淺談壩基及消力池固結(jié)灌漿施工工藝及其質(zhì)量控制

李國華

摘 要：本文以某地區(qū)水利樞紐工程為例，探討壩基及消力池固結(jié)灌漿施工工藝及質(zhì)量控制措施，確保相關(guān)檢測成果均滿足設(shè)計規(guī)定的質(zhì)量標準，從而推進整個工程的順利進行，維護整個工程項目的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：壩基；消力池；固結(jié)灌漿；使用工藝；質(zhì)量控制

某地區(qū)水利樞紐工程建設(shè)中，壩基及消力池固結(jié)灌漿施工是工程建設(shè)中的重點內(nèi)容，主要包括壩踵齒槽基礎(chǔ)固結(jié)灌漿，壩后消力池無蓋重固結(jié)灌漿，以及不同級別消力池的部分基礎(chǔ)固結(jié)灌漿與加強固結(jié)灌漿。為加強水利樞紐工程壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量控制，加大力度探討壩基及消力池固結(jié)灌漿施工工藝及質(zhì)量控制要點是非常必要的。

1 設(shè)計與技術(shù)要求

在壩基及消力池固結(jié)灌漿施工中，依照灌漿設(shè)計控制好固結(jié)灌漿鉆孔間的排距，以方格形式合理布置，以保證固結(jié)灌漿施工的順利開展。一般情況下，在壩基及消力池固結(jié)灌漿施工中，將設(shè)計孔深控制在5-7m之間，并令壩踵上下游側(cè)巖石邊坡鉆孔保持特定狀態(tài)，由垂直巖面變?yōu)殂U直向后，并調(diào)整孔深，從而保證壩基及消力池固結(jié)灌漿施工的規(guī)范性和合理性。在這一施工過程中，將設(shè)計灌漿壓力控制在0.2-0.4MPa之間，并結(jié)合壩基及消力池固結(jié)灌漿施工的實際情況，掌握好漿液的水灰比以及開灌比例，自稀向濃逐漸變化，以保證施工操作的規(guī)范性。此時施工人員應(yīng)當密切關(guān)注巖體透水率變化情況，直到發(fā)現(xiàn)巖體透水率較大時，方可越級使用，以免影響壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量，一般情況下，壩基及消力池固結(jié)灌漿施工中大多以普硅42.5的水泥作為固結(jié)灌漿施工的主要材料，并將關(guān)區(qū)內(nèi)抬動儀器的抬動變形值控制在0.2mm以內(nèi)，以加強施工質(zhì)量控制。

2 灌漿技術(shù)與施工工藝

壩后消力池部位的固結(jié)灌區(qū)有地下排水管道，固結(jié)灌漿必須在無混凝土壓重下施工。灌漿鉆孔應(yīng)按設(shè)計圖布置施鉆，在達到設(shè)計孔深再用清水沖洗干凈后，按分序加密的原則進行?？咨畈淮笥?m的灌漿孔采用全孔段孔內(nèi)循環(huán)式灌漿，孔深大于7m的鉆孔應(yīng)采用自上而下分段孔內(nèi)循環(huán)式灌漿，當吸漿量較小或有串漿時，也可采用雙孔并聯(lián)法施工。開灌比3：1由稀到濃逐級變換灌注。

3 質(zhì)量檢查和驗收標準

在壩基及消力池固結(jié)灌漿施工級質(zhì)量控制過程中，為準確檢查固結(jié)灌漿的質(zhì)量，并開展綜合性分析，主要通過測量巖體彈性縱波波速以及靜彈性模量的方式來實現(xiàn)，并對灌漿鉆孔巖芯和壓水試驗成果開展綜合評價，以保證質(zhì)量檢查與驗收的科學(xué)性和可靠性。一般情況下，工程監(jiān)理負責依據(jù)灌漿成果布置情況對灌漿孔進行檢查，以沈波測井和單點法壓水試驗進行檢測，開展規(guī)范的質(zhì)量檢查，保證灌漿質(zhì)量評定的科學(xué)性和合理性，為壩基及消力池固結(jié)灌漿施工工藝的優(yōu)化以及質(zhì)量的有效控制提供可靠的支持。

用壓水試驗成果評定灌漿質(zhì)量時，所測巖體透水率值應(yīng)不大于3Lu，且孔段合格率應(yīng)在80%以上，不合格孔段的透水率值不超過4.5Lu且不集中，灌漿質(zhì)量可認為合格。要求不同部位和不同巖性的波速值應(yīng)分別大2000、3300、4000m/s。

4 質(zhì)量控制措施

灌漿工程實施過程中，監(jiān)理工程師按照灌漿設(shè)計文件的要求和水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，對灌漿工程進行全過程全方位的監(jiān)控，主要監(jiān)理手段有如下幾種：

