李云萍
(普洱市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站 665000)
土壩壩體灌漿是消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩(wěn)定性的灌漿工程,分為充填式灌漿和劈裂式灌漿。自2002年至今,云南省普洱市完成了轄區(qū)內(nèi)近100座中小型病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作。在需要進(jìn)行防滲處理的土壩中,近90%的壩體采用了灌漿防滲處理方式。除險(xiǎn)加固后的運(yùn)行情況表明:土壩壩體經(jīng)灌漿處理后,原來的滲漏現(xiàn)象基本消失,壩體隱患得以消除,有效地提高了壩體的變形穩(wěn)定性,達(dá)到了除險(xiǎn)加固的目的。
施工質(zhì)量評(píng)定是依據(jù)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、方法和程序,結(jié)合工程施工具體情況,確定施工質(zhì)量的等級(jí)。水利工程施工質(zhì)量等級(jí)分為合格、優(yōu)良兩級(jí)。合格是工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),不合格工程必須進(jìn)行處理且達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后,才能進(jìn)行后續(xù)工程施工或驗(yàn)收。在現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中,對(duì)土壩壩體灌漿的項(xiàng)目劃分原則及質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定,致使施工質(zhì)量評(píng)定工作沒有依據(jù),存在評(píng)定意見難以統(tǒng)一的情況。
筆者在日常的質(zhì)量監(jiān)督工作中,通過總結(jié)認(rèn)為土壩壩體灌漿的施工質(zhì)量等級(jí)評(píng)定存在以下主要問題:
a.單元工程劃分原則不確定,沒有施工質(zhì)量評(píng)定表和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
b.在土壩壩體灌漿設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往提出以滲透系數(shù)作為壩體灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)的要求,與《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88)的要求不一致。
c.《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007)規(guī)定的分部工程施工質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)未能全面反映灌漿效果。
那么,土壩壩體灌漿單元工程應(yīng)如何劃分?灌漿結(jié)束后是否應(yīng)做檢查孔注水試驗(yàn)?按設(shè)計(jì)提出的防滲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壩體灌漿質(zhì)量評(píng)定是否合理可靠?下面以云南省普洱市鎮(zhèn)沅縣閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程為例,針對(duì)以上問題進(jìn)行分析和探討。
閃橋水庫(kù)位于普洱市鎮(zhèn)沅縣按板鎮(zhèn)閃橋村(屬瀾滄江流域),是一座以灌溉為主,兼顧防洪和集鎮(zhèn)供水的小(1)型水利工程。工程等別為Ⅳ等,主要建筑物攔河壩、溢洪道和輸水涵洞為4級(jí)建筑物,次要建筑物為5級(jí)建筑物。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇??拐鹪O(shè)防烈度為Ⅶ度。水庫(kù)控制徑流面積42.5km2,總庫(kù)容787.5萬(wàn) m3,興利庫(kù)容695.4萬(wàn)m3,死庫(kù)容53.3萬(wàn)m3,正常蓄水位1311.50m,死水位1286.50m。攔河壩為均質(zhì)土壩,壩高43.5m。水庫(kù)始建于1970年,經(jīng)多年運(yùn)行,水庫(kù)存在嚴(yán)重病害,于2008年3月~2010年5月實(shí)施除險(xiǎn)加固。
根據(jù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察結(jié)果,攔河壩土料性質(zhì)不均,填筑層間具有明顯的分層性,碾壓不密實(shí),造成浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)過高,壩后坡大面積散浸、潮濕,局部存在集中滲漏現(xiàn)象,在下游壩坡高程1291.00~1295.00m之間尤為突出,面積為462m2。針對(duì)壩體滲漏情況,除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)壩體進(jìn)行充填灌漿防滲處理。防滲軸線沿壩軸線單排孔布置,孔距1.5m,布置灌漿孔120個(gè)。充填灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)以滲透系數(shù)K≤1.0×10-5cm/s進(jìn)行控制。
水利工程項(xiàng)目劃分是進(jìn)行工程質(zhì)量控制、質(zhì)量檢查、質(zhì)量評(píng)定和工程驗(yàn)收的重要依據(jù)。項(xiàng)目劃分應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工部署及施工合同要求進(jìn)行,劃分結(jié)果應(yīng)有利于施工質(zhì)量控制以及施工質(zhì)量管理。水利工程項(xiàng)目按級(jí)劃分為單位工程、分部工程、單元(工序)工程等三級(jí)。
