浅谈大坝固结灌浆监理质量控制要点

朱 海

一、工程概况

牛岭水库位于安徽省宣城市泾县境内，水库总库容1.67 亿m3，为大（2）型水库，大坝型式为混凝土重力坝，大坝由主坝和左岸连接坝组成，主坝长275m，坝顶宽8m，坝高59m，有14 个坝块组成，左岸连接坝长205m，坝顶宽8m，坝高20m，有10个坝块组成，大坝固结灌浆孔间排距3m，梅花型布置，帷幕前孔深10m，采用自上而下分两段进行灌浆，帷幕后孔深6m，采用全孔一次性灌浆。

二、施工前监理质量控制

（一）灌浆材料控制

原材料质量是工程质量的基础，牛岭水库大坝固结灌浆水泥采用强度等级为42.5 级的普通硅酸盐水泥，为保证质量采用海螺水泥，水泥进场后，监理要对其规格、数量、出厂合格证、外观质量等进行验收，同时需对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行平行检测，水泥经监理进场验收和平行检测合格后才允许使用。

（二）灌浆设备及计量器具控制

固结灌浆设备主要有高速制浆机和三缸型灌浆泵，高速制浆机拌出的浆液分散性和稳定性高，能更好地注入岩石裂隙，三缸型灌浆泵压力输出稳定，便于准确读数，设备进场后监理要对其型号及合格证进行核查。由于施工单位进场的灌浆设备大部分都是旧设备，使用前要对其进行试运行，以确认其是否符合设计要求，高速制浆机要测试其搅拌转速能否大于1200r/min，三缸型灌浆泵要测试其额定灌注压力能否大于最大灌浆压力的1.5 倍（设计最大灌浆压力0.7MPa），测试符合设计要求后允许投入使用。固结灌浆计量器具主要有密度计、压力表、灌浆记录仪，计量器具进场后要在监理见证下送到有资质的机构进行检定，经检定合格后，才允许投入使用。

（三）固结灌浆试验控制

大坝固结灌浆前要进行灌浆试验，灌浆试验方案经监理机构批准后才允许实施。牛岭水库大坝固结灌浆试验选择了地质具有代表性的11 号坝块进行，灌浆试验完成后，监理机构对其灌浆压力、浆液配比等参数进行确认，施工单位根据确认的灌浆试验参数上报灌浆施工方案并经监理机构批准后才正式进行大坝固结灌浆。

三、施工阶段的监理质量控制

（一）钻孔质量控制

钻孔主要控制孔位、孔深，孔位在放样后钻孔前进行验收，一般采用钢卷尺进行测量，孔位验收时如果发现偏差超过10cm 的要及时进行改正。孔深一般采用测绳进行测量，测量时如果孔深小于设计孔深的要及时进行补钻。监理人员验收孔位、孔深时需要有高度的责任心，要逐孔进行测量，不能随机抽检几个，其余数据就在合格范围内进行编造。

（二）裂隙冲洗质量控制

裂隙冲洗在灌浆前进行，冲洗压力采用灌浆压力的80%并不大于1MPa，冲洗要持续到回水澄清为止。采用有压冲洗能将粘附在孔壁的岩粉、松软物质冲出孔外，这样浆液在孔中将更容易与裂隙面胶结。

（三）灌浆压力控制

大坝固结灌浆往往在岩体浅部进行，灌浆压力选择要慎重，牛岭水库大坝固结灌浆压力根据灌浆试验确定，第一段灌浆压力采用0.3MPa，第二段灌浆压力采用0.4MPa，在灌浆过程中经抬动观测及混凝土表面查看，未发现混凝土面抬动、开裂现象。

（四）浆液浓度控制

牛岭水库大坝固结灌浆浆液浓度采用3、2、1、0.5 四个比级，开灌水灰比采用3 ∶1。为了确保浆液浓度符合要求，采用拌合站集中拌制0.5比级浓浆，再根据需要加水拌制不同比级的浆液。浆液浓度通过密度计测量，灌浆中每一比级浆液浓度都要定期进行检测，发现浓度不符合要求的要及时进行调整。

（五）浆液变换标准控制

牛岭水库大坝固结灌浆浆液浓度采用由稀到浓，逐级改变。灌浆的时候，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变，压力持续升高时，不得改变水灰比，只有当某级浆液的注入量已达300L 以上，或灌浆时间已达到30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，才允许变换浓一级浆液。

