索風營水電站防滲帷幕工程監(jiān)理質(zhì)量控制

1、索風營水電站防滲帷幕工程監(jiān)理質(zhì)量控制第20卷第4期貴卅1水力發(fā)電guizh0uwaterp0wer2006年8月索風營水電站防滲帷幕工程監(jiān)理質(zhì)量控制聶志才，李文.(1中國水電顧問集團中南勘測設(shè)計研究院，湖南長沙410014;2貴州烏江水電開發(fā)有限責任公司索風營電站建設(shè)公司，貴州貴陽550002)摘要:索風營水電站壩址區(qū)巖溶發(fā)育，防滲帷幕工程施工難度人，為節(jié)省工程投資, 采用水泥粉煤灰混合漿液進行防滲灌漿施工,監(jiān)理工程師如何控制防滲帷幕工程的質(zhì)量，本文進行了較為系 統(tǒng)的論證.關(guān)鍵詞:水利工程施工;防滲帷幕;質(zhì)量控制;索風營水電站中圖分類號:tu201.2文獻標志碼:b文章編號:1007-0133

2、(2006)04-0066-05 0帷幕灌漿工程概況索風營水電站壩址區(qū)分布的地層主要為:三疊系下統(tǒng)茅草鋪組第一段(t)肉紅色白云巖，白云 質(zhì)灰?guī)r及泥晶灰?guī)r等;三疊系下統(tǒng)夜郎組(t)灰 色厚層薄層灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r，泥灰?guī)r夾灰色， 灰綠，黃綠色泥頁巖等區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育情況 是:左岸有f和,右岸有f,壩基有2其中 f和f為區(qū)域性斷層，規(guī)模較大,長達幾km到 幾十km.區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育受地形地貌，巖性及地質(zhì) 構(gòu)造的控制,左岸有s及k.巖溶系統(tǒng),右岸有 k巖溶系統(tǒng)巖石透水性受巖溶，斷層，裂隙等 影響屬強至中等透水巖組，并因巖溶，斷層，裂隙 的不均勻分布表現(xiàn)出透水性的不均一性.壩址區(qū)兩岸有泉水出露，屈地下水補

3、給河水類型，近壩地段水位平緩，水力坡度為1%2%,從兩岸向山內(nèi)逐漸變陡防滲帷幕線布置如下：（1）河床壩基防滲帷幕布置在壩軸線上游3.5in船壩軸線n83.2.w布置，為懸掛式帷幕;帷 幕底限高程為620in,防滲設(shè)計標準為2lu,防滲面積為 0.9 x win.（2）左岸防滲帷幕帶近乎平行于兩地下含水通道（似分水嶺），左壩肩斷截s巖溶系統(tǒng),伸入山體869.5m,并要處理f斷層，防滲面積為10.6x 10in.（3）右岸帷幕主要是解決地下廠房的巖溶滲漏問題，防止k和水庫連通，截斷f2和f的巖溶 通道，伸入山體979in,防滲面積為11.0x10in.為便于施工,在帷幕線上布置了上，中，下3層灌漿

4、隧洞,灌漿隧洞高程分別為732,783,837in,層間的帷幕以交錯式搭接.3層灌漿隧洞的開挖斷面為城門型,凈空斷面均為3.0inx3.5in（寬x高），但襯砌形式不同，上層邊頂采用噴錨作為永久支護，底板澆筑0.4m厚蓋重混凝土;而中，下層灌漿隧洞則全洞襯砌0.4in厚鋼筋混凝土.防滲帷幕工程分6個分部工程,各分部工程的規(guī)模及指標見表1.表1索風營水電站防滲帷幕各分部工程規(guī)模及指標注:右732分部工程含大壩段.1帷幕灌漿工程監(jiān)理質(zhì)量控制生針對本工程的特點，采取了如下的具體措施.i.i事前控制事前控制是監(jiān)理工作的重要組成部分,它可以對質(zhì)量事故起到預(yù)防的作用，減少質(zhì)量事故的發(fā)966?收稿日期:20

5、06-0614作者簡介:聶志才(1962)，男，湖南省常徳市人,高級工程師， 索風營工程監(jiān)理部副總工程師，從事水利水電工程施工 監(jiān)理工作.聶志才，等:索風營水電站防滲帷幕工程監(jiān)理質(zhì)量控制2006年第4期 1審查設(shè)計文件，組織設(shè)計交底左837灌漿隧洞開挖過程中在樁號f0-628m 處存在一涌水點，起初設(shè)計單位將其視為地下水出 漏點,認為在此處以外的地下水位將高于837m高 程,建議取消樁號f0-628m以外的防滲帷幕監(jiān) 理工程師經(jīng)過仔細觀察與分析，證實該涌水點屬局 部管道巖溶水，不能代表整個區(qū)域地下水位，建議 保留樁號f0-628m以外的防滲帷幕后設(shè)計單位 采納了監(jiān)理工程師的意見，確保了防滲帷幕

