陳 沛

(廣東華禹工程咨詢有限公司，廣東 惠州 510050)

為了進(jìn)一步提升水庫(kù)壩基的滲透穩(wěn)定性，同時(shí)維護(hù)周圍巖石的整體性，保障大壩能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，除了要對(duì)大壩進(jìn)行相應(yīng)的加固處理外，還要對(duì)大壩進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)，對(duì)防滲墻下的基石進(jìn)行灌漿，使巖基成為垂直方向上的防滲帷幕，就這樣確保大壩具備完善的防滲結(jié)構(gòu)。

1 工程概況

諾敏河閣山水庫(kù)位于黑龍江省綏化市綏棱縣境內(nèi)，呼蘭河右岸支流諾敏河上游，在綏棱縣城東北約36Km處。是一座以灌溉、城鎮(zhèn)供水為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。最大庫(kù)容為4.04×108m3。溢洪道位于土壩樁號(hào)0+247處，由進(jìn)口段、控制段、閘室段、消力池及海曼組成。閘室長(zhǎng)31m，寬65.25m，閘室基礎(chǔ)布置一排帷幕灌漿(44孔)，孔間距1.5m，帷幕灌漿平均深度15m；布置固結(jié)灌漿(210孔)，深6m，呈梅花形布置，孔間距3m。因受地質(zhì)條件的影響，構(gòu)造發(fā)育巖石破碎鉆孔時(shí)常發(fā)生嚴(yán)重塌孔，而且數(shù)量較大，采用根管鉆進(jìn)、水泥加速凝劑封孔后重新開孔。有較大斷層破碎帶，分段灌漿、灌漿塞卡不住，經(jīng)監(jiān)理工程師同意采用綜合灌漿。

2 帷幕灌漿施工方案

帷幕灌漿在進(jìn)行施工時(shí)根據(jù)分序鉆灌的原則，對(duì)主帷幕進(jìn)行灌漿時(shí)分兩序鉆灌，也就是Ⅰ序孔的孔距為3.0m、Ⅱ序孔的孔距為1.5m；當(dāng)實(shí)施固結(jié)灌漿時(shí)，根據(jù)倉(cāng)號(hào)的不同分塊、分段進(jìn)行灌漿，從孔的邊緣依次向孔的中間進(jìn)行灌注，并按照分序加密的原則實(shí)施，也就是Ⅰ序孔的孔距確定為6.0m、Ⅱ序孔的孔距確定為3.0m。

3 監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

為了對(duì)灌裝作業(yè)進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制相關(guān)環(huán)節(jié)的施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量，對(duì)灌漿作業(yè)中出現(xiàn)的各種情況及時(shí)研究，并提出可行有效的解決措施，從而保證灌漿質(zhì)量，提升防滲效果。

3.1 灌漿前的質(zhì)量控制

1)項(xiàng)目監(jiān)理部應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方案、施工圖紙等資料，有針對(duì)性的制定《灌漿工程施工實(shí)施細(xì)則》，從而對(duì)施工的全過(guò)程實(shí)施有效監(jiān)管。

2)施工前相關(guān)的設(shè)計(jì)人員和地質(zhì)勘查人員還要向施工單位進(jìn)行相應(yīng)信息的技術(shù)交底。在正式建設(shè)前，施工方要進(jìn)行全面的準(zhǔn)備工作，如崗前技術(shù)培訓(xùn)，時(shí)施工人員熟悉施工工藝和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備儀器等要滿足工程施工的各項(xiàng)要求；配備專業(yè)的人員進(jìn)行記錄、質(zhì)量檢測(cè)、值班等；對(duì)單項(xiàng)工程制定《開工令》并遵守開工，當(dāng)壩段開灌時(shí)應(yīng)當(dāng)取得《開灌證》后實(shí)施作業(yè)。

3)各單項(xiàng)工程開工前，施工單位應(yīng)當(dāng)及時(shí)向監(jiān)理單位報(bào)送《施工組織措施》。監(jiān)理單位要審查工藝和技術(shù)的可行性，考察施工結(jié)果是否滿足規(guī)范的要求并與設(shè)計(jì)圖紙保持一致，然后向施工單位下達(dá)《監(jiān)理通知》的批復(fù)意見，然后進(jìn)行開工建設(shè)。

