向 飛

(四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司，四川成都 610072)

溪洛渡水電站上游圍堰防滲墻施工的質(zhì)量控制

向 飛

(四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司，四川成都 610072)

溪洛渡水電站上游圍堰防滲墻工程施工工期緊迫、工程量大、任務(wù)重，防滲墻內(nèi)大孤石含量多、直徑大、架空現(xiàn)象嚴重，施工難度大。通過事前對困難的仔細分析和充分估計，采取了鉆孔預(yù)爆、預(yù)灌濃漿、加膨潤土拌和系統(tǒng)改造等系列技術(shù)措施，同時在事中精細施工、嚴格控制，事后及時總結(jié)，在參建各方的共同努力下保質(zhì)、保量、按期完成了上游圍堰防滲墻工程施工。

圍堰;防滲墻;質(zhì)量控制;質(zhì)量檢查;溪洛渡水電站

1 前 言

溪洛渡水電站上游圍堰為碎石土斜心墻土石圍堰，最大堰高78.0m，堰頂寬度10.5m。迎水堰面坡度1∶2.5，背水堰面坡度1∶1.75。堰體防滲采用碎石土斜心墻;堰基覆蓋層防滲采用塑性混凝土防滲墻。防滲墻施工平臺高程384.00m，混凝土防滲墻最大深度 52.0m、厚度 1.0m，防滲軸線長度為120.23m，防滲面積為4 296.12m2?；鶐r防滲采用帷幕灌漿。

2 工程地質(zhì)條件

上游圍堰基礎(chǔ)覆蓋層一般厚17～22m，局部可達25m，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，均一性較差，據(jù)對壩區(qū)鉆孔揭露的資料分析，由下至上大致可分為三層。

(1)第①層:含砂塊碎石層，厚度變化較大，一般厚2～7m。塊碎石成分為玄武巖，個別為砂巖，呈棱角狀。塊石粒徑一般10～30cm，碎石粒徑一般4～6cm。砂為灰色中砂。該層透水性較強，抽、注水試驗測得 K=10－1～10－2cm/s。

(2)第②層:砂卵石夾孤塊石層，粒徑極不均勻，呈層狀分布，可分多個小層，架空現(xiàn)象比較明顯，厚度變化大，一般厚7～12m。砂卵石成分比較雜，有玄武巖和砂巖、灰?guī)r等;孤塊石主要為兩岸山體崩塌的玄武巖。卵石粒徑一般3～6cm，礫石粒徑一般0.2～0.5cm及1～2cm，砂為中砂，孤石粒徑一般50～100cm，個別可達300cm，塊石粒徑一般 10～30cm。在粗顆粒分布地段抽、注水試驗無法進行，估計滲透系數(shù)可達100～10－1cm/s;細顆粒分布地段的抽、注水試驗測得 K=10－2～10－3cm/s。

(3)第③層:塊碎石夾漂卵石，粒徑不均勻，混雜分布，結(jié)構(gòu)松散，架空明顯，厚度變化大，一般厚1～5m。塊碎石成分全部為玄武巖，漂卵石成分比較復(fù)雜，有砂巖、石英巖、灰?guī)r、玄武巖等。塊石粒徑一般15～30cm，碎石粒徑一般6～9cm，少量2～5cm，漂(孤)石粒徑一般30～100cm ，個別可達300cm，卵石粒徑一般3～7cm，部分1～2cm。抽水試驗測得 K=10－1～10－2cm/s，屬透水層。

由于廠房進水口和導(dǎo)流洞進口開挖時大量石渣滾入金沙江內(nèi)，使原圍堰部位的覆蓋層分布、厚度和結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，靠近兩側(cè)岸邊石渣厚度較大，且以大孤石為主，架空嚴重。

3 工程設(shè)計指標

上游圍堰防滲墻墻厚為1.0m，防滲墻嵌入基巖深度不小于0.5m，防滲墻混凝土澆筑至孔口，高程為384.0m;防滲墻槽孔孔斜率一般情況按小于0.4%控制，遇孤石地段按小于0.6%控制。

