本工程的專業技術需要。

（3）對工程使用的原材料和設備進行檢查鑒定，要求灌漿所需的水泥、水、摻和料等符合有關材料的質量標準。要求灌漿工程所使用的鉆機、鉆頭、制漿機、灌漿泵和自動記錄儀等，能滿足本工程的需要并處于良好的工作狀態。

（4）冬季施工時，搭設保溫暖棚，棚內生火并加熱拌和用水，保證拌和水的水溫不低于15℃，漿液回漿溫度不低于59℃。

（5）灌漿實施過程中，監理工程師堅持現場巡視檢查，旁站監理在現場實行24h檢查。

（6）對灌漿原始資料進行檢查指導，要求原始記錄做到及時、準確、真實和齊備；綜合成果做到整理及時、圖件清晰、文字簡潔和條理清楚。

（7）嚴格執行鉆孔灌漿的單孔檢查驗收標準，及時準確地進行灌漿單元工程的質量驗收和評定。

5 灌漿成果

就壩基及消力池固結灌漿施工質量及成效來看，在壩踵齒槽部位，基礎固結灌漿成果顯著，共完成灌漿鉆孔955個，I序孔長度為3679.0m，II序孔長度為3615.0m。I、II序孔共計注入水泥量達到225544.59kg，基于相關統計資料進行分析，并對I、II序孔的單位注入量進行對比，可以發現II序孔要明顯小于I序孔，單位注入量僅占約四分之一的比例，就灌漿成果來看，其滿足基巖固結灌漿的正常規律，巖體可靠性較高，壩基及消力池固結灌漿施工質量可靠。研究發現，固結灌漿效果比較明顯，壩基巖體質量得到有效提升。

就壩后消力池無蓋重固結灌漿成果來看，其完成固結灌漿鉆孔360個，雷擊延長1800m，固結灌漿施工采用單孔全孔段一次性孔內循環灌漿法開展具體的施工操作，針對上游陡坎邊緣漏漿嚴重的部位，采用濃漿灌注的方式對灌區進行封堵，從而保證壩后消力池無蓋重固結灌漿質量的可靠性。通過對I、II序孔的平均單位注入量和單耗區間分布特征進行分析，可以發現II序孔明顯小于I序孔，固結灌漿施工正常，且灌漿效果比較明顯。

就不同級別消力坎基礎固結灌漿以及差動尾坎基礎固結灌漿來看，I序孔與II序孔均處于固結灌漿的正常規律范圍內，固結灌漿效果較好，質量可靠。基礎驗收中發現，受到開挖爆破振動以及卸荷松弛等因素的影響，部分基礎地震波波速尚未達到設計要求，為加強壩基及消力池固結灌漿施工質量控制，對這一部分基礎的局部進行加強固結灌漿處理，從而保證壩基及消力池固結灌漿施工質量的可靠性，對不合格基礎進行合理調整，改善壩基的完整性和均一性，全面提高固結灌漿效果。

結束語

就該工程壩基及消力池固結灌漿施工的整體情況來看，基于壓水試驗可以明確所測巖體透水率的最大值、最小值與平均值，基于鉆孔聲波檢測數據綜合統計，可以明確灌前和灌后巖體平均波速，明確鉆孔波速成果，分析壩基及消力池固結灌漿整體提高率，從而確保工程建設中壩基及消力池固結灌漿施工質量可靠程度高，滿足水利樞紐工程建設的相關標準，從而促進水利樞紐工程的實際應用價值得到最大程度的發揮。

參考文獻

[1]劉紅軍，朱金成，顧宏，劉順萍.壩基及消力池固結灌漿施工工藝及其質量控制[J].水利水電工程設計，2015，34（3）：37-39.

[2]楊學祥.龍灘水電站壩基固結灌漿施工過程中的質量控制[J].水利科技與經濟，2010，16（7）：802-803.

[3]任建華，肖光軍.淺析索風營水電站壩基及消力池的固結灌漿[J].水電站設計，2011，27（1）：102-105.