龙里县石板滩水库除险加固工程施工监理要点分析

2014-01-21凌林

黑龙江水利科技 2014年7期

关键词：压水帷幕浆液

凌林

(贵州智龙水利监理有限公司，贵阳550002)

龙里县石板滩水库除险加固工程施工监理要点分析

凌林

(贵州智龙水利监理有限公司，贵阳550002)

任何一个大的工程项目要想按质按量地顺利完成，都需要各个部门的同力合作，其中，工程建设监理是必不可少的，而且起到了至关重要的作用。水利工程监理是水利工程建设的一个很好协助者、监督管理者。文章主要阐述了龙里县石板滩水库除险加固工程施工监理要点。

水库;灌浆;混凝土;监理;钻孔

1 监理工程项目概况

本工程建设地点位于距离龙里县45 km的哪旁乡境内。主要完成工程内容有:①防渗帷幕灌浆8 134.4 m;②坝基固结灌浆432 m;③下游坝坡反压灌浆20点;④重力墩加固锚索58500TM;⑤DN700放水闸阀1个，DN300放空闸阀2个;⑥闸阀房拆除重建35 m2;⑦预制混凝土拦杆313 m;⑧副坝整治一座;⑨完成工程总投资400.6万元。

本次除险加固工程主要建设任务是对大坝进行整形、对坝体、坝基进行防渗处理，改造副坝及放水建筑物，并配套完善管理设施。主要对大坝灌浆、坝面整治、放水设备安装、副坝整治、坝肩锚固的施工进行监理。需旁站的工程关键部位是:大坝灌浆。需旁站监理关键工序是:灌浆、混凝土浇筑。

2 混凝土浇筑工程

首先由业主方、监理方、施工方按设计要求对原材料进行随机见证取样，同时要求施工方向监理站提供水泥和钢材的出厂合格证和质量保证书。见证取样送具有检验资质的单位—贵州省水利建设工程质量监督检测中心送检，并由实验室根据设计要求做混凝土和砂浆的配合比试验报告。在施工过程中监督施工单位在实际施工过程中使用的材料必须与报告中所列出的一致。然后，再进行混凝土工程的浇筑工序。

在混凝土浇筑工序开工之前，必须对建基面做进一步处理，要求处理后的基础面无尖角、无松动岩块，对光滑岩面必须进行凿毛处理［1］。仓面冲洗干净，无杂物、无积碴、无积水并保持湿润。并对模板、钢筋、预埋件、砂料、石料等进行检查，合格后才允许施工单位进行混凝土浇筑工序。仓浇筑的原则是“由低到高往高处均匀上升浇筑。

浇筑前必须先湿润仓面再铺一层3 cm左右的高一级标号的水泥砂浆，铺设均匀平整后进行分层浇筑混凝土，分层厚度为50～60 cm。对于板梁结构的仓面，先梁后板，铺设长度趋前不超过1m。大体积混凝土层面铺料间歇时间控制在2 h以内，仓内混凝土经平整后由有经验、技术熟练的工人用Φ50(大体积的混凝土用Φ70)振捣器以振捣间距25～30 cm均匀振捣至混凝土不再显着下沉、不冒气泡并开始泛浆为适度。有平面要求的按设计高程原浆找平泛浆。必须使浇筑仓面保持水平，仓内的泌水必须及时排除，严禁在模板上开孔赶水，以免带走灰浆而影响浇筑质量。

在施工过程中按照标准进行质量评定和见证取样，并定期送质量监督部门检测，经强度试验，完全符合质量标准和设计要求［2］。

3 灌浆工程

灌浆工程包括:钻孔、洗孔、冲孔、压水试验、制浆、灌浆、灌浆结束标准和钻孔取芯。

3.1 钻孔

钻孔采用XU—100型油压钻机，硬质全金钻头开孔，开孔孔径Φ 95 mm，开孔后变径为Φ75选用与钻头等径护管回转钻进至最终设计规定和深度。先导孔钻孔深度依据设计和规范规定帷幕下限结合实际地质斟情加深。固开孔孔位误差≤设计允差(10 cm)，帷幕孔位横向偏差不得小于半个孔径。