4)灌漿工程的施工質(zhì)量基本由灌漿工藝的作業(yè)效果決定的，因此監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)規(guī)定施工單位必須完善自身的質(zhì)量保證體系，在每個(gè)環(huán)節(jié)都要做到高質(zhì)量的完成。在實(shí)際施工時(shí)，每個(gè)班組都要配備相應(yīng)的質(zhì)檢員，監(jiān)督施工的質(zhì)量，只有獲得質(zhì)檢員的檢查簽證后方可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的施工[1]。值得注意的是施工單位應(yīng)當(dāng)實(shí)施班組長(zhǎng)、值班技術(shù)員以及質(zhì)檢員的三級(jí)檢查制度。

3.2 灌漿過(guò)程中的質(zhì)量控制

1)設(shè)置24h旁站監(jiān)理。在施工時(shí)監(jiān)理的主要工作時(shí)監(jiān)督灌漿工藝是否按照相關(guān)的規(guī)范流程進(jìn)行操作，檢查孔深、漿液比、灌漿壓力、吸漿量等參數(shù)是否滿足要求，并且對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行記錄，如果在監(jiān)督過(guò)程中發(fā)現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題等及時(shí)糾正或采取有效措施補(bǔ)救，對(duì)違反操作規(guī)范的人員進(jìn)行相應(yīng)的懲治，引起施工人員態(tài)度上的重視。

2)在監(jiān)督過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目建設(shè)中的各項(xiàng)問(wèn)題，及時(shí)下達(dá)“監(jiān)理通知”，在必要時(shí)要約談相關(guān)的負(fù)責(zé)人，分析問(wèn)題的利害，并要求其即時(shí)作出整改[2]。

3)在灌裝作業(yè)中出現(xiàn)的各種突發(fā)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)合理分析并提出有價(jià)值的建議，情況特殊時(shí)還可以會(huì)同設(shè)計(jì)、地質(zhì)、技術(shù)部等專業(yè)人員共同研究確定切實(shí)可行的措施，保障灌漿作業(yè)的質(zhì)量。

4)制定合理的工程總進(jìn)度統(tǒng)籌計(jì)劃隨著施工的不斷進(jìn)行，如果存在延誤工期的情況應(yīng)當(dāng)及時(shí)告知施工單位，并要求其采取有效措施加快施工的進(jìn)度。比如在進(jìn)行帷幕灌漿作業(yè)前監(jiān)理單位發(fā)現(xiàn)施工進(jìn)度較慢，可以及時(shí)組織相關(guān)人員對(duì)帷幕灌漿作業(yè)的施工進(jìn)度進(jìn)行研究分析，在規(guī)定工期內(nèi)完成帷幕灌漿作業(yè)的前提下，施工單位適當(dāng)調(diào)整有關(guān)程序，制定加快進(jìn)度的措施，保證質(zhì)量的完成灌漿作業(yè)。

5)嚴(yán)格把控灌漿原料的質(zhì)量。比如水泥作為漿液的一種原料，在買進(jìn)使用之前，監(jiān)理部門要嚴(yán)格審查其來(lái)源地、生產(chǎn)日期等信息，如果有破包的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)要求有關(guān)部門提供質(zhì)檢合格的證明資料，經(jīng)監(jiān)理檢測(cè)合格后，才能用于灌漿漿液的配備。

6)進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)，必須正確使用灌漿自動(dòng)記錄儀，有效控制灌漿作業(yè)的質(zhì)量，也是監(jiān)理部門度帷幕灌漿環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督的有力依據(jù)。

3.3 灌漿工程完成后的質(zhì)量控制

1)灌漿施工的各單元工程完工后，建立單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)合同中相關(guān)要求檢驗(yàn)灌漿作業(yè)的效果。對(duì)完成固結(jié)灌漿的壩基要抽查總孔數(shù)5%的質(zhì)量，通過(guò)壓水試驗(yàn)并結(jié)合聲波測(cè)試技術(shù)監(jiān)測(cè)有關(guān)位置的聲波波速，從而獲取灌漿作業(yè)的施工效果。對(duì)于完成帷幕灌漿作業(yè)的壩段，檢查孔為帷幕孔數(shù)的10%，通過(guò)壓水試驗(yàn)檢測(cè)灌漿的防滲效果。