2008年5月,普洱市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站對(duì)閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目劃分進(jìn)行了確認(rèn)。閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程共劃分為1個(gè)單位工程、3個(gè)分部工程,其中壩體防滲劃分為1個(gè)分部工程,為主要分部工程,其中的充填灌漿單元工程為重要隱蔽單元工程。
閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的主要建設(shè)內(nèi)容為壩體、壩基防滲和壩面修整、護(hù)坡,施工招標(biāo)為1個(gè)標(biāo)段。根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007),除險(xiǎn)加固工程按招標(biāo)標(biāo)段或加固內(nèi)容,并結(jié)合工程量劃分單位工程。因此將閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程劃分為1個(gè)單位工程符合劃分原則。
分部工程是在一個(gè)建筑物內(nèi)能組合發(fā)揮一種功能的建筑安裝工程,是組成單位工程的部分。對(duì)單位工程安全、功能或效益起決定性作用的分部工程稱為主要分部工程。根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007),除險(xiǎn)加固工程按加固內(nèi)容或部位劃分分部工程,故將閃橋水庫(kù)壩體防滲劃分為1個(gè)分部工程符合劃分原則。而且由于壩體滲漏,嚴(yán)重影響壩體穩(wěn)定性,甚至導(dǎo)致水庫(kù)不能正常運(yùn)行;土壩壩體灌漿的目的是截?cái)酀B流,消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩(wěn)定性,將其劃分為主要分部工程是合理的。
單元工程是在分部工程中由幾個(gè)工序(或工種)施工完成的最小綜合體,是日常質(zhì)量考核的基本單位。主要建筑物的地基開挖、地下洞室開挖、地基防滲、加固處理和排水等隱蔽工程中,對(duì)工程安全或功能有嚴(yán)重影響的單元工程稱為重要隱蔽單元工程。根據(jù)《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(一)》(SDJ 249—88)(試行),在灌漿工程中,對(duì)混凝土壩壩體接縫灌漿、巖石地基帷幕灌漿、巖石地基固結(jié)灌漿、水工隧洞回填灌漿、高壓噴射灌漿的單元工程劃分原則均有規(guī)定,但沒有土壩壩體灌漿單元工程劃分原則的規(guī)定。因此,閃橋水庫(kù)土壩壩體灌漿單元工程的劃分參考巖石地基帷幕灌漿單元工程劃分原則,將相鄰的10~20個(gè)孔劃分為1個(gè)單元工程,由于壩體灌漿的質(zhì)量對(duì)攔河壩的安全和使用功能有嚴(yán)重影響,故將其劃分為重要隱蔽單元工程是合理的。
2008年5月,閃橋水庫(kù)壩體充填灌漿施工結(jié)束,共布置檢查孔11個(gè),注水試驗(yàn)48段,滲透系數(shù)Kmax=9.13×10-6cm/s、Kmin=4.0 ×10-7cm/s,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2008年9月,水庫(kù)下閘試蓄水運(yùn)行。2008年12月,發(fā)現(xiàn)下游壩坡高程1293.00m附近有約50m2的散浸、潮濕區(qū)域。后經(jīng)參建單位共同分析認(rèn)為,壩體經(jīng)充填灌漿處理后,原滲漏面積和滲漏量明顯減小,壩體滲漏得到有效的控制,防滲效果明顯;高程1293.00m附近的散浸、潮濕應(yīng)屬于幕體未形成連續(xù)的防滲泥墻所致,為徹底消除壩體隱患,需對(duì)該區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿處理。
2009年4月,設(shè)計(jì)單位完成補(bǔ)強(qiáng)灌漿設(shè)計(jì)。補(bǔ)強(qiáng)灌漿軸線長(zhǎng)60m,高程在1288.62~1298.62m之間,在原灌漿孔間加密,共布置41個(gè)補(bǔ)強(qiáng)孔。2009年5月,補(bǔ)強(qiáng)灌漿結(jié)束,布置檢查孔2個(gè)、注水試驗(yàn)4段,滲透系數(shù) Kmax=4.22 ×10-6cm/s、Kmin=1.5 ×10-6cm/s,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2009年12月,庫(kù)水位為1310.60m(正常蓄水位1311.50m)時(shí),下游壩面干燥,無散浸、潮濕現(xiàn)象。
閃橋水庫(kù)壩體灌漿按設(shè)計(jì)要求實(shí)施后,檢查孔注水試驗(yàn)的滲透系數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但水庫(kù)下閘試蓄水運(yùn)行后,下游壩坡仍然存在散浸、潮濕區(qū)域。由此可以看出,檢查孔注水試驗(yàn)只能對(duì)壩體局部部位進(jìn)行檢查,并不能全面反映整條灌漿軸線的實(shí)際情況,按滲透系數(shù)作為灌漿質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)并不具有代表性。
