袁 杰
牛嶺水庫地處徽水河中下游,距涇縣縣城約15.0km,其規(guī)模為大(2)型水庫,工程等別為Ⅱ等,是一座以防洪為主,兼顧供水、發(fā)電、灌溉等綜合利用的水利樞紐工程。水庫總庫容1.69 億m3,電站裝機容量19MW。主要由混凝土重力壩擋水壩段、泄水壩段、發(fā)電引水壩段、魚道等建筑物組成,最大壩高59.0m。
根據(jù)設(shè)計文件,下壩址重力壩軸線左、右岸壩基強~弱風(fēng)化巖體厚度較大,河床段覆蓋層以下基本為微風(fēng)化巖體,順河向斷層或帶狀風(fēng)化,靠近表層的巖石裂隙相對較發(fā)育,容易形成滲流通道。故在主壩及連接壩段對深層巖石進(jìn)行帷幕灌漿處理,以防止壩基滲漏并降低壩基揚壓力。本工程帷幕灌漿孔按單排布置,孔距2m,對斷層和破碎帶,根據(jù)具體情況增加灌漿孔的排數(shù)或加密鉆孔。壩體段基本在廊道內(nèi)進(jìn)行帷幕灌漿,1 號壩塊和24 號壩塊局部從壩頂開鉆,右岸布置了灌漿平洞。
壩基灌漿是大壩建設(shè)過程中極為關(guān)鍵的重要隱蔽工程,其施工質(zhì)量控制是監(jiān)理工作的重點。本階段監(jiān)理方主要從相關(guān)技術(shù)資料準(zhǔn)備、資源配備、灌漿試驗等三方面督促檢查承包人落實情況,為下一步灌漿做好準(zhǔn)備。
1.相關(guān)技術(shù)資料準(zhǔn)備。監(jiān)理部應(yīng)根據(jù)設(shè)計方案、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工圖紙等資料,有針對性地編制帷幕灌漿監(jiān)理實施細(xì)則。承包人應(yīng)準(zhǔn)備工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘探資料、設(shè)計文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求、施工組織設(shè)計、設(shè)備進(jìn)場報驗、灌漿材料產(chǎn)品合格材料等技術(shù)資料,報監(jiān)理人審批。設(shè)計人員和地質(zhì)勘查人員應(yīng)對施工方進(jìn)行設(shè)計和安全交底,使施工方掌握灌漿施工的技術(shù)難點和安全要點。
2.資源配備。承包人按照合同要求組織人、材、機進(jìn)場,用于灌漿作業(yè)的機械設(shè)備、儀器儀表、計量觀測裝置必須經(jīng)過檢查、率定、安裝調(diào)試,并由監(jiān)理人審核通過,確認(rèn)其質(zhì)量符合條件后簽發(fā)施工設(shè)備、人員進(jìn)場報驗單。督促承包人建立完善質(zhì)量保證體系,在灌漿施工前完成“三級”質(zhì)檢人員的崗位培訓(xùn)與考核,并將體系建立情況、質(zhì)檢人員資質(zhì)及崗位培訓(xùn)情況報監(jiān)理人審批。監(jiān)督落實施工所需的風(fēng)、水、電管線布置情況,復(fù)核集中制漿站系統(tǒng)布置是否滿足作業(yè)要求,檢查施工排水、排污布置情況是否滿足施工要求。
3.灌漿試驗。灌漿工程施工前,承包人應(yīng)選擇具有代表性的地質(zhì)區(qū)域進(jìn)行帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗,并及時提交生產(chǎn)性報告,由監(jiān)理、設(shè)計、建設(shè)單位共同審批后確定帷幕灌漿施工技術(shù)參數(shù),確定灌漿施工工藝。
1.測量放線。監(jiān)理人根據(jù)灌漿孔布置圖檢查承包人現(xiàn)場放樣是否滿足要求,主要檢查孔是否滿足要求,用紅油漆標(biāo)注孔號。
2.鉆孔。本工程帷幕灌漿孔按單排布置,孔距2m,鉆孔設(shè)備采用XY-2PC 回轉(zhuǎn)鉆機造孔。灌漿孔的開孔孔位符合施工圖紙的要求,帷幕灌漿孔的孔位偏差不得大于10cm,加強帷幕孔的偏差要小于15cm,孔內(nèi)雜物厚度不能超過20cm。因故變更孔位征得監(jiān)理人同意,并記錄實際孔位。實際帷幕鉆孔作業(yè)時,待開孔角度、方位角、鉆頭得到質(zhì)檢員、監(jiān)理人確認(rèn)后進(jìn)行開孔,及時記錄鉆孔情況,簽證《鉆孔測斜記錄表》。鉆孔遇到特殊情況難以鉆進(jìn)時,可取得監(jiān)理人批準(zhǔn)后,先進(jìn)行灌漿處理后再鉆孔;如發(fā)現(xiàn)集中漏水或涌水,及時查明情況處理后再行鉆進(jìn)。