6、的完整 性.1.1.2進行原材料檢測及室內(nèi)漿液配比試驗 本工程防滲帷幕灌漿采用水泥,粉煤灰混合漿 液灌注，因此在灌漿工程開工z前,監(jiān)理工程師督 促承包人按設(shè)計及規(guī)范要求對灌漿所用原材料進行 質(zhì)量檢測，同時業(yè)主委托中國水電顧問集團貴陽勘 測設(shè)計研究院科研所進行了室內(nèi)漿液配比試驗，論 證了帷幕灌漿的最佳漿液配比等.攪拌均勻的混合漿材的流變性能可用賓漢體來 描述，賓漢體的流動方程為：r=o+rldr/dt 式中：i為剪切強度(pa);匚為屈服剪切強度(pa);dr/dt為剪切速率(l/s);r/為塑性黏度(pa?s).影響灌漿質(zhì)量的漿液指標主要有塑性黏度，馬 氏黏度及有效屈服強度等，塑性黏度，馬氏黏

7、度及 有效屈服強度越低漿液的可灌性就越好，工程上一 般要求馬氏漏斗時間小于37s.本次試驗采用nxs 1ia旋轉(zhuǎn)黏度計檢測漿材 塑性黏度,采用馬氏漏斗檢測馬氏黏度漿液配比 試驗成果如表2及表3.表2索風營水電站防滲帷幕灌漿漿液配合比流變性能試驗成果 漿液配比試驗報告的結(jié)論如下：(1) 水泥選用貴州水泥廠生產(chǎn)的p.042.5水泥，粉煤灰選用凱里火電廠牛產(chǎn)的粉煤灰,外加劑 選用木鈣,都是合適的.(2) 當漿液的水灰比為0.5:1和0.6:1時，馬氏漏斗時間不能滿足小于37s的要求,0.7:1的水灰比滿足馬氏漏斗吋間小于37秒的要求為達到 要求，可以提高木鈣的摻量為0.15% 0.2%或選 用減水率

8、更高的其它外加劑，可使0.6:1的水灰比 滿足馬氏漏斗時間小于37s的要求.(3) 所選用的水灰比和粉煤灰摻量室內(nèi)試驗滿足28d抗壓強度大于15mpa的要求.1.1.3進行現(xiàn)場帷幕灌漿試驗 在上述工作完成之后，監(jiān)理工程師督促承包人 進行了現(xiàn)場帷幕灌漿試驗(根據(jù)不同地質(zhì)條件共分2 個區(qū)進行),以確定最佳漿液配比，漿液濃度，灌漿 孔間排距，灌漿壓力，灌漿段長,結(jié)束標準等. 木工程2個帷幕試驗區(qū)均布置在左783m高程67?第20卷第4期貴州水力發(fā)電2006年8月 灌漿洞內(nèi)第1試驗區(qū)選在s,巖溶系統(tǒng)影響帶， 在樁號foj27.27fo 138.77m之間布置了灌漿 孔2排共7個孔，孔距分別為2.0,2

9、.5,3.0m;經(jīng)室內(nèi)試驗后采用摻30%粉煤灰的漿液，最大灌 漿壓力為4mpa.第ii試驗區(qū)選在783m高程灌漿 洞中部的完整地層中，布孔1排共5個灌漿孔孔 距分別為1.520,2.5,3.0m;設(shè)計漿液與i 試驗區(qū)同.灌漿試驗于2004年4月全部結(jié)束.在第1試 驗區(qū)施工中，因原設(shè)計漿液堵管嚴重，故對其中粉 煤灰摻量進行了多次調(diào)整，漿液試驗最后采用的粉 煤灰摻量為水泥重量的20%,并摻入蔡系高效減 水劑unf 一 1（或?qū)⒛锯}摻量增加到0.2%）及1%的 膨潤土，使得漿液具有較好的可灌性當粉煤灰摻 量為水泥重量的30%吋，若摻入蔡系高效減水劑 unf - 1及1%的膨潤土漿液的流動性與前者相近

