淺談大壩固結(jié)灌漿監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

朱 海

一、工程概況

牛嶺水庫位于安徽省宣城市涇縣境內(nèi)，水庫總庫容1.67 億m3，為大（2）型水庫，大壩型式為混凝土重力壩，大壩由主壩和左岸連接壩組成，主壩長275m，壩頂寬8m，壩高59m，有14 個壩塊組成，左岸連接壩長205m，壩頂寬8m，壩高20m，有10個壩塊組成，大壩固結(jié)灌漿孔間排距3m，梅花型布置，帷幕前孔深10m，采用自上而下分兩段進(jìn)行灌漿，帷幕后孔深6m，采用全孔一次性灌漿。

二、施工前監(jiān)理質(zhì)量控制

（一）灌漿材料控制

原材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿水泥采用強(qiáng)度等級為42.5 級的普通硅酸鹽水泥，為保證質(zhì)量采用海螺水泥，水泥進(jìn)場后，監(jiān)理要對其規(guī)格、數(shù)量、出廠合格證、外觀質(zhì)量等進(jìn)行驗(yàn)收，同時需對其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行平行檢測，水泥經(jīng)監(jiān)理進(jìn)場驗(yàn)收和平行檢測合格后才允許使用。

（二）灌漿設(shè)備及計量器具控制

固結(jié)灌漿設(shè)備主要有高速制漿機(jī)和三缸型灌漿泵，高速制漿機(jī)拌出的漿液分散性和穩(wěn)定性高，能更好地注入巖石裂隙，三缸型灌漿泵壓力輸出穩(wěn)定，便于準(zhǔn)確讀數(shù)，設(shè)備進(jìn)場后監(jiān)理要對其型號及合格證進(jìn)行核查。由于施工單位進(jìn)場的灌漿設(shè)備大部分都是舊設(shè)備，使用前要對其進(jìn)行試運(yùn)行，以確認(rèn)其是否符合設(shè)計要求，高速制漿機(jī)要測試其攪拌轉(zhuǎn)速能否大于1200r/min，三缸型灌漿泵要測試其額定灌注壓力能否大于最大灌漿壓力的1.5 倍（設(shè)計最大灌漿壓力0.7MPa），測試符合設(shè)計要求后允許投入使用。固結(jié)灌漿計量器具主要有密度計、壓力表、灌漿記錄儀，計量器具進(jìn)場后要在監(jiān)理見證下送到有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，經(jīng)檢定合格后，才允許投入使用。

（三）固結(jié)灌漿試驗(yàn)控制

大壩固結(jié)灌漿前要進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，灌漿試驗(yàn)方案經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)后才允許實(shí)施。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿試驗(yàn)選擇了地質(zhì)具有代表性的11 號壩塊進(jìn)行，灌漿試驗(yàn)完成后，監(jiān)理機(jī)構(gòu)對其灌漿壓力、漿液配比等參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，施工單位根據(jù)確認(rèn)的灌漿試驗(yàn)參數(shù)上報灌漿施工方案并經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)后才正式進(jìn)行大壩固結(jié)灌漿。

三、施工階段的監(jiān)理質(zhì)量控制

（一）鉆孔質(zhì)量控制

鉆孔主要控制孔位、孔深，孔位在放樣后鉆孔前進(jìn)行驗(yàn)收，一般采用鋼卷尺進(jìn)行測量，孔位驗(yàn)收時如果發(fā)現(xiàn)偏差超過10cm 的要及時進(jìn)行改正。孔深一般采用測繩進(jìn)行測量，測量時如果孔深小于設(shè)計孔深的要及時進(jìn)行補(bǔ)鉆。監(jiān)理人員驗(yàn)收孔位、孔深時需要有高度的責(zé)任心，要逐孔進(jìn)行測量，不能隨機(jī)抽檢幾個，其余數(shù)據(jù)就在合格范圍內(nèi)進(jìn)行編造。

（二）裂隙沖洗質(zhì)量控制

裂隙沖洗在灌漿前進(jìn)行，沖洗壓力采用灌漿壓力的80%并不大于1MPa，沖洗要持續(xù)到回水澄清為止。采用有壓沖洗能將粘附在孔壁的巖粉、松軟物質(zhì)沖出孔外，這樣漿液在孔中將更容易與裂隙面膠結(jié)。

（三）灌漿壓力控制

大壩固結(jié)灌漿往往在巖體淺部進(jìn)行，灌漿壓力選擇要慎重，牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿壓力根據(jù)灌漿試驗(yàn)確定，第一段灌漿壓力采用0.3MPa，第二段灌漿壓力采用0.4MPa，在灌漿過程中經(jīng)抬動觀測及混凝土表面查看，未發(fā)現(xiàn)混凝土面抬動、開裂現(xiàn)象。

（四）漿液濃度控制

牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿漿液濃度采用3、2、1、0.5 四個比級，開灌水灰比采用3 ∶1。為了確保漿液濃度符合要求，采用拌合站集中拌制0.5比級濃漿，再根據(jù)需要加水拌制不同比級的漿液。漿液濃度通過密度計測量，灌漿中每一比級漿液濃度都要定期進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)濃度不符合要求的要及時進(jìn)行調(diào)整。

（五）漿液變換標(biāo)準(zhǔn)控制

牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿漿液濃度采用由稀到濃，逐級改變。灌漿的時候，當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變，壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比，只有當(dāng)某級漿液的注入量已達(dá)300L 以上，或灌漿時間已達(dá)到30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，才允許變換濃一級漿液。