根據(jù)《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88),土壩壩體隱患勘察不宜采用注水試驗(yàn)的方法。原因是用注水試驗(yàn)勘探土壩壩體隱患的大小和位置,難以說明問題;其次,土壩應(yīng)力計(jì)算、水力劈裂理論及劈裂灌漿實(shí)踐表明:土壩壩體有些部位的小主應(yīng)力很小,容易產(chǎn)生水力劈裂,注水試驗(yàn)可使無隱患的壩體產(chǎn)生新的裂縫,或使原來有隱患的壩體產(chǎn)生更大更多的裂縫;實(shí)踐和理論證明:灌漿壓力小于0.05MPa也可使土壩壩體劈裂。該理論仍然適用于灌后檢查孔注水試驗(yàn),盡管檢查孔注水試驗(yàn)未采用人為的加壓,但水柱壓力對(duì)泥墻和壩體均存在劈裂的可能性。
故筆者認(rèn)為在土壩壩體灌漿結(jié)束后不宜做檢查孔注水試驗(yàn),且不宜按滲透系數(shù)作為灌漿最終質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中,對(duì)土壩壩體灌漿的單元工程施工質(zhì)量評(píng)定表和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定。根據(jù)《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD 266—88),質(zhì)量檢查可以分為灌漿過程的中間檢查和灌漿結(jié)束后的最終檢查。前者是為灌漿質(zhì)量控制而進(jìn)行的階段性檢查,后者是為驗(yàn)收和鑒定提供依據(jù)。中間質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括:布孔、造孔、工藝操作、漿液性能、綜合控制情況、各孔終止灌漿達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)、灌漿中出現(xiàn)的問題和處理情況等;最終質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括:壩體內(nèi)部的質(zhì)量(泥墻厚度、密度、連續(xù)性、均勻性)、壩面裂縫、浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)、滲流量變化情況等。
以往的土壩壩體灌漿單元工程質(zhì)量評(píng)定表參考巖石地基帷幕灌漿單元工程質(zhì)量評(píng)定表使用,在使用過程中不能完全反映實(shí)際施工情況,并且,巖石地基帷幕灌漿單元工程的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不適用于土壩壩體灌漿。因此,在日常的質(zhì)量監(jiān)督過程中,要求參建單位自制單元工程質(zhì)量評(píng)定表。根據(jù)技術(shù)規(guī)范的中間質(zhì)量檢查,結(jié)合施工實(shí)際情況,自制的單元工程質(zhì)量評(píng)定表應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:孔序、孔位、孔深、偏斜率、灌漿段長(zhǎng)、灌漿土料、漿液性能、灌漿量、漿液變換、灌漿壓力、橫向水平位移、裂縫開展寬度、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)、灌漿出現(xiàn)問題的處理、封孔、灌漿記錄??紤]到土壩壩體灌漿結(jié)束后不宜做檢查孔注水試驗(yàn),故在自制的單元工程施工質(zhì)量評(píng)定表中未列入單元工程效果檢查。自制單元工程施工質(zhì)量評(píng)定見下表。
土壩壩體灌漿單元工程質(zhì)量評(píng)定表(自制)
a.填表說明。填表時(shí)必須遵守《水利水電工程施工質(zhì)量評(píng)定表填表說明與示例》(試行)的填表基本規(guī)定,并符合以下要求:
單元工程量:灌漿孔總長(zhǎng)度(m);填表依據(jù):本表依據(jù)各孔施工記錄填寫,施工單位務(wù)必做好施工記錄,監(jiān)理要認(rèn)真檢查;檢查項(xiàng)目欄中項(xiàng)次1~3、5~15的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):欄中均須填寫設(shè)計(jì)要求或規(guī)范名稱編號(hào);各孔檢測(cè)結(jié)果:每個(gè)孔共有16個(gè)檢查項(xiàng)目,每項(xiàng)檢查結(jié)果用符號(hào)表示:用“√”標(biāo)明符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用“O”標(biāo)明基本符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用“×”標(biāo)明不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
b.各孔質(zhì)量評(píng)定。各孔質(zhì)量等級(jí)用符號(hào)表示:用“√”標(biāo)明優(yōu)良,用“O”標(biāo)明合格,用“×”標(biāo)明不合格。各孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):在主要檢查項(xiàng)目全部符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)前提下,一般檢查項(xiàng)目也符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的孔評(píng)為優(yōu)良孔;一般檢查項(xiàng)目基本符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的孔評(píng)為合格孔。
c.單元工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。灌漿孔全部合格,且優(yōu)良孔占70%及以上,即評(píng)為優(yōu)良;若優(yōu)良孔達(dá)不到70%,即本單元工程評(píng)為合格。