10、, 可灌性也較好，因此施工中最終采用該種配比的漿 液進行灌注（其現(xiàn)場測得漿液的流動性指標如表4 所示），但其余各工序施工指標仍按室內(nèi)試驗成果 實施.表4索風營水電站防滲帷幕灌漿現(xiàn)場漿液試驗指標 灌漿后分別采用檢查孔鉆孔取心，壓水試驗及 物探孔前后彈性波，孔間ct等手段檢查灌漿效果， 檢查結(jié)果是:a.i試驗區(qū)檢查孔壓水試驗最大透水率 僅為098lu,優(yōu)于2lu的設(shè)計防滲標準，并且取出 多段擠壓密實的黃泥及水泥結(jié)石;b.彈性波測試顯 示，灌前波速為23206250m/s,平均波速為4867 m/s;灌后波速為32806250m/s,平均波速為 5162m/s,提高了 6.1%,尤其低波速區(qū)提高明顯

11、； c.孔間ct測試表明，灌前聲波為26786107m/s, 平均波速為5238m/s;灌后聲波波速為33806185 m/s,平均波速為5551m/s,平均波速提高了 6.0%,溶洞及溶蝕裂隙均得到了充填擠密.第1試驗區(qū)共布置7個灌漿孔,3個測試孔和3個檢查孔，灌漿采用水泥粉煤灰漿液，于2003 年10月19至2004年2月22 fi進行試驗,完成了 預(yù)定的工程量和檢測項目.試驗報告提交后，于 2004年3月6 口聘請孫釗,夏可風等知名專家對 試驗成果進行了評審，專家提出了以下評審意見：(1) 木次試驗總體上達到了預(yù)期的目的，滿足 了設(shè)計要求，其成果對今后的施工具有指導(dǎo)意義， 試驗是成功的.

12、(2) 通過室內(nèi)和現(xiàn)場試驗，表明粉煤灰摻量為 20%冰膠比為0.7:1的水泥粉煤灰漿液具有較好 的可灌性和施工性能，是可行的，在今后的施工中 可根據(jù)地質(zhì)條件進一步優(yōu)化.(3) 3個檢查孔壓水試驗得各段透水率均小于 2lu,但iii序孔灌前透水率和單位注入量偏大.建 議在類似條件下的施工中,灌漿孔距宜采用較小 值，排距宜適當加大.(4) 試驗中最大灌漿壓力采用4mpo是合適 的,可供今后施工參考.968.(5) 鑒于木次采用的是水泥粉煤灰漿液，為減 少堵管，便于施工操作，施工單位提出將灌漿結(jié)束 條件屮將注入率不大于llmmin控制的持續(xù)灌漿時 間縮短為40min,建議設(shè)計予以考慮.(6) 對于溶

13、洞灌漿，當采用限量灌漿法時，每次注入干料量不宜限制的太少，建議以分次灌注， 逐步升壓為原則進行控制.ii試驗區(qū)檢查孔壓水試驗得最大透水率僅為 1.24lu,也完全滿足不大于3lu的設(shè)計防滲標準， 彈性波及孔間ct檢查表明灌漿后波速有一定提 高.第ii試驗區(qū)也于2004年5月份通過了本工程 參建各方的驗收.1.1.4審查施工組織設(shè)計在上述工作完成后，要求承包人提交施工組織設(shè)計，待監(jiān)理工程師審批后方可正式進行帷幕灌漿 施工.1.2事中控制121加強過程控制帷幕灌漿工程屬隱蔽工程，也因其過程控制難度大被稱為”良心工程”為使”良心工程”在索風營水電站成為放心工程，監(jiān)理工程師采取了一系 列的技術(shù)手段與組

14、織措施，并制訂了一系列的管理 辦法來加強過程控制與管理，為將質(zhì)量事故終止在 萌芽階段采取了以下具體措施：(1) 在帷幕灌漿施工過程中，監(jiān)理工程師采取24h旁站監(jiān)理制和聯(lián)合檢查組突擊檢查制相結(jié)合的 監(jiān)理方式.單孔開孔時對孔位，孔距，鉆機角度等 進行檢查，合格后方可開孔，對達到設(shè)計孔深的孔 采用單孔驗收制監(jiān)理工程師在灌漿過程中，對孔 口封閉器，孔斜，射漿管安裝，灌漿壓力,流量，漿液濃度，灌漿結(jié)束標準等進行重點抽查,若發(fā)現(xiàn)聶志才，等:索風營水電站防滲帷幕工程監(jiān)理質(zhì)量控制2006年第4期 問題及時進行處理.(2) 采用先進的三參數(shù)自動記錄儀:本灌漿工 程采用灌漿自動記錄儀對灌漿壓力，漿液濃度，耗 灰量