为保证孔向准确，在进行钻机安装时，先校正钻机，加大，加固机座，固定机体，保证钻机运转平稳，钻机主轴与孔向一致，帷幕孔孔位铅直。

用KXP—1测斜仪，加强孔斜测量，5 m以内，每1 m测量1次孔斜;5 m以下，每5 m测量1次孔斜，及时了解情况，便于纠正。了解各钻孔实钻情况，便于分析帷幕质量;了解孔斜成果，以校核灌浆质检成果的真实程度。如果钻孔偏斜超过了允许范围，分析偏斜原因，采取对应措施，及时纠正，以便以后的钻孔能依照设计的钻孔方向钻进，以保证终孔偏斜率不会超过允许范围。纠偏无效重新开孔另钻或将检查孔布置于旁以补救。帷幕灌孔底允许差见表1。

表1 孔底允许差

深孔钻进时，严格控制孔深20 m以内的偏差。在钻孔过程中遇基岩层、岩性变化、发生掉钻、塌孔、钻速变化、回水变色，失水、漏水等异常情况，进行详细记录，为灌浆提供参照依据资料［3］。遇有洞穴、塌孔或掉块难钻时，可先灌浆处理再钻进，钻孔中止，妥护孔口。

各孔终孔前4 h，通知监理工程师参加终孔检查，对于取芯钻孔(先导孔、检查孔)，取出岩芯统一编号，妥善保存，对于软弱或破碎带岩芯，须用石蜡封存，待竣工时移交业主。

3.2 洗孔、冲孔

洗孔为孔钻到预定深度，起钻，取出岩芯，将钻具下至孔底，注入大流量水进行冲冼，直到回水变清，孔内残存杂质沉积厚度不超过20 cm时结束洗孔。冲孔采用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软、风化泥质充填物冲出孔外，或将充填物推移至需要灌浆处理的范围以外。

工程冲洗孔采用单孔法进行，冲洗压力为灌浆压力的70% ～80%，且≤1 MPa，冲冼直到返水洁净，延续10～20 min为止。如因渗漏量大，升不起压力，就增大流量，加快流速，增强水流冲刷能力，以增强冲洗的效果。冲洗水流为高压脉动方式，先用高压冲洗5～10 min，将孔口压力极度短时间内突然降到零，形成脉冲水流，带走泥质、碎屑。当地下水位较高时可采用扬水冲洗。

3.3 压水试验

压水试验包括2部分:地下水位测定和压水试验。

3.3.1 地下水位测定

为计算压水压力，在钻孔冲洗结束后，用测绳进行测定，每5 min测读一次孔内水位，连续两次测得水位下降速度均＜5 cm/min时，可认为稳定，以最后的观测值为地下水位值。

3.3.2 压水试验

地下水位测定后，安装栓塞，下至试压水段上部，密封试验孔口，安装管路、仪表，测量压力水流量，计算透水率。

压水试验，先导孔单独压水，自上而下分段进行，其他各段灌浆孔可结合裂隙冲洗进行简易压水，压水时保证栓塞位置准确，孔口管道及接头等处不得有任何漏水现象，否则应暂停本段压水试验，将设备整修合格后继续进行。

本工程采用吕容压水试验法，按3段压力、5个阶段即5点进行，简易压水采用单点法。在试验压力达到预定值并保持稳定后，进行流量观测，压水20 min，每5 min测读一次压水流量，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%或者1 L/min时，该试段压水试验结束，汇总资料、绘制压力—流量曲线。

3.4 制浆

工程采用PO.32.5普通硅酸盐水泥，质量符合国标，细度为通过80 um方孔筛的筛余量≤5%且残存块状物粒径≤3 mm。水用库内水，制成纯水泥浆。在灌浆过程中根据需要加入适量品质符合规定的外加剂和掺和料，浆液稠度根据需要，在5∶1～0.5∶17个比级中选择适当调整。制浆材料用重量法称量，误差在5%以内，WJ100型普通搅拌机拌匀，拌浆时间≤3 min，浆液在4 h以内用完，在制浆过程中注意因材料在不同浆液比级时一定制浆体积中的加入量，以保证浆液的浓度。控制方法可用列表法和公式法，也可用密度计进行校验或检定，保持量值准确。