2)為確保檢測(cè)結(jié)果的客觀公正，還可以由建設(shè)單位聘請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)對(duì)灌漿的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)，可以對(duì)固結(jié)灌漿實(shí)施聲波測(cè)試的驗(yàn)證，對(duì)帷幕灌漿抽查孔實(shí)施壓水試驗(yàn)檢測(cè)灌漿的質(zhì)量[3]。

3)灌漿工程結(jié)束后，要進(jìn)行階段驗(yàn)收工作。驗(yàn)收時(shí)，聘請(qǐng)專家對(duì)施工過(guò)程中結(jié)合有關(guān)的記錄資料，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果等，對(duì)灌漿施工的質(zhì)量進(jìn)行全面綜合的分析，做出合理的評(píng)估，然后給出驗(yàn)收的結(jié)論。如果帷幕灌漿作業(yè)在11月29日完工，那么建設(shè)單位可以在12月4日組織有關(guān)人員進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。

4 灌漿施工工序

灌漿施工示意圖見圖1。

圖1灌漿施工示意圖

4.1 鉆機(jī)

本工程的鉆孔設(shè)備選取潛孔鉆，并采用直徑為59-75mm的金鋼石鉆頭，在進(jìn)行鉆孔時(shí)盡量保持鉛直，孔位、帷幕孔的偏差要<10cm,加強(qiáng)帷幕孔、固結(jié)孔的偏差要<15cm，并且鉆孔的終孔要滿足設(shè)計(jì)中的相關(guān)要求，孔內(nèi)的雜物厚度不能超過(guò)20cm。在實(shí)施帷幕孔的鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)全面準(zhǔn)確的記錄孔內(nèi)的相關(guān)信息，根據(jù)這些信息對(duì)鉆孔的情況作出合理的分析。如果發(fā)生了集中漏水的情況則應(yīng)當(dāng)立即停止鉆孔作業(yè)，等到查明滲水的確切位置和原因后采取一定的措施在繼續(xù)鉆孔。當(dāng)完成鉆孔在等待灌裝或者灌裝未全部完成時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)孔口進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理。灌漿孔布置圖見圖2。

圖2 灌漿孔布置圖

4.2 孔壁沖洗及簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)

在對(duì)鉆空實(shí)施灌裝前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的沖洗作業(yè)，以保證灌裝的質(zhì)量。待鉆孔結(jié)束后利用導(dǎo)通管向孔內(nèi)通入水流進(jìn)行孔壁的清洗，直至回水變?yōu)榍宄翰⒊掷m(xù)10min。將沖洗壓力確定為灌漿時(shí)70%-80%的范圍內(nèi)，但是要確保<1MPa，在沖孔結(jié)束后對(duì)檢查孔實(shí)施相應(yīng)的壓水試驗(yàn)。

1)沖水壓力的確定。沖水壓力為灌漿壓力的80%，>1MPa時(shí)一取1Mpa。將灌壓力的50%作為沖洗風(fēng)壓，>0.5Mpa時(shí)取0.5Mpa。

2)沖洗裂隙。當(dāng)沖洗水至清澈后再?zèng)_洗10min，總沖洗時(shí)間要>10min。對(duì)于回水不能滿足澄清要求的孔位，要繼續(xù)進(jìn)行沖洗，保證孔中殘留的沉積物厚度在20cm以內(nèi)。對(duì)于剛剛完成灌漿的灌漿孔或者一正在灌漿的灌漿孔，不允許沖洗裂隙。

對(duì)于地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)要經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后確定是否需要沖洗帷幕段的裂隙以及如何進(jìn)行沖洗。

4.3 灌漿

1)灌漿材料。水泥選取42.5#的普通硅酸鹽水泥，選取的該型號(hào)水泥還應(yīng)該在通過(guò)方孔篩時(shí)要滿足對(duì)篩余量的相關(guān)要求。同時(shí)要確保材料的干燥新鮮，嚴(yán)禁出現(xiàn)受潮結(jié)塊的情況，通過(guò)相關(guān)的質(zhì)量檢驗(yàn)后方能使用。

2)制漿方法。由于灌漿時(shí)采用分段分序的方式，因此進(jìn)行分散制漿。水泥漿制備完成后應(yīng)當(dāng)在4h內(nèi)使用，剩余部分要倒入規(guī)定的位置。