（1）嚴格審查施工單位開工前報送的灌漿工程施工措施方案，使施工措施必須能結(jié)合本工程的實際，并符合設(shè)計文件和規(guī)程規(guī)范的要求。

（2）檢查審核施工隊伍的資質(zhì)和質(zhì)量保證體系，檢查施工人員的上崗證件，以保證施工隊伍和灌漿工作人員的技能和素質(zhì)，能適應(yīng)和勝任本工程的專業(yè)技術(shù)需要。

（3）對工程使用的原材料和設(shè)備進行檢查鑒定，要求灌漿所需的水泥、水、摻和料等符合有關(guān)材料的質(zhì)量標準。要求灌漿工程所使用的鉆機、鉆頭、制漿機、灌漿泵和自動記錄儀等，能滿足本工程的需要并處于良好的工作狀態(tài)。

（4）冬季施工時，搭設(shè)保溫暖棚，棚內(nèi)生火并加熱拌和用水，保證拌和水的水溫不低于15℃，漿液回漿溫度不低于59℃。

（5）灌漿實施過程中，監(jiān)理工程師堅持現(xiàn)場巡視檢查，旁站監(jiān)理在現(xiàn)場實行24h檢查。

（6）對灌漿原始資料進行檢查指導(dǎo)，要求原始記錄做到及時、準確、真實和齊備；綜合成果做到整理及時、圖件清晰、文字簡潔和條理清楚。

（7）嚴格執(zhí)行鉆孔灌漿的單孔檢查驗收標準，及時準確地進行灌漿單元工程的質(zhì)量驗收和評定。

5 灌漿成果

就壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量及成效來看，在壩踵齒槽部位，基礎(chǔ)固結(jié)灌漿成果顯著，共完成灌漿鉆孔955個，I序孔長度為3679.0m，II序孔長度為3615.0m。I、II序孔共計注入水泥量達到225544.59kg，基于相關(guān)統(tǒng)計資料進行分析，并對I、II序孔的單位注入量進行對比，可以發(fā)現(xiàn)II序孔要明顯小于I序孔，單位注入量僅占約四分之一的比例，就灌漿成果來看，其滿足基巖固結(jié)灌漿的正常規(guī)律，巖體可靠性較高，壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量可靠。研究發(fā)現(xiàn)，固結(jié)灌漿效果比較明顯，壩基巖體質(zhì)量得到有效提升。

就壩后消力池無蓋重固結(jié)灌漿成果來看，其完成固結(jié)灌漿鉆孔360個，雷擊延長1800m，固結(jié)灌漿施工采用單孔全孔段一次性孔內(nèi)循環(huán)灌漿法開展具體的施工操作，針對上游陡坎邊緣漏漿嚴重的部位，采用濃漿灌注的方式對灌區(qū)進行封堵，從而保證壩后消力池無蓋重固結(jié)灌漿質(zhì)量的可靠性。通過對I、II序孔的平均單位注入量和單耗區(qū)間分布特征進行分析，可以發(fā)現(xiàn)II序孔明顯小于I序孔，固結(jié)灌漿施工正常，且灌漿效果比較明顯。

就不同級別消力坎基礎(chǔ)固結(jié)灌漿以及差動尾坎基礎(chǔ)固結(jié)灌漿來看，I序孔與II序孔均處于固結(jié)灌漿的正常規(guī)律范圍內(nèi)，固結(jié)灌漿效果較好，質(zhì)量可靠。基礎(chǔ)驗收中發(fā)現(xiàn)，受到開挖爆破振動以及卸荷松弛等因素的影響，部分基礎(chǔ)地震波波速尚未達到設(shè)計要求，為加強壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量控制，對這一部分基礎(chǔ)的局部進行加強固結(jié)灌漿處理，從而保證壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量的可靠性，對不合格基礎(chǔ)進行合理調(diào)整，改善壩基的完整性和均一性，全面提高固結(jié)灌漿效果。

結(jié)束語

就該工程壩基及消力池固結(jié)灌漿施工的整體情況來看，基于壓水試驗可以明確所測巖體透水率的最大值、最小值與平均值，基于鉆孔聲波檢測數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計，可以明確灌前和灌后巖體平均波速，明確鉆孔波速成果，分析壩基及消力池固結(jié)灌漿整體提高率，從而確保工程建設(shè)中壩基及消力池固結(jié)灌漿施工質(zhì)量可靠程度高，滿足水利樞紐工程建設(shè)的相關(guān)標準，從而促進水利樞紐工程的實際應(yīng)用價值得到最大程度的發(fā)揮。

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