糯扎渡水电站地下厂房工程帷幕灌浆施工质量控制

张玉成，尹晓慧，刘 飞

（长江设计公司糯扎渡水电工程监理部，云南 普洱 665625）

1 工程简介

糯扎渡水电站地下厂房位于坝址左岸，轴线方向为N76.，水库的正常蓄水位高程为812m，地下厂房承受水头约242m。厂区防渗帷幕采用水泥灌浆帷幕，逐层迭瓦式搭接，即EL755灌浆洞搭接帷幕入岩均为10.0m，主帷幕入岩74.0m，最大灌浆压力3.0MPa；EL690灌浆洞搭接帷幕入岩均为10.0m，主帷幕入岩49.0m，最大灌浆压力3.5MPa；一层灌浆排水廊道（EL646）搭接帷幕入岩10.0～25.0m，主帷幕入岩76.3m，最大灌浆压力5.0MPa，压力管道环形帷幕为入岩15.0m，最大灌浆压力4.0 MPa，均为单排帷幕，孔距均为2.0m，防渗帷幕灌浆底线是EL570.0m，防渗标准为1.0Lu。

2 确定厂区帷幕灌浆施工参数以及施工特点

根据帷幕灌浆施工技术要求，在帷幕线以外进行了水平搭接、竖向帷幕灌浆的生产性试验。通过试验总结，选取出合理的适用于厂区的灌浆参数：灌浆采用自上而下分段灌浆，段长为2.0m、3.0m、5.0m……；孔距2.0m；灌浆水灰比为1∶1、0.75∶1、0.5∶1三个比级，开灌水灰比为1∶1；试验灌浆压力未对混凝土和基岩产生抬动变形），按照表1进行。

表1 帷幕灌浆压力 （单位：MPa）

厂区帷幕灌浆存在的施工特点：①工作面狭窄，部分钻孔较深，最大孔深近78.0m，引水道下平洞需在洞内进行辐射孔环形帷幕灌浆施工；②断层发育带、施工支洞封堵堵头、勘探平硐、引水道横穿帷幕线；③帷幕线距离竖井较近，帷幕灌浆需在引水道竖井混凝土及隧洞灌浆施工结束后进行，工期较紧。

3 厂区帷幕灌浆施工质量控制

厂区帷幕承受的最大水头约242m，保证帷幕的可靠性、耐久性、稳定性、连续性就显得尤为重要。为确保帷幕灌浆施工质量，监理按照“事前、事中、事后”的控制原则，进行质量控制，确保了灌浆质量。

3.1 灌浆质量预控及设备检查

事前控制是灌浆质量的保证，监理单位要求承建单位在该部位施工前，选取熟练的钻工、灌浆工，并在施工作业前进行严格的技术交底，做到“交底不到位不上岗、交底不清楚不上岗”，技术交底应邀请监理人员参加；监理人员根据施工图纸和建基面的地质资料，综合分析厂区在灌浆过程中，将会出现的异常情况作出应对预案，并督促承建单位做好在钻进、灌浆过程中出现的异常情况的各项准备工作，针对异常情况的制定专门的施工预案。

在灌浆作业施工前，监理应做到：①对质检员的资格认证。②造孔质量控制。在开孔前要求承建单位在钻机就位后，对钻机底部利用膨胀螺栓、地锚等进行固定，确保钻孔孔向、孔位满足设计要求。③灌浆泵性能的检查。在灌浆作业开始前，要求承建单位加强日常设备的检修与保养，确保灌浆泵的使用性能满足要求，提高设备的利用率，另外应该增设备用灌浆泵，防止在灌浆过程中出现故障，以确保灌浆的连续性。④仪器、仪表率定。在灌浆作业过程中，为确保灌浆设备正常运行，避免因灌浆自动记录仪、流量计、压力传感器出现故障而影响灌浆质量。因此，在帷幕灌浆作业前，监理单位应要求承建单位必须对仪器、仪表进行检查，确保灌浆设备性能稳定后方可进行灌浆作业。