3)灌漿方法。灌注時(shí)遵循由自上而下，循環(huán)灌漿的原則。射漿管選取6分焊管并下至孔底上方0.5m處，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)灌漿，大大提升了灌漿的質(zhì)量。

4)漿液濃度的選用與變換。本工程在進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)的設(shè)置的漿液水灰比共有3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1五個(gè)比級(jí)的選擇；進(jìn)行固結(jié)灌漿時(shí)有2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1四種選擇。漿液濃度進(jìn)行改變時(shí)要確保各段的初始濃度為3∶1。如果灌漿壓力一定時(shí)，灌入量卻在逐漸減少；或者灌入量一定時(shí)，灌漿壓力逐漸升高，這種情況下可以繼續(xù)使用該濃度的漿液。如果某一濃度的漿液灌入量有300L時(shí)，但是其灌注壓力以及漿入量卻沒(méi)有較明顯的變化時(shí)，需要適當(dāng)提高一級(jí)漿液的濃度；相反的如果提供了濃度后或者發(fā)生中斷時(shí)，其灌漿量卻出現(xiàn)了驟減的情況，就應(yīng)當(dāng)將濃度降低。

5)灌漿結(jié)束封孔。①帷幕灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)：自上而下分段灌漿時(shí)，灌漿段的注入率≤0.4L/min時(shí)則繼續(xù)進(jìn)行60-90min的灌注；注入率≤1L/min時(shí)則繼續(xù)進(jìn)行90min的灌注。自下而上分段灌漿時(shí)，相同注入率下的繼續(xù)灌漿時(shí)間相應(yīng)減少為30min和60min，方可停止。②固結(jié)灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn):在符合該灌漿段的最大設(shè)計(jì)壓力時(shí)，當(dāng)注入率>0.4L/min后，需要繼續(xù)灌注30min，方可停止。

4.4 漿液的質(zhì)量控制

漿液質(zhì)量控制如圖3所示。

圖3漿液質(zhì)量控制

根據(jù)圖3中的漿液制取流程，按照以下步驟控制漿液的質(zhì)量:①選擇質(zhì)量良好的黏土；②使用高壓水沖洗的方法將土塊中的樹根、粗砂等雜質(zhì)清除干凈；③過(guò)濾清除儲(chǔ)漿池沉淀沙及漂浮腐植質(zhì)；④定期清理儲(chǔ)存砂漿；⑤利用比重計(jì)檢測(cè)儲(chǔ)漿筒中的漿液。

4.5 灌漿施工

1)采用循環(huán)式孔底全孔灌注的方法進(jìn)行灌漿，注漿管鉆至孔深0.5-1.0m。開始灌漿之前，先使用稀漿進(jìn)行灌注，經(jīng)過(guò)3-5min鐘后，增加泥漿的黏稠度。使用“少灌多復(fù)”的方法進(jìn)行灌孔施工，兩次灌漿的間隔時(shí)間要超過(guò)5d。使用錯(cuò)位灌漿、逐漸加密的方式進(jìn)行灌漿，先進(jìn)行第一序孔的灌漿，完成第一輪灌漿后，再進(jìn)行第二序孔的灌漿。先完成上游排孔的灌漿，然后進(jìn)行下游排孔的灌漿作業(yè)。

2)灌漿壓力控制在0.2-0.4MPa之間。

3)當(dāng)灌漿漿液升到孔口后，重復(fù)灌注3次不再吃漿液后，對(duì)灌漿的飽滿度、壓實(shí)度進(jìn)行檢查，達(dá)到規(guī)定要求后停止注漿。

4)每次完成注漿孔的灌注土作后，等到孔中的泥漿壓實(shí)以后，再使用含水量適中的土料進(jìn)行搗實(shí)，平至地面后進(jìn)行封孔。

5 結(jié) 語(yǔ)

壩基的防滲灌漿施工中，施工單位在嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工的同時(shí)，監(jiān)理單位還要充分發(fā)揮自身的監(jiān)督作用，從技術(shù)方案、施工現(xiàn)場(chǎng)、原料控制等方面嚴(yán)格把控施工的質(zhì)量，確保灌漿作業(yè)取得良好的防滲效果，保障水庫(kù)大壩的質(zhì)量可靠，運(yùn)行安全。