3.5 灌浆

蓄水前完成初期最低库水位以下的帷幕灌浆及质量检查，按排分，分序加密的原则，先灌注下游排，后灌上游排，每排分3序灌浆，在先灌排及主帷幕孔中布置先导孔，在一序孔中选取，间距≥15 m，或该排孔数的10%，帷幕灌浆采用自上而下分段循环式灌浆，射浆管距孔底≤50 cm，以确保浆液在孔段内正常循环。自上而下分段灌浆时，栓塞安装位置在灌浆段以上50 cm处，以防漏灌，保证质量。

3.5.1 灌浆段长

坝体与基岩接触段在岩石中的长度≤2 m，单独分段，其他部位采用5～6 m，特殊情况可加长或缩短，段长≤10 m，因故＞10 m，应对该段采取补救措施。

3.5.2 灌浆压力

依据设计，帷幕灌浆0.05～0.6 MPa，施工中可通过灌浆试验，进一步合理确定灌浆压力。安于孔口浆管的压力表即灌浆压力指示值，在帷幕表层≥1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。灌浆压力应尽快达到设计压力，但对于注入率较大或易于抬动部位应分级升压。透水性不大，裂隙发育较坚硬、完整岩石的灌浆，采用一次升压法。分级升压，一般将规定压力分为3 个压力段，可选0.4 p、0.7 p、1 p、或0.5 p、0.8 p、1 p，单位吸浆量分上、下限，本工程上限为30 L/min，下限为10 L/min，灌浆压力逐级升压，保持单位吸浆量在上下限以内，压力升至1p时继续灌注直至单位吸浆量逐渐减少到结束标准时，结束灌浆。如果开灌时，在第一级0.4(0.5)p压力下，单位吸浆量已超过上限值，则再适当降低压力，使单位吸浆量不超过上限，待单位吸浆量达到下限时，再升压至第一级进行灌浆。在透水严重，吸浆量较大的情况采用分级升压灌浆。

3.5.3 浆液变换

优质的灌浆效果，取决于浆液浓度合宜，适时的变换。浆液变换由稀至浓逐级变换，并遵循变换原则:开灌最大水灰比比级，帷幕灌浆:5、3、2、1、0.6 或0.5共6个比级，当压力保持不变，注入率持续减少或注入不变而压力持续升高时，不得改变水灰比;当某一比级浆液的注入量已达300 L以上或灌浆时间已达1 h，而灌浆压力和注入率场无改变不显著时，改变一级水灰比;当注入率＞30 L/min时，根据具体情况越级变浓。在每一浓度比级的灌浆过程中，吸浆率大于初始单位吸浆(或始灌压力)的90%，可视为改变不明显。

3.6 灌浆结束标准

在设计规定压力下，当注入率≤0.4 L/min时，继续灌注30 min或当注入率≤1 L/min时续灌60 min可以结束。在结束灌浆前不得随意中断，如有中断，按技术规范有关条款处理。

3.7 钻孔取芯

按取芯次序统一编号，填牌装箱，存放于指定地点，妥善保存，防止失散和混装，对软弱、破碎带岩芯须用石蜡封存，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。芯样的最大长度应限制在3 m以内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，应立即取出。除工程师另有指示，对于1 m或＞1 m的钻孔进行循环，取岩芯率低，应更换钻孔机具或改进钻孔方法，在取芯钻孔过程中遇到孔内涌水、漏水、断层、洞穴、塌孔、掉块时，及时报告监理工程师，分析钻孔段岩层产状，作出决定后方可进行处理或钻进。一般可先灌浆后钻续，同时对钻孔冲洗压水，钻孔压力，芯样长度以及其他能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录，每箱芯样拍两张彩照，作好钻孔灌浆操作记录，并提交工程师。已钻孔在钻灌间歇应加盖保护，以防异物掉入。