上游圍堰防滲墻墻體澆筑材料為塑性混凝土，塑性混凝土性能控制指標見表1。

4 組織機構(gòu)和相關(guān)制度的建立

圍堰防滲墻工程開工前，溪洛渡監(jiān)理部專門組織成立了大壩項目部圍堰防滲墻施工監(jiān)理組，監(jiān)理部實驗室、測量、安全、合同等部門配合工作。在防滲工程開工前，監(jiān)理工程師及時編制了防滲墻施工監(jiān)理細則，明確了質(zhì)量控制目標、內(nèi)容、標準、措施和方法，以保證防滲墻工程施工監(jiān)理的順利進行。

表1 防滲墻混凝土性能指標

同時監(jiān)理工程師督促承包人完善了質(zhì)量控制組織機構(gòu)、建立了質(zhì)量“三檢制”等相關(guān)的質(zhì)量控制制度，并按準入制度配置了相應(yīng)合格的質(zhì)量管理、控制人員。

在施工過程中監(jiān)理工程師根據(jù)需要牽頭成立了由四方(業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理)代表參加的工作領(lǐng)導(dǎo)小組，在現(xiàn)場召開“日碰頭”會議及時解決、協(xié)調(diào)施工中存在的問題。

5 對施工前準備工作的控制

5.1 施工技術(shù)準備

(1)根據(jù)施工現(xiàn)場的條件和塑性混凝土防滲墻的技術(shù)要求，督促承包人完成施工組織設(shè)計、施工方案的編制，監(jiān)理工程師及時完成審查工作，重點審查了現(xiàn)場混凝土的配合比試驗，黏土、膨潤土的摻和方法、施工工藝、施工設(shè)備等內(nèi)容。其中確定防滲墻施工程序為:鉆進主孔→劈打副孔→清孔→下設(shè)預(yù)埋灌漿管→混凝土澆筑。墻段連接采用“接頭管法”。

(2)檢查落實了能滿足工程實際需要的造孔設(shè)備、塑性混凝土澆筑的施工設(shè)備，尤其是對塑性混凝土拌和系統(tǒng)中膨潤土摻加設(shè)備的改造和混凝土運輸設(shè)備作為重點檢查予以落實。

(3)根據(jù)試驗室提供的配合比和技術(shù)要求進行現(xiàn)場混凝土配合比的復(fù)核試驗和材料的檢測試驗，對塑性混凝土重點檢測了黏土和膨潤土的黏土含量與塑性指標。

(4)選擇在防滲墻中心線上具有典型代表性的部位進行生產(chǎn)性試驗，確定造孔、固壁泥漿、墻體澆筑等施工工藝和參數(shù)。

5.2 施工現(xiàn)場準備

監(jiān)理工程師督促承包人按在投標文件中承諾的要求及時進行施工用水、用電、用氣的布置。

督促承包人做好設(shè)備組織調(diào)配工作、施工平臺的建造工作，以及導(dǎo)向槽、膨潤土制漿系統(tǒng)、廢漿處理池的設(shè)置等準備工作。

6 防滲墻施工過程的質(zhì)量控制

監(jiān)理工程師對防滲墻施工過程采取巡視結(jié)合旁站的監(jiān)理方式，主要控制的內(nèi)容如下:

(1)預(yù)灌濃漿處理。上游圍堰防滲墻施工前對已勘明存在較大滲漏通道的部位采用預(yù)灌濃漿的方法堵塞滲漏通道，防止混凝土防滲墻施工時槽內(nèi)泥漿大量漏失，確保沖擊鉆機等設(shè)備的施工安全和正常作業(yè)。根據(jù)審批的施工方案，監(jiān)理工程師重點從施工程序、漿液配方等方面進行控制。①預(yù)灌濃漿的施工程序為:灌漿分兩序進行，先施工一序孔，后施工二序孔，逐序加密;自下而上分段灌漿。②漿液配方為水泥∶膨潤土∶水=1∶2∶2，如果吸漿量較大，可加入適量的速凝劑，并且配合間歇灌漿、降壓、限流等措施，在嚴重漏失地帶，選用灌注砂漿或膏狀漿液。