（六）灌浆塞位置控制

为了防止漏灌，灌浆塞第一段要放置在混凝土内，第二段要放置在灌浆段段顶以上50cm。每个孔灌浆塞安放的位置都要经监理人员计算、测量。

（七）抬动孔数据控制

固结灌浆一般压力较大，灌浆效果更好，但也要防止盖重混凝土抬动破坏，压水试验及灌浆作业时都要进行抬动监测，抬动孔一般每10min 记录一次监测数据，当抬动数据变化较大时，要缩短监测间隔时间。牛岭水库大坝固结灌浆由于严格按照灌浆试验确定的压力进行施工，抬动孔监测时未发现异常数据。

（八）灌浆结束标准控制

大坝固结灌浆作业要连续进行，不得无故中断，只有达到结束标准才允许终止。牛岭水库大坝固结灌浆结束标准为在规定压力下，注入率不大于1L/min 后，屏浆30min，屏浆期间平均注入率不大于1L/min 时，才可结束灌浆。

（九）封孔质量控制

灌浆孔的封孔极为重要，封孔不实等于增加了新的渗漏通道。牛岭水库大坝固结灌浆全孔灌浆结束后，使用水胶比0.5 ∶1 的浓浆开展全孔封孔作业，孔口空余部分采用干硬性砂浆填平抹实。声波测试孔、压水试验检查孔完成检测工作后，也要及时进行封孔。

（十）灌浆特殊情况处理

正确处理大坝固结灌浆出现的各种特殊情况对保证质量、加快工期有重要意义。牛岭水库大坝固结灌浆出现的特殊情况主要是坝块周围冒浆与灌浆孔间串浆，经研究，商定冒浆采用速凝水泥浆进行嵌缝，地表封堵后，再采用降压、加浓浆液、限流、限量、间歇灌注等方法处理。灌浆孔间串浆，如串浆孔具备灌浆条件，将串浆孔并联灌浆，灌浆时注意控制灌浆压力，防止抬动。如串浆孔不具备条件，可用灌浆塞阻塞串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，立即将被串孔去塞，扫孔、冲洗、灌浆。为了防止或减少灌浆串孔的发生，固结灌浆一序孔间隔进行钻孔，未经监理工程师同意不得随意钻孔。施工单位严格按照要求进行施工，使灌浆特殊情况得到很好的处理。

（十一）灌浆记录仪记录数据控制

灌浆记录仪记录的数据监理现场旁站时要当班签认，切忌事后补签，签认时要认真审查灌浆孔编号是否正确，浆液变换标准、灌浆结束时间是否符合设计和规范要求，施工相关人员签名是否齐全等。

四、施工后的监理质量控制

（一）检查孔孔位布置

牛岭水库大坝固结灌浆检查孔压水试验在灌浆结束3 天后进行，检查孔孔位不能随意选定，要根据灌浆记录和有关资料，选定在进浆量较大和灌浆过程中异常的部位，施工单位初步选定后要报监理机构进行确认，这样才可以最大限度保证大坝固结灌浆的质量。

（二）灌前与灌后压水试验成果分析

牛岭水库大坝固结灌浆前做简易压水实验215段，透水率在8Lu～30Lu 之间，灌后做单点法压水试验252 段，透水率在1.3Lu～3.9Lu 之间，灌后透水率小于设计规定的透水率5Lu。从压水试验成果来看，灌后与灌前相比透水率明显降低，灌后透水率合格。

（三）灌前与灌后声波测试成果分析

牛岭水库大坝固结灌浆声波测试浅孔96 个，深孔56 个，通过灌前和灌后的岩体波速分析，灌后波速在4564～4976m/s 之间，达到设计规定的灌后波速4200m/s，灌后波速提高率在5.43%～6.56%之间，达到设计规定的灌后波速提高3%以上。从声波测试结果来看，灌后与灌前相比岩体波速提高较快，灌后声波测试合格。

（四）固结灌浆单元工程质量评定

大坝固结灌浆单元工程完成后要及时进行灌浆效果检查和单元工程质量评定，这样可以及时发现工程质量缺陷，以便尽早修补，也有利于工程后续进度安排。牛岭水库大坝固结灌浆共24个单元，3120个孔，单元工程评定全部合格，其中优良孔达到70%以上，灌浆效果检查（压水试验和岩体波速）全部符合设计和规范要求，灌浆单元工程质量经评定全部优良。

五、结语

在现代水利枢纽中，大坝固结灌浆是基础处理的一种重要方法，施工过程中的各种问题会严重影响到灌浆的效果，其质量控制的要点必须得到足够的重视。本文通过分析施工前、施工过程中以及施工后的监理质量控制要点，以期为大坝岩石基础固结灌浆的施工质量控制提供借鉴■