中国水利水电第十工程局有限公司 基础工程分局 四川成都 611830
摘要：本文主要以老挝南湃水电站（NamPhay Hydroelectric Project,LAOS）大坝基础处理为工程实例，总结中高型面板堆石坝帷幕灌浆施工技术质量控制的方法，以及特殊地质情况的处理方案。为类似工程的大坝基础处理提供参考借鉴。
关键词：面板堆石坝 帷幕灌浆 质量控制
1 工程简介
1.1 工程概况
南湃（Nam Phay）水电站位于老挝万象省北部Phoun区，坝址位于南俄河（Nam Ngum）支流南湃河（Nam Phay）满铺恩村（B.Muangphoun）下游。本工程为长引水式电站，主要任务是发电，水库正常蓄水位1140.00m，总库容2.059亿m3，电站额定水头700m。本工程枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、溢洪洞、引水隧洞、发电厂房和尾水系统等组成。混凝土面板堆石坝坝顶高程1145m，建基面高程1048m，最大坝高97m，坝顶长度235m，坝顶宽度8m。坝顶上游设5m高的“L”形防浪墙，墙顶高程1146.20m；上游坝坡为1:1.4，下游坝坡为1:1.4，下游坝坡综合坡比为1:1.5。
1.2 地质简述
大坝趾板基础坐落在风化程度不等的凝灰岩，在EL1080m以下，趾板基础多为弱风化及微风化的凝灰岩上，EL1080m以上，趾板基础主要为中风化及强风化的凝灰岩，强风化层及中风化层主要集中在建基面以下30m以内，风化随高程递减而递减。
2 技术参数及工程特点
2.1 技术参数
老挝南湃水电站帷幕灌浆轴线沿趾板X线平行偏移布置，原设计为EL1080m以下为双排帷幕，EL1080m以上为单排帷幕。在后期施工过程中发现左岸EL1080m～EL1118m单排帷幕并不能满足防渗要求，故在此部位加设了一排帷幕。本工程引水隧洞帷幕灌浆灌后透水率要不大于5Lu。相应的技术参数见表1。
2.2 工程特点
本工程主要为中高坝帷幕灌浆处理，帷幕控制底线底，钻孔深度大（最深钻孔入基岩97m）。地质情况复杂，灌浆施工难度大。
3 施工方案简述
3.1 施工布置
本工程施工风水电系统较为常规，在此不做简述。制浆系统采用集中制浆，分散送浆原则。在大坝右肩平台搭设制浆站，左右岸各一个转浆站，采用平台式钻灌台车进行钻孔灌浆施工。
3.2 施工材料及施工机械
3.2.1水泥、掺合料及外加剂
本工程选用标号P.I 52.5水泥作为灌浆用水泥，细度要求通过80um方孔筛余量不大于5%，不得使用受潮结块水泥，水泥出厂到使用时间不超过3个月。在本工程灌浆施工过程中，我部按国家和行业的有关规定，对每批次水泥进行取样检测。
未采用任何掺合料及各类外加剂
3.2.3施工机械
本工程主要采用的施工机械为：
供风设备：23m3电动空压机 钻孔设备：XY-2系列地质钻机
制浆设备：ZJ400-A高速搅拌机 储浆设备：DS-1000L低速搅拌机
灌浆设备;SGB6-10灌浆泵 平台式施工台车牵引系统：10T卷扬机
3.3 钻孔施工
按设计施工图纸布置的孔位进行测量放点并做好标示进行钻孔，钻孔方向、孔深满足设计要求，实际孔位、孔深均有记录。所有灌浆孔全孔测斜。灌浆先导孔及检查孔应钻取岩芯，按取芯顺序统一编号、装箱，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。
每段钻孔暂停中止或者结束后，须用清水冲洗后，方能起钻，并采取措施保护孔口，以免流入污水或落入异物。己钻好的钻孔若不能及时施灌，应对钻孔加以妥善保护，否则灌浆前要求扫孔。钻孔根据地质情况可一次钻至设计深度或分段钻进。
3.4 帷幕灌浆施工
灌浆采用“自下而上”孔口循环法进行灌浆施工。地质情况较差时，钻孔采用“自上而下”灌浆方法进行灌浆施工，帷幕灌浆分段长度应为5～6m，在单位透水率较小的孔段，特殊情况可适当加长，但最大不得大于10m。无论采用何种灌浆方式，接触段（即第一段0～2.0m段）必须为先灌段。
本工程灌浆浆液比级采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级。灌浆浆液变换由稀到浓按要求变换。各灌浆段灌浆的结束条件应根据地质和地下水条件、浆液性能、灌浆压力、浆液注入量和灌浆段长度等确定。一般情况下，当灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1 L/min后，继续灌注30min，结束灌浆。