上游圍堰防滲墻施工共進行了27個孔的預(yù)灌濃漿，灌漿深度一般為30m，灌入水泥85 268.0kg、膨潤土167 173.3 kg。

(2)大孤石鉆孔預(yù)爆。防滲墻施工前在進行預(yù)灌濃漿鉆孔時先對碰到的大孤石進行預(yù)爆破。利用SM－400全液壓鉆機進行孔內(nèi)小孔徑鉆孔爆破，效果好，不危及槽孔安全，但鉆孔要占用直線工期。經(jīng)過試驗，孔深超過30m對槽孔安全影響小。監(jiān)理工程師同意對孔深超過30m以下碰到的大孤石，采用定向聚能爆破處理。上游圍堰防滲墻施工共進行了316次孔內(nèi)爆破，耗炸藥量為1 944kg。

(3)防滲墻先導(dǎo)孔。為了減少圍堰填筑與防滲墻施工的干擾，上游圍堰防滲軸線上移55m(設(shè)計變更)后，地質(zhì)條件發(fā)生了變化，為了準確確定基巖面，監(jiān)理工程師按設(shè)計要求督促承包人在防滲墻施工時對地質(zhì)情況先進行勘探，沿混凝土防滲墻軸線每隔10m左右布設(shè)一個先導(dǎo)孔。為減少工期，先導(dǎo)孔結(jié)合一期槽主孔施工進行，在每個一期槽的主孔中確定一個為先導(dǎo)孔，先利用沖擊鉆機鉆進到設(shè)計基巖面以上0.5m左右，然后用SM－400全液壓鉆機下設(shè)地質(zhì)套管，再用XY－2型地質(zhì)鉆機在套管內(nèi)鉆進取芯。監(jiān)理工程師組織設(shè)計、業(yè)主、施工承包人地質(zhì)工程師對取出的芯樣進行分析直至滿足先導(dǎo)孔深度要求。對兩岸基巖面坡度較陡部位進行了先導(dǎo)孔加密施工，確保防滲墻每個部位都嵌入基巖。

(4)基巖鑒定。監(jiān)理工程師督促承包人參考設(shè)計圖紙以及先導(dǎo)孔詳細資料中的入巖深度，在接近基巖面時開始進行基巖取樣，每鉆進20cm取樣一次，當巖層風(fēng)化程度變化劇烈、地質(zhì)條件明顯異常時，加密取樣，并要求所有巖芯樣編號裝箱保存。根據(jù)承包人填寫的基巖鑒定申請表，監(jiān)理工程師組織業(yè)主、設(shè)計、施工承包人地質(zhì)工程師進行基巖鑒定。對所有的防滲墻主孔及兩個相鄰主孔基巖面高差超過1.0m的副孔，均進行基巖取樣鑒定來確定防滲墻終孔深度。原則上按嵌入基巖不小于0.5m進行控制，保證了防滲墻底部嵌入基巖深度不小于0.5m的設(shè)計要求。

(5)防滲墻槽孔施工質(zhì)量控制。防滲墻成槽施工采用“鉆劈法”，槽孔分為一、二期槽，其中一期槽為二主一副，二期槽為三主二副。造孔采用CZ－30型或ZZ－5型沖擊鉆機。監(jiān)理工程師主要控制項目為終孔驗收和清孔驗收，即檢查驗收孔位、孔深、孔斜、槽寬、嵌巖深度、相鄰槽孔套接、孔內(nèi)的泥漿性能、孔底淤積厚度等。

監(jiān)理工程師嚴格要求承包人執(zhí)行內(nèi)部三檢驗收制度，即班組自檢、作業(yè)隊復(fù)監(jiān)、質(zhì)量部終檢，檢查合格后通知監(jiān)理工程師檢查驗收。