3.2 灌浆过程质量控制

灌浆过程中的质量控制，是帷幕灌浆质量控制的重要环节。监理人员在施工现场通过对帷幕灌浆的施工方法、施工工艺、重点工序的检查与监督，以保证灌浆质量。重点控制以下几方面：①灌浆孔孔位、孔斜、孔深质量控制。对每个帷幕灌浆孔孔段过程中进行抽检，以确保灌浆段的段长符合设计要求，终孔孔深均进行验收，验收合格后方可进行灌浆作业。②灌浆原材料控制。根据灌浆施工技术要求，业主统供材料在进场后，承建单位均应对每一批次的水泥进行取样送检，监理单位抽检，检测合格后方可投入工程使用；在灌浆作业前，应检查水泥的数量是否满足灌浆的需要，是否在使用日期的范围内。③灌浆压力控制。在厂区防渗帷幕灌浆压力，应根据灌浆过程中岩体吸浆情况，适时进行调整，采取分级升压、间歇等，以30～40L／min流量控制压力，杜绝灌浆压力迅速升至设计灌浆压力。④浆液质量控制与变浆控制。严格控制开灌水灰比，在灌浆过程中出现吸浆量大，需要调整浆液水灰比，监理人员在施工现场要严格按照变浆标准进行控制，一般情况下，不得越级变浆，应采用逐级变浆的原则进行控制。如有变浓浆液后发现流量突然变小，压力明显可迅速升压，甚至可达到屏浆条件，现场应立即调整浆液，变回原来的浆液水灰比继续进行灌浆直至灌浆正常结束。如SX15-Ⅱ-3第四段，灌浆过程中1∶1开灌水灰比，根据变浆条件逐级变浆至0.75∶1后，灌注30min后，流量、压力均无明显变化，变浆至0.5∶1后，流量在5min内迅速减少，压力可升至设计压力，现场发现此情况后，立刻调整水灰比至0.75∶1，灌注50min后进入屏浆阶段，该段总灌量6 838.9kg，单位注入量1 388.4kg／m。⑤对施工支洞封堵堵头、勘探平硐、引水道横穿帷幕线的特殊部位的施工质量控制。在施工该特殊部位的帷幕灌浆的过程中，派经验丰富的监理工程师进驻现场，进行全过程旁站监督，娴熟处理施工过程中出现的异常情况，确保灌浆质量。⑥结束标准控制。厂区帷幕灌浆均采用自上而下分段灌浆法，灌浆段在最大设计压力下，注入量不大于1L／min后，继续灌注60min后，可结束灌浆；帷幕灌浆孔封孔时，应进行浆液置换，先安装射浆管至孔底距底部不大于50cm为准，0.5∶1浆液进行置换，待孔口出0.5∶1的浆液时，方可均匀提出射浆管，过程中均注入0.5∶1浆液，再安装空口封闭器，按照灌浆最大压力进行灌浆封孔法封孔，灌注60min后，结束灌浆封孔。

3.3 灌浆质量检查

帷幕灌浆检查孔的数量不少于灌浆孔总数的10%，一个单元工程内至少布置一个检查孔，针对横穿幕体的特殊部位，均布设检查孔进行检查。检查孔自上而下分段卡塞进行压水试验，采用“五点法”，按DL／T5148-2001附录A执行。监理人员在检查孔施工的过程中，应进行全程旁站，并严格控制以下几点：①阻塞位置是否符合设计要求，防止漏塞或过塞；②钻孔冲洗是否达到结束标准；③顶压塞内管与外管是否连通，预防施工单位投机取巧；④考虑糯扎渡水电站地下厂房埋深较深，承受的水头高，设计已明确检查孔的压水压力为灌浆段压力的80%，按照0.3、0.6、1.0、0.6、0.3倍进行取值，其中检查孔中最大的压水压力为4.0MPa。在压水检查过程中，应检查压水压力是否满足设计要求；⑤每一阶段压水结束时的流量是否稳定，是否达到结束标准。

检查孔压水检查。厂区帷幕灌浆共布设了162个检查孔，共1 285段，最大透水率0.96Lu，最小透水率0.02Lu，全部符合设计要求的防渗标准（≤1Lu）。灌前灌后压水检查成果统计见表2。

表2 地下厂房工程帷幕灌浆灌前灌后压水检查成果统计表

检查孔孔内电视录像检查。对每个横穿幕体的施工堵头以及勘探平硐各布设两个检查孔，在堵头或探硐顶部均可见20～6cm的水泥结石，从取芯的芯样，可看到水泥结石与基岩胶结良好。

根据厂区检查孔取芯情况看，岩芯的采取率均达到85%以上，岩芯裂隙可见水泥结石充填，胶结情况较好。从灌前灌后透水率分布情况可以看出，灌前基岩透水性离散程度较大，经灌浆处理后，基岩的透水性离散程度明显减小，且基岩透水性已趋于均质，帷幕灌浆达到了预期的目的。