《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007)明確規(guī)定,分部工程施工質(zhì)量同時(shí)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其質(zhì)量評(píng)定為合格:?所含單元工程的質(zhì)量全部合格,質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷已按要求處理,并經(jīng)檢驗(yàn)合格;?原材料、中間產(chǎn)品及混凝土(砂漿)試件質(zhì)量全部合格,金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機(jī)制造質(zhì)量合格,機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量合格。分部工程施工質(zhì)量同時(shí)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其質(zhì)量評(píng)定為優(yōu)良:?所含單元工程的質(zhì)量全部合格,其中70%以上達(dá)到優(yōu)良等級(jí),重要隱蔽單元工程和關(guān)鍵部位單元工程質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)90%以上,且未發(fā)生過質(zhì)量事故;?中間產(chǎn)品質(zhì)量全部合格,混凝土(砂漿)試件質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)(當(dāng)試件組數(shù)小于30時(shí),試件質(zhì)量合格),原材料質(zhì)量、金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機(jī)制造質(zhì)量合格,機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量合格。
閃橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程壩體灌漿分部工程補(bǔ)灌前的單元工程全部合格,施工過程中無任何質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷,原材料質(zhì)量全部合格,按照《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007)的規(guī)定,分部工程質(zhì)量應(yīng)評(píng)定為合格。但水庫(kù)下閘試蓄水運(yùn)行后,下游壩坡仍然有散浸、潮濕區(qū)域,分部工程評(píng)定結(jié)果無法全面反映壩體灌漿效果。
筆者認(rèn)為,壩體灌漿主要用于土壩加固,在項(xiàng)目劃分中作為一個(gè)獨(dú)立的分部工程,其施工質(zhì)量能直觀地反映壩體除險(xiǎn)加固的效果,對(duì)其質(zhì)量等級(jí)應(yīng)進(jìn)行綜合評(píng)定,工程施工期及試運(yùn)行期的滲流觀測(cè)資料應(yīng)在分部工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定時(shí)就反映出來,而不應(yīng)像新建工程一樣在單位工程和工程項(xiàng)目中反映。筆者通過總結(jié)質(zhì)量監(jiān)督過程中的壩體灌漿工程質(zhì)量評(píng)定,并結(jié)合技術(shù)規(guī)范的最終質(zhì)量檢查和《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL 176—2007),認(rèn)為評(píng)定壩體灌漿分部工程施工質(zhì)量時(shí)需同時(shí)滿足下列標(biāo)準(zhǔn):
a.合格標(biāo)準(zhǔn)。?所含單元工程的質(zhì)量全部合格,質(zhì)量事故及質(zhì)量缺陷已按要求處理,并經(jīng)檢驗(yàn)合格;?原材料質(zhì)量合格;?浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)和滲流量變化情況符合設(shè)計(jì)要求。
b.優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。?所含單元工程的質(zhì)量全部合格;?單元工程優(yōu)良率達(dá)90%以上,且未發(fā)生過質(zhì)量事故;?原材料質(zhì)量合格;?浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)和滲流量變化情況符合設(shè)計(jì)要求。
合理的項(xiàng)目劃分是施工質(zhì)量控制和評(píng)定的前提,而質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是施工質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。在現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)程中,對(duì)土壩壩體灌漿的項(xiàng)目劃分和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定。筆者在日常的質(zhì)量監(jiān)督工作過程中,對(duì)土壩壩體灌漿的項(xiàng)目劃分和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)出一定的經(jīng)驗(yàn),在此進(jìn)行探討,希望能夠盡快規(guī)范土壩壩體灌漿的項(xiàng)目劃分和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。?