槽孔的終孔驗收:①孔位驗收。分左、右孔位和前、后孔位，檢查左、右孔位時對準第一根鋼軌所標槽孔數(shù)，檢查前、后孔位時測量第一根鋼軌與懸吊鉆頭的鋼絲繩中心的距離。實測偏差范圍為0.4～2.8cm，符合規(guī)范允許偏差±3cm的要求。②用測針檢查孔深并在懸吊鉆頭的鋼絲繩上標出總長，在槽底任意位置對測針檢查的孔深進行復(fù)核。③孔斜檢查:在槽孔口放一副十字架，用懸吊鉆頭的鋼絲繩每2m(或5m)測1點，記錄鋼繩縱橫方向偏差，用相似三角形的原理計算出孔底偏差值，再計算出孔斜。每個槽孔測量5～10個測點位。據(jù)統(tǒng)計，孔斜值范圍0.8‰ ～4.9‰，滿足規(guī)范要求。④槽寬檢查。采用抽樣原則，下放直徑為100cm的鉆頭，如能順利放下鉆頭至孔底，表明槽寬滿足設(shè)計要求，無小墻和梅花形孔。共檢查38個孔位，槽寬均滿足設(shè)計要求且無小墻和梅花形孔。⑤嵌巖深度。槽孔嵌巖深度根據(jù)檢查實測孔深與基巖鑒定時孔深的差值測定，經(jīng)檢查嵌巖深度的范圍為0.8～1.4m，滿足嵌入基巖深度不小于0.5m的設(shè)計要求。⑥一、二期槽孔套孔的兩次孔位偏差，根據(jù)套接孔前后兩次的孔位、孔斜資料計算，一、二期槽孔套孔兩次孔位偏差均小于15cm，滿足設(shè)計要求。

槽孔的清孔驗收:①接頭孔壁采用鉆頭帶鋼絲刷刷洗，至刷子鉆頭基本不帶泥屑、孔底淤積厚度不再增加為止。②孔內(nèi)的泥漿性能:用泥漿取樣器采取泥漿，用比重秤測比重ρ，用漏斗粘度計測粘度，用含沙量計測含沙量。實測所有槽段1.02g/cm3≤ρ≤1.1g/cm3，粘度的范圍為 18 ～21s，含沙量范圍為0.5%～1.8%，均滿足規(guī)范要求。③孔底淤積厚度用測針、測餅聯(lián)合測量。實測共96點，測值范圍為4～8.5cm，滿足規(guī)范的要求。

(6)澆筑過程的質(zhì)量控制。終孔、清孔驗收合格后4h內(nèi)澆筑混凝土?；炷翝仓?，對槽內(nèi)導(dǎo)管之間的間距、導(dǎo)管距槽孔兩端的距離、帷幕灌漿管的埋設(shè)進行檢查并對原材料、塑性混凝土拌和系統(tǒng)、運輸設(shè)備等的準備情況再次檢查，達到澆筑條件后才允許承包商進行開盤澆筑，確?；炷吝B續(xù)澆筑。在混凝土澆筑過程中，監(jiān)理工程師進行旁站監(jiān)理，對“三口”(拌和站出料口、自卸車卸料口、分料斗下料口)嚴格進行控制。重點檢查混凝土的坍落度、擴散度、配合比、導(dǎo)管的埋深、混凝土上升速度、槽內(nèi)混凝土面的高差，對以上檢查項目不符合規(guī)范的立即督促承包人進行調(diào)整，保證混凝土澆筑的連續(xù)性。澆筑過程中在機口或槽孔口入口處隨機取樣，檢驗混凝土的物理力學(xué)性能指標。