鉆至設(shè)計深度后,承包人對灌漿鉆孔沖洗、裂隙沖洗,使用孔口塞或其他方式對鉆孔妥善保護(hù)。監(jiān)理工程師對孔深、孔斜、孔徑、沖洗情況進(jìn)行檢查,簽證《終孔驗收記錄表》。
3.壓水試驗。帷幕灌漿先導(dǎo)孔采用自上而下分段鉆孔、分段單點壓水試驗,其他孔采用簡易壓水試驗。簡易壓水在裂隙沖洗后或結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行,壓力為灌漿壓力的80%,最大為1MPa;壓水20min期間,每5min 測讀一次壓水流量,取最后的流量值作為計算流量,以透水率表示其成果。監(jiān)理工程師對沖洗過程實施旁站,簽證《灌漿過程壓水試驗記錄表》。
4.灌漿。承包人需將灌漿材料按照規(guī)范要求的批次送至具有資質(zhì)的檢測單位檢測,檢驗結(jié)果報監(jiān)理人審批。灌漿所用水泥、用水、摻合料、外加劑均應(yīng)符合規(guī)范要求,外加劑最優(yōu)摻加量通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定,試驗成果報送監(jiān)理人,經(jīng)批準(zhǔn)后方可使用。
灌漿過程中監(jiān)理人必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),實施全過程旁站,并認(rèn)真做好“一檢四查”工作。一檢是檢查原始施工記錄,查看孔深、孔斜、孔徑、沖洗情況、抬動觀測、灌漿等數(shù)據(jù)是否真實,是否符合規(guī)范要求。一查孔深和段長,各孔段必須達(dá)到設(shè)計鉆孔深度,灌漿段長應(yīng)控制在5~6m,最長不應(yīng)大于10m,巖體破碎、孔壁不穩(wěn)時灌漿段長度應(yīng)縮短。二查灌漿壓力,灌漿壓力應(yīng)通過灌漿試驗確定,在保證不破壞結(jié)構(gòu)混凝土和壩基巖體的條件下取較大值。但應(yīng)控制孔口段不小于1MPa,孔底段不小于1.5MPa,不得欠壓、超壓。三查漿液水灰比,灌漿漿液應(yīng)由稀到濃逐級變換,帷幕灌漿水灰比采用5、3、2、1、0.7、0.5六個比級,漿液變換必須符合設(shè)計給定的原則。四查特殊情況處理,檢查灌漿過程中出現(xiàn)冒漿、漏漿、串漿時是否采取處理措施,處理措施是否得當(dāng)。
5.封孔及取芯。每個帷幕灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后,經(jīng)過驗收合格的灌漿孔才能進(jìn)行封孔。監(jiān)理人應(yīng)督促承包人及時整理各工序檢查記錄表格并布置檢查孔。按照規(guī)范要求對先導(dǎo)孔、檢查孔取芯,繪制鉆孔柱狀圖,巖芯裝箱、記錄后存至指定位置。
事后控制是對工程質(zhì)量的復(fù)核與檢驗,是消除工程質(zhì)量隱患的最后一個環(huán)節(jié)。監(jiān)理人應(yīng)從以下幾方面加強質(zhì)量控制:
1.質(zhì)量檢測。牛嶺水庫主壩及連接壩帷幕灌漿共設(shè)檢查孔17 個,經(jīng)檢驗,檢查孔透水率均小于5Lu,符合設(shè)計要求。
2.驗收。帷幕灌漿孔工程質(zhì)量的評定標(biāo)準(zhǔn)為:設(shè)計要求帷幕灌漿后的巖體透水率應(yīng)小于5Lu;壩基混凝土與基巖接觸段的透水率的合格率為100%,其余各段的合格率均應(yīng)達(dá)到90%以上,不合格段的透水率不超過設(shè)計規(guī)定的150%,且不合格段的分布不集中,灌漿孔質(zhì)量可評為合格。牛嶺水庫主壩及連接壩帷幕灌漿孔質(zhì)量評定均為合格。
牛嶺水庫主壩及連接壩帷幕灌漿布置檢查孔17個,壓水試驗183 段,其透水率區(qū)間為2.1~4.3Lu,灌漿孔質(zhì)量評定均為合格,符合設(shè)計要求。為檢驗灌漿效果,在壩基灌漿前、灌漿后各取8 組鉆孔(每組3 個)進(jìn)行單孔及跨孔聲波檢測。通過灌漿前后聲波檢測對比,單孔波速由2733~3680m/s 提高至3450~4614m/s;跨孔波速由2890~3970m/s 提高至3260~4430m/s。
通過取芯觀察,巖芯水泥結(jié)石較多,密實堅固,水泥漿充填巖石裂隙及水泥膠接巖石結(jié)果較為理想,與壓水試驗及聲波檢測結(jié)果相互印證表明,本次灌漿效果良好,滿足設(shè)計防滲要求。
帷幕灌漿作為一種重要的防滲手段,可維護(hù)壩基周圍巖石的整體性,提升壩基防滲水平,保障大壩長期穩(wěn)定運行。本文以安徽省牛嶺水庫為例,系統(tǒng)闡述了帷幕灌漿施工監(jiān)理的質(zhì)量控制措施及實際效果,為其他類似工程提供參考■