灌浆孔灌浆结束后，应使用水灰比为0.5的浆液置换孔内稀浆或积水，采用全孔灌浆法封孔。
3.5 质量检查
帷幕灌浆质量检查应以检查孔五点法压水试验成果为主，结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析，综合评定帷幕灌浆质量。
帷幕灌浆检查孔在压水试验结束后按自下而上分段法进行灌浆和封孔。
4 技术质量控制
4.1 技术质量控制方案
本工程2014年12月30日成立以“提高中高型面板堆石坝帷幕灌浆施工质量优良率”为活动内容的现场性QC活动小组。采取PDCA质量管理方案，围绕面板堆石坝施工中存在的质量问题，从基础资料调查入手，通过统计分析找出关键因素，并研究运行方案和保证措施。在方案实施的过程中，注重每一个工序，全员、全方位、全过程开展质量责任管理，优质、高效地完成任务。同时，将灌后透水率标准提升到不大于3Lu。
4.2 前期技术质量控制重点
围绕本工程的QC小组活动，在前期筹备过程中，首先借鉴类似工程的施工方案及成果结论，以便在本工程施工过程，进行QC小组活动时有明确的关注目标及改进和控制目标。同时在进行QC小组活动时，建立健全的质量责任体系，同时对参建人员进行教育培训，提高各方人员的质量责任意识。
4.3 中期技术质量控制重点
在施工中期，在进行施工现状调查和分析，得出结果见下表所示：
4.4 后期技术质量控制重点
帷幕灌浆属于重点隐蔽性工程，质量评定是由施工过程和资料成果综合反映的。帷幕灌浆质量控制不仅在于施工过程中的施工控制，同时后期的资料整理完善也是质量控制的一部分。在前期进行资料收集时，应该将原始资料按规定要求按时归档。方便后期进行资料整理提供成果性数据。
4.5 特殊地质条件处理
在进行QC质量小组活动时，进行左岸EL1080m～EL1118m帷幕灌浆施工时，发现此处单排帷幕灌后并不能满足设计标准，于是在主帷幕轴线偏上游1.2m（与第二排固结灌浆轴线错开）加密一条补强灌浆轴线，补强孔位布置与原帷幕成梅花型布置。
补强孔分为2序，按序、逐孔自低高程向高高程施工，均采用自上而下灌浆的方法进行灌浆，各段灌浆压力与原设计灌浆压力相同。浆液配比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1这6个比级，每段灌浆前进行压水试验，孔深根据实际末端压水试验确定（末端灌前压水透水率小于3Lu终孔）。
同时对于补强排帷幕灌浆，变桨标准受到控制，采取尽量使用稀浆，采用限流方式持续灌注，填补岩层中的细小裂缝。
5 结束语
5.1 工程经验
本工钻灌施工采用的平台式施工台车，对于常规的搭架作为施工平台，在中高型面板堆石坝具有趾板长度长，坡度陡的特点都更具有优势。
对于中高型混凝土面板堆石坝本工程采取的是“自上而下”卡设灌浆塞的灌浆方式，这种灌浆方式对于地质条件较好的部位，能在保证施工质量的同时加快施工进度，但在地质条件恶劣的部位，会出现孔内返浆包塞，无法升压的现象。对于类似工程，在灌浆方式上可选择“综合灌浆法”，完成先导孔取芯施工后，探明该部位实际岩层产状，裂隙发育情况，在上层部位使用“自上而下”分段灌浆法，在下层使用“自上而下”分段灌浆法。
5.2 管理经验
本工程采取进行QC质量小组活动的方式，对本工程大坝帷幕灌浆施工进行质量控制，QC小组自2014年12月30日成立，围绕面板堆石坝帷幕灌浆施工中存在的质量问题，从基础资料调查入手，通过统计分析找出问题的要因，然而制定出对策并实施，通过效果检查，通过本次QC活动，本次工程施工质量有了很大提高，实现了作为重要隐蔽工程的帷幕灌浆优良率大于95%以上的目标。注重每一个工序，全员、全方位、全过程开展质量责任管理，优质、高效地完成任务。
本项目以施工技术为起点，提高了面板堆石坝帷幕灌浆施工质量。小组成员不仅质量意识得到加强，而且培养和锻炼了人才，开阔了技术人员的视野，积累了宝贵的技术经验和管理经验，为良好地完成其它生产任务打下了基础。同时增强了小组成员勇于技术攻关的信心，使其成为技术骨干和管理人才相结合的复合型人才，增强了小组成员的团队精神。
作者简介
熊天智（1964），男，工程师，从事水利水电基础处理施工及管理工作，有丰富的地基处理施工及管理工作经验。
陈彦好（1992），男，助理工程师，从事建设工程施工技术与管理工作。
论文作者:熊天智,陈彦好
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/7
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