混凝土試驗統(tǒng)計結(jié)果表明，混凝土入槽坍落度范圍為18～24cm，入槽擴散度為34～44cm，抗壓強度為5.2～10.6MPa。

7 防滲墻施工中特殊情況的處理

7.1 漏漿、塌孔處理

要求承包人在造孔前準備好堵漏材料，在造孔過程中如遇少量漏漿，要求承包人采取加大泥漿比重、投堵漏劑等處理措施;如遇大量漏漿，要求承包人單孔采用回填黏土鉆進處理，槽孔則采用投鋸末、水泥、稻草或高水速凝材料等進行堵漏處理，并改沖擊反循環(huán)鉆進為沖擊鉆擠實鉆進，確保孔壁、槽壁安全。鉆進時，督促承包人要加強對泥漿損失的測估，改變鉆進工藝，尤其是在槽孔的副孔鉆劈時，應(yīng)盡量避免因漏漿而引發(fā)塌孔事故。由于上游圍堰防滲墻施工先進行了預(yù)爆和預(yù)灌濃漿處理，在進行防滲墻造孔時，漏漿、塌孔情況較少。

7.2 孔斜的處理

沖擊鉆機施工中要求承包人勤測量，及時掌握孔形情況，如發(fā)現(xiàn)偏斜時:①回填石料修孔?？梢蟪邪擞?0～25cm石料回填至偏斜段頂部，重新對該段造孔，進行修孔，并加大造孔過程中的測斜密度，嚴格控制孔斜。②改變鉆頭規(guī)格、形狀，擴大鉆頭直徑，擴孔改變孔斜，或在孔斜的相反方向加焊耐磨塊進行修孔。③定位、定向聚能爆破處理探頭石。造孔過程中遇到探頭石極易發(fā)生孔斜，此時應(yīng)督促承包人采用定位、定向聚能爆破炸掉探頭石后繼續(xù)鉆進。

8 防滲墻質(zhì)量檢查

在滿足齡期要求后，督促承包人進行防滲墻墻體鉆孔取芯及注水試驗，監(jiān)理工程師現(xiàn)場旁站監(jiān)督。注水試驗結(jié)果統(tǒng)計見表2。

塑性混凝土取樣21組，抗壓強度均滿足設(shè)計要求。塑性混凝土28d強度檢測結(jié)果見表3。

表2 防滲墻注水試驗結(jié)果統(tǒng)計

表3 塑性混凝土28d強度檢測結(jié)果

9 質(zhì)量評價

監(jiān)理工程師對防滲墻施工質(zhì)量嚴格按照事前、事中、事后全過程進行控制管理，督促承包人在施工過程中嚴格按照批準的施工組織設(shè)計施工(包括施工方案、施工工藝、施工程序)，過程控制中的原材料(包括業(yè)主供應(yīng)材料)取樣頻率和結(jié)果均滿足合同及規(guī)范要求;防滲墻入巖深度、墻體厚度、斜度、槽底淤積、槽孔套接、混凝土澆筑工藝及成墻效果質(zhì)量均滿足設(shè)計規(guī)范要求，質(zhì)量等級評定為優(yōu)良。

10 結(jié)束語

溪洛渡水電站上游圍堰防滲工程施工工期緊迫、工程量大、任務(wù)重，防滲墻內(nèi)大孤石含量多、直徑大、架空現(xiàn)象嚴重，且遭遇2008年嚴寒等惡劣天氣，施工難度大。通過事前對困難的仔細分析和充分估計，采取了鉆孔預(yù)爆、預(yù)灌濃漿、加膨潤土拌和系統(tǒng)改造等系列技術(shù)措施，在事中精細施工、嚴格控制，事后及時總結(jié)，在參建各方的共同努力下保質(zhì)、保量、按期完成了上游圍堰防滲墻工程施工?；映樗Y(jié)果表明，上游圍堰防滲墻和墻下帷幕灌漿工程未發(fā)現(xiàn)漏水點，圍堰滲漏量遠低于設(shè)計要求，圍堰防滲工程效果好，為大壩基坑開挖和混凝土澆筑施工創(chuàng)造了良好的施工條件。

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1003－9805(2012)增刊－0068－04

2012－08－15

向 飛(1976－)，男，成都溫江人，工程師，主要從事工程監(jiān)理工作。