水下帷幕灌浆单元工程施工质量评定验收标准研究

2022-09-19李修磊王海军陈崇德

长江工程职业技术学院学报 2022年3期

李修磊，王海军，陈崇德

(湖北省漳河工程管理局，湖北荆门 448156)

1 概述

西北口水库位于湖北省宜昌市夷陵区境内，系长江北岸一级支流黄柏河流域梯级开发的骨干工程。水库流域面积862km2，总库容1.96 亿m3，其中兴利库容1.55亿m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电、城镇供水、拦沙等综合效益的大(2)型水库。

西北口水库除险加固工程采用水下帷幕灌浆的方法处理坝基渗漏，但在《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL/T 62-2020)等标准中，其质量评定标准未涉及到水下帷幕灌浆的相关内容(如定位、钻孔、孔斜控制等)。为加强西北口水库工程水下帷幕灌浆施工质量管理控制，规范水下帷幕灌浆的施工过程，可通过标准化质量检验与评定工作，确保工程质量，因而制定质量评定标准是十分有必要的。

2 水下帷幕灌浆单元工程施工质量评定标准研究

2.1 水下帷幕灌浆主要技术参数

(1)西北口水库除险加固工程水下防渗帷幕位于坝基趾板K1至K5段，采用双排帷幕，帷幕排距0.5m、孔距2.5m。K1至K2段平均水深65m，入岩后孔深55m； K2至K3段平均水深60m，入岩后孔深60m；K3至K4段平均水深30m，入岩后孔深90m；K4至K5段平均水深5m，入岩后孔深115m。坝前趾板水下灌浆钻孔总进尺10 873.28m，其中先导孔钻孔1 359.16m，常规灌浆孔钻孔9 514.12m，灌浆合格标准为灌后基岩透水率q≤3Lu。

(2)分段长度、灌浆压力设计参考值见表1。

表1 帷幕灌浆压力设计参考值

(3)坝基右岸趾板水下帷幕灌浆施工，需搭建水上作业平台。水上作业平台主要用于水下部分帷幕灌浆钻孔、孔口管镶铸、灌浆站布置、灌浆时人员操作等。

(4)水下帷幕灌浆钻孔定位，应准确定位水下开孔位置，避免钻孔偏移，重点要防止钻孔破坏大坝面板。水下帷幕灌浆开孔直径为Φ110mm-Φ130mm，钻进第1、2段后分别采用卡塞灌浆。第2段灌浆完成后埋设Φ89mm 孔口管，以下各段孔径不小于Φ56mm。

(5)帷幕灌浆按照分序加密的原则进行。在帷幕灌浆的先灌排或主帷幕孔中布置先导孔，先导孔在一序孔中选取。先导孔一般深入至帷幕底线下 5m，并需达到设计防渗标准要求。

(6)其他技术参数同《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL/T62-2020)等相关规定。

(7)水下帷幕灌浆轴线示意见图1。

图1 坝基水下帷幕灌浆轴线示意图

2.2 单元工程施工质量评定标准研究目的、依据及使用范围

(1)研究目的。加强水下帷幕灌浆施工质量控制，通过标准化质量检验与评定工作，确保工程质量，制定《宜昌市西北口水库除险加固工程水下帷幕灌浆单元工程施工质量验收评定标准》。

(2)研究依据。根据《水利技术标准编写规定》(SL1-2014)、《水利水电工程施工检验与评定规程》(SL176-2007)、《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-地基处理与基础工程》(SL633-2012)、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL/T 62-2020)等行业标准，以及西北口水库除险加固工程水下帷幕灌浆施工新工法的特点等。

(3)适用范围。适用于西北口水库除险加固工程水下帷幕灌浆施工质量验收及评定，对于同类型施工可借鉴应用。

(4)质量评定。水下帷幕灌浆施工质量不符合本标准合格要求的单元工程，不应通过验收。同时，工程质量的管理、检验、验收和评定等工作还应符合国家和水利行业现行有关标准的规定[1]。

2.3 水下帷幕灌浆单元工程施工质量评定标准

2.3.1 一般规定

(1)单元工程划分。依据SL/T 62-2020等质量标准、规程规定，以及西北口水库除险加固工程水下帷幕灌浆为双排布设的施工特点，按沿轴线相邻的20个孔划分为一个单元工程，且全部属于重要隐蔽单元工程。其中上游排钻孔67个，编号为M-1-Ⅰ-1至M-1-Ⅱ-67；下游排钻孔66个，编号为M-2-Ⅰ-1至M-2-Ⅲ-66，共钻孔133个，分为7个单元工程。

(2)工序划分。依据SL 633-2012标准规定，岩石地基帷幕灌浆单元工程分为钻孔(包括冲洗和压水试验)、灌浆(包括封孔)2个工序。结合工程特点以及质量控制的整体性、针对性和全面性[2]，将水下帷幕灌浆单元工程划分为：水下定位、钻孔、灌浆3个工序。

(3)水上作业平台

①水上作业平台在枯水期运行，属于临时性水工建筑物，洪水标准为枯水期20年一遇。

②水上作业平台工作运行期库水位应控制在304-305m；风速不大于10.7m/s(相当于5级)，风向随机；工作环境温度：-10℃-+35℃。

③水上作业平台按照设计方案组装完成后，按规定要求组织验收检查并填写相关记录，在使用过程中，日常监测检查每日1次。

(4)水下帷幕灌浆施工原始记录。包括地质钻机钻孔记录表、钻孔测斜记录表、钻孔冲洗记录表、抬动观测记录表、阻塞灌浆封孔记录表等，由施工现场班组填写，施工单位施工员(质检员)认可后报送监理工程师确认。水下帷幕灌浆压水记录表、灌浆记录表以灌浆自动记录仪输出记录为准。

(5)水下作业记录。包括潜水任务书、潜水日志，由潜水作业班组填写，施工单位施工员(质检员)认可后报送监理工程师确认。

(6)水泥等原材料按有关规范要求进行全面检验，进场检验结果应满足相关产品标准，不合格产品不得使用。不同批次原材料在工程中的使用部位应有记录，并填写原材料备查表。

2.3.2 水下定位

(1)目的是控制水下趾板混凝土面开孔位置与设计孔位的绝对位移量。

(2)水下帷幕灌浆分有、无覆盖层两种工况。有覆盖层时，施工先行布设水下跟管至趾板混凝土表面，潜水定位、测量均在覆盖层顶面进行控制；无覆盖层时，潜水定位、测量在趾板混凝土表面进行控制。

(3)工程前期采用于孔口下方吊锤，由潜水员下潜至覆盖层(趾板)顶面，对跟管(孔口管)与吊锤的位置偏差，采取罗盘及钢尺测量，以核验方位角和位移偏差。入岩后采用磁力测斜仪进行测斜，最终孔底偏差整合计算。工程后期采用陀螺测斜仪直接从孔口进行测斜，分阶段控制。