（六）灌漿塞位置控制

為了防止漏灌，灌漿塞第一段要放置在混凝土內(nèi)，第二段要放置在灌漿段段頂以上50cm。每個孔灌漿塞安放的位置都要經(jīng)監(jiān)理人員計算、測量。

（七）抬動孔數(shù)據(jù)控制

固結(jié)灌漿一般壓力較大，灌漿效果更好，但也要防止蓋重混凝土抬動破壞，壓水試驗(yàn)及灌漿作業(yè)時都要進(jìn)行抬動監(jiān)測，抬動孔一般每10min 記錄一次監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)抬動數(shù)據(jù)變化較大時，要縮短監(jiān)測間隔時間。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿由于嚴(yán)格按照灌漿試驗(yàn)確定的壓力進(jìn)行施工，抬動孔監(jiān)測時未發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)。

（八）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制

大壩固結(jié)灌漿作業(yè)要連續(xù)進(jìn)行，不得無故中斷，只有達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)才允許終止。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為在規(guī)定壓力下，注入率不大于1L/min 后，屏漿30min，屏漿期間平均注入率不大于1L/min 時，才可結(jié)束灌漿。

（九）封孔質(zhì)量控制

灌漿孔的封孔極為重要，封孔不實(shí)等于增加了新的滲漏通道。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿全孔灌漿結(jié)束后，使用水膠比0.5 ∶1 的濃漿開展全孔封孔作業(yè)，孔口空余部分采用干硬性砂漿填平抹實(shí)。聲波測試孔、壓水試驗(yàn)檢查孔完成檢測工作后，也要及時進(jìn)行封孔。

（十）灌漿特殊情況處理

正確處理大壩固結(jié)灌漿出現(xiàn)的各種特殊情況對保證質(zhì)量、加快工期有重要意義。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿出現(xiàn)的特殊情況主要是壩塊周圍冒漿與灌漿孔間串漿，經(jīng)研究，商定冒漿采用速凝水泥漿進(jìn)行嵌縫，地表封堵后，再采用降壓、加濃漿液、限流、限量、間歇灌注等方法處理。灌漿孔間串漿，如串漿孔具備灌漿條件，將串漿孔并聯(lián)灌漿，灌漿時注意控制灌漿壓力，防止抬動。如串漿孔不具備條件，可用灌漿塞阻塞串漿孔，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，立即將被串孔去塞，掃孔、沖洗、灌漿。為了防止或減少灌漿串孔的發(fā)生，固結(jié)灌漿一序孔間隔進(jìn)行鉆孔，未經(jīng)監(jiān)理工程師同意不得隨意鉆孔。施工單位嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，使灌漿特殊情況得到很好的處理。

（十一）灌漿記錄儀記錄數(shù)據(jù)控制

灌漿記錄儀記錄的數(shù)據(jù)監(jiān)理現(xiàn)場旁站時要當(dāng)班簽認(rèn)，切忌事后補(bǔ)簽，簽認(rèn)時要認(rèn)真審查灌漿孔編號是否正確，漿液變換標(biāo)準(zhǔn)、灌漿結(jié)束時間是否符合設(shè)計和規(guī)范要求，施工相關(guān)人員簽名是否齊全等。

四、施工后的監(jiān)理質(zhì)量控制

（一）檢查孔孔位布置

牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿檢查孔壓水試驗(yàn)在灌漿結(jié)束3 天后進(jìn)行，檢查孔孔位不能隨意選定，要根據(jù)灌漿記錄和有關(guān)資料，選定在進(jìn)漿量較大和灌漿過程中異常的部位，施工單位初步選定后要報監(jiān)理機(jī)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)，這樣才可以最大限度保證大壩固結(jié)灌漿的質(zhì)量。

（二）灌前與灌后壓水試驗(yàn)成果分析

牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿前做簡易壓水實(shí)驗(yàn)215段，透水率在8Lu～30Lu 之間，灌后做單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)252 段，透水率在1.3Lu～3.9Lu 之間，灌后透水率小于設(shè)計規(guī)定的透水率5Lu。從壓水試驗(yàn)成果來看，灌后與灌前相比透水率明顯降低，灌后透水率合格。

（三）灌前與灌后聲波測試成果分析

牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿聲波測試淺孔96 個，深孔56 個，通過灌前和灌后的巖體波速分析，灌后波速在4564～4976m/s 之間，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的灌后波速4200m/s，灌后波速提高率在5.43%～6.56%之間，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的灌后波速提高3%以上。從聲波測試結(jié)果來看，灌后與灌前相比巖體波速提高較快，灌后聲波測試合格。

（四）固結(jié)灌漿單元工程質(zhì)量評定

大壩固結(jié)灌漿單元工程完成后要及時進(jìn)行灌漿效果檢查和單元工程質(zhì)量評定，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量缺陷，以便盡早修補(bǔ)，也有利于工程后續(xù)進(jìn)度安排。牛嶺水庫大壩固結(jié)灌漿共24個單元，3120個孔，單元工程評定全部合格，其中優(yōu)良孔達(dá)到70%以上，灌漿效果檢查（壓水試驗(yàn)和巖體波速）全部符合設(shè)計和規(guī)范要求，灌漿單元工程質(zhì)量經(jīng)評定全部優(yōu)良。

五、結(jié)語

在現(xiàn)代水利樞紐中，大壩固結(jié)灌漿是基礎(chǔ)處理的一種重要方法，施工過程中的各種問題會嚴(yán)重影響到灌漿的效果，其質(zhì)量控制的要點(diǎn)必須得到足夠的重視。本文通過分析施工前、施工過程中以及施工后的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)，以期為大壩巖石基礎(chǔ)固結(jié)灌漿的施工質(zhì)量控制提供借鑒■