15、及灌漿結(jié)束標準等進行全過程質(zhì)量監(jiān)控.(3) 采用上海產(chǎn)kxp.1測斜儀檢測灌漿孔孔深 及孔斜.(4) 對灌漿用原材料分期分批見證取樣檢測，適時對其進行質(zhì)量監(jiān)控(檢測中心有專題報告).(5) 制訂了一系列的管理處罰辦法:監(jiān)理工程師會同業(yè)主制定了索風營水電站灌漿監(jiān)理細則，索風營水電站灌漿自動記錄儀管理辦法及灌漿計 量處罰條例等文件(并及時發(fā)放給相關(guān)承包人)， 認真督促執(zhí)行.(6) 強化組織機構(gòu)建設(shè):監(jiān)理工程師成立了灌 漿工程部,對帷幕灌漿工程實行專業(yè)化管理.(7) 在24h旁站監(jiān)理過程中隨時檢查承包商 的灌漿管路連接情況，以查明承包商是否在灌漿管 路中接”三通”,回漿管(回漿流量計前)是否松動，破

16、裂，漏漿等.(8) 在24h旁站監(jiān)理過程中隨吋檢查承包商的灌漿記錄儀使用情況，以查明壓力傳感器是否己 被調(diào)動(平時廠家已將其膠封)，密度傳感器射源 是否已被關(guān)閉，流量計傳感器是否已被調(diào)動等，同 時要求承包人在灌漿管路上安裝了壓力表，將壓力 表所測灌漿壓力與灌漿自動記錄儀所測壓力適吋對 比，發(fā)現(xiàn)問題立即查明原因并予以糾正.（9）根據(jù)室內(nèi)漿液配比試驗結(jié)果，當水泥與粉 煤灰混合漿液在水灰比大于0.7:1時水泥與粉煤灰 易發(fā)生分離現(xiàn)象，進而影響灌漿質(zhì)量，因此在24h 旁站監(jiān)理過程中，隨時利用比重計及比重秤檢測漿 液比重，與灌漿記錄儀所測的比重值對比，若發(fā)現(xiàn) 差值立即查明原因并予以糾正.122巖溶地質(zhì)問

17、題及其處理索風營水電站帷幕灌漿工程所鉆灌的地層主要 為灰?guī)r，帷幕線附近巖溶發(fā)育,且以左岸為甚木 工程區(qū)發(fā)育的主要巖溶系統(tǒng)有k（右岸）,及 k.（左岸），在這些部位灌漿時耗漿量很大，且長 時期達不到灌漿結(jié)束標準，為達到既節(jié)省工程投資 又確保工程質(zhì)量的目的，須采取一些特殊的處理方 法當發(fā)現(xiàn)這些巖溶地質(zhì)問題時，由監(jiān)理工程師及 時召集設(shè)計，業(yè)主，施工相關(guān)人員現(xiàn)場研究決定處 理方案;或由施工方以聯(lián)系單的形式上報,再由監(jiān) 理，設(shè)計，業(yè)主會簽確定根據(jù)不同的巖溶發(fā)育特 點，本工程主要采取了以下特殊處理方案：（1）對于大型無充填的溶洞（在鉆孔過程中會 有明顯的掉鉆現(xiàn)象），要求將原灌漿孔擴孔至 210mm以上，然

18、后從孔內(nèi)回填高流態(tài)細石混凝土. 回填混凝土的標號為c塌落度為1618cm.本 處理方案主要在左837m高程灌漿隧洞zs43孔附 近的溶洞及左783m灌漿隧洞附近的k.巖溶系統(tǒng) 的溶洞處采用.回填混凝土結(jié)束后,仍應(yīng)采用常規(guī) 灌漿方法進行補強.（2）對于半沖填溶洞和小型的溶蝕裂隙，若長吋間達不到灌漿結(jié)束標準（以30t耗灰量為限）11灌 漿時無法起壓時,要求采用砂漿泵灌注0.51濃砂 漿;所用的砂以中，粗砂為主，摻量按規(guī)范要求執(zhí) 行，一般為水泥重量的100%- 200%.本處理方案 主要在左783m灌漿隧洞樁號f045fo-190m段及 左837m高程灌漿隧洞樁號fo.150f0.200m段采 用.

19、(3) 對于全部沖填黃泥的大型溶洞，原設(shè)計的灌漿隧洞底板3m長的抗抬錨桿無法錨固到完整巖 石上，導(dǎo)致灌漿過程中易于發(fā)生底板抬動,故要求 將抗抬錨桿加長到15m.此種類型溶洞的灌漿機 理是利用高壓將沖填物劈裂，以水泥漿液將其置換 或利用高壓將黃泥壓實這類溶洞因全部充填有黃 泥等，被灌體性質(zhì)軟弱，在灌漿過程屮無法一次達 到設(shè)計灌漿壓力及結(jié)束標準，故要求采用逐級升壓 的灌漿方法，即先按設(shè)計壓力的50%灌漿，待凝 15d后打檢查孔并根據(jù)檢查孔壓水試驗情況進行補 強灌漿.補強孔首先考慮的是加大帷幕寬度，同時 將灌漿壓力達到設(shè)計值.此種處理方案主要在左 783m灌漿隧洞樁號fo-190fo230m段進行.

20、1.3事后控制1.3.1進行鉆孔質(zhì)量檢查對已完工程的質(zhì)量檢查,主要采取鉆孔取心， 壓水試驗等手段.檢查孔的數(shù)量為灌漿孔的10% 左右,檢查孔的布置由監(jiān)理，設(shè)計，業(yè)主根據(jù)地質(zhì) 條件及灌漿情況研究確定后以正式通知下發(fā)施工單 位.各檢查孔孔位由監(jiān)理工程師現(xiàn)場核定后方可開 孔，各壓水試驗段鉆孔完畢后，由監(jiān)理工程師現(xiàn)場 檢查孔深,壓水管路及栓塞的安裝情況，檢查合格 后監(jiān)理工程師還進行壓水試驗旁站，直到壓水試驗 結(jié)束并在原始資料上簽字.帷幕灌漿工程檢查孔壓水試驗成果見表5.132施工質(zhì)量缺陷及時處理左783m高程灌漿隧洞樁號f0 一 190f0 230m 段為s,巖溶系統(tǒng)發(fā)育部位，發(fā)育有全充填型溶洞， 灌

21、漿過程中無法一次達到設(shè)計壓力，經(jīng)建監(jiān)設(shè)施四 家研究后決定，同意分級升壓，先按50%設(shè)計灌 漿壓力施工，施工完畢后打檢查孔,不合格部位進 行補強處理.因該處地質(zhì)條件復(fù)雜,監(jiān)理工程師要969?第20卷第4期貫州i水力發(fā)電2006年8月分部工程檢查吋間壓水孑l壓水試驗透水率/lu壓水合格合格率數(shù)/個段數(shù)/段設(shè)汁值范圍值平均值段數(shù)/段/%注:鉆孔壓水試驗檢查不合格的部位均已進行補強灌漿，全部達到合格標準. 鑒于該部位檢查孔多段不合格,且有集中分布現(xiàn)象，經(jīng)建監(jiān)設(shè)施四家研究決定對該部位進行補強灌漿，補強灌漿首先考慮的是加大帷幕寬度，在帷 幕線上游增加一排灌漿孑l,同時將灌漿壓力達到設(shè) 計值補強灌漿結(jié)束15

22、d后，乂布置了 2個檢查 孔,共作壓水試驗22段次，其透水率范圍值為 01.6lu,平均值為0.41lu,滿足設(shè)計防滲標準 小于3lu的要求.2結(jié)語索風營水電站防滲帷幕施工中,由于采取了合理的質(zhì)量控制方法，工程質(zhì)量控制效果良好通過 對已完工程的檢查孑l壓水試驗成果統(tǒng)計及心樣觀 察,證明帷幕灌漿工程質(zhì)量優(yōu)良，滿足水庫正常蓄 水的要求.supervisionqualitycontrolforanti-seepagecurtainprojectofsuofengyinghydropowerstationniezhi.cai,uwen(1 .zhongnanln vestigationdesig n&

23、amp;amp;researchinstitute,hydropowerconsultinggro upofchinachangsa,httnail,410014,china,2.constructioncompanyofsuofengyinghydropowerstation, guizhouwujianghydropowerdevelopmentltd.guiyang,guizhou,550002,china) abstract:karsthasverydevelopedinthedamareaofsuofengyinghydropowerstation, therefore,therearealot ofdifficultiesinconstructionofanti?seepagecurtainproject.inordertocutdowntheengineer ingcost.akindof cementgroutmixingwithashflywasadoptedinconstructionoftheanti一seepa