万佳俊 林长虹
中国三峡建设管理有限公司乌东德工程建设部 四川 成都 610000
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锚索地质缺陷预灌浆(简称预灌浆)概念首次在乌东德水电站边坡支护工程的锚索施工中提出,但其实际上并非一种新的灌浆种类,而是一种分类方法。预灌浆是相对于锚索常规施工工序中的锚索注浆而言的,两者界线在下索工序,预
灌浆囊括了锚索下索前所发生的所有灌浆作业,其主要解决锚索施工中所遇到的地质缺陷问题,为成孔和锚索注浆创造条件,因此叫做地质缺陷预灌浆或岩体预灌浆。
预灌浆分为两类,一类是在锚索成孔施工过程中若遇岩溶洞穴、塌孔或掉钻等造成成孔困难时,对岩体进行造孔预灌浆,以确保钻进成孔,此时的造孔预灌浆与固壁灌浆的目的相同,另一类是锚索成孔后,若注水检查不合格,则需按照造孔预灌浆技术要求采用全孔一次灌浆法反复进行全孔灌浆,直至注水检查合格,为后续下索后的锚索一次注浆创造条件。
由于乌东德电站边坡岩溶洞穴多,裂隙发育,锚索预灌浆工程量甚巨,而招标阶段对地质情况缺乏足够认识,招标工程量仅为实际工程量的3%,承包人因此发起索赔变更。发包人确认索赔事实,但认为灌浆量超出招标工程量太多,超出部分不应按合同内预灌浆项目单价结算,需对合同单价进行适当调减,承发包双方对此产生了较大争议。本文在充分考虑工程施工实践的基础上,参考《水电建筑工程预算定额》(2004年版)(后简称预算定额)相应子目,对预灌浆单价计价方案进行了分析研究,解决了上述争议。
乌东德水电站边坡支护工程预应力锚索施工技术要求中针对两类发生预灌浆的条件有不同的界定,但灌浆部分有着相同的施工工艺,这里仅对第一类预灌浆即造孔预灌浆进行分析,另一类参考即可。
锚孔钻进过程中,如遇岩溶洞穴、塌孔、卡钻或掉钻等造成造孔困难时,采用岩体预灌浆或跟管钻进,以确保成孔质量。经过生产性试验验证,岩体预灌浆方案在乌东德水电站锚索施工中更为适用,其原理与固壁灌浆一致,即以成孔为目的,使用低压间歇性地往锚孔内灌入水泥浆或水泥砂浆对孔壁进行固结,待水泥结石达到一定的强度后再次进行原孔位扫孔,直至能顺利成孔为止。
若遇上述情形致使锚孔钻进困难,先拔出钻杆,移走钻机,采用压力水冲洗孔内残渣及裂隙,然后在孔内插入Φ25mmPVC注浆管(插入深度至岩溶洞穴、塌孔、卡钻或掉钻处)及排气管。注浆采用纯压法浓浆单孔单灌,浆液采用配比为0.4:1水泥浆或0.4:1:1(水:水泥:砂)水泥砂浆,灌浆压力为0.1MPa。在此压力下,当吸浆量小于1L/min时,持续10min结束或单孔注浆量单日累计达到10t后结束。在灌浆过程中若发生严重串孔、冒浆、漏浆不起压,根据具体情况采取嵌缝、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆、灌水泥砂浆、细骨料混凝土、加速凝剂等方法进行处理,在保证成孔的条件下,减少不必要的浆液浪费。
注浆结束待凝12小时,水泥结石强度达到2.5MPa左右,移回钻机,在原孔位扫孔至岩溶洞穴、塌孔、卡钻或掉钻处,扫孔应尽量进尺均匀,减少对充填好的水泥结石的破坏。扫孔后若能正常钻进,则严格按造孔技术要求钻进至设计要求的孔深、斜度和方位角,若仍遇到岩溶洞穴、塌孔、卡钻或掉钻等情形而无法成孔时,采用同样方法进行预灌浆,直至成孔。
乌东德电站边坡支护工程预应力锚索施工过程中,未对地质缺陷预灌浆进行定额测量,无法按照定额测量方法计算项目综合单价,预算定额中亦缺乏完全适用的定额子目,无法直接套用组价。通过研究预灌浆方案原理和施工工艺流程,结合预算定额有关子目,发包人提出了“分解组合”组价的方案。
锚索地质缺陷预灌浆的主要目的为成孔及后续锚索注浆创造条件,因此,我们可以将预灌浆项目视为两种目的不同但相关联的工作内容来看。第一种是以成孔为目的的预灌浆,其原理及施工工艺与固壁灌浆相同,即将该部分造孔预灌浆视为固壁灌浆;第二种是以为后续锚索注浆创造条件为目的的预灌浆,工作内容即对岩溶洞穴、破碎带或断层等部位进行充填,该部分与固结灌浆性质及目的相同。实际上,第二类预灌浆,即锚索成孔后,锚索一次注浆前进行的预灌浆与这里的第二种预灌浆的性质和目的是相同的。
两种预灌浆虽有不同的目的,但两者关系紧密。从原理上看,造孔预灌浆以成孔为目的,仅需对孔壁进行固结,而不作裂隙间深层次充填,但因为锚索自由段部分部位岩溶洞穴及裂隙发育,存在地质疏松甚至架空的情况,不进行裂隙间的深层次充填几乎无法成孔。因此,在工程实践中,造孔预灌浆既是在为成孔而进行固壁灌浆,又是为后期锚索注浆创造条件而进行裂隙深层次充填和固结,两者难以从时间和空间两个维度上完全区分开来。
前述表明造孔预灌浆在固结孔壁的同时也在进行裂隙深层次充填和固结,而两种灌浆没有明晰的区分界线,这就为计价方案的确定带来了困难。通过对预算定额的研究,承发包双方确定了以预算定额子目“不良地段二次成孔”中的水泥砂浆调整为水泥浆耗量计算的单耗作为界线,即超过此单耗的部分视为固结灌浆。预灌浆计价方案最终确定为 “不良地段二次成孔”加“固结灌浆”的组合。
(1)地质缺陷段二次成孔固壁灌浆部分
该部分单价套用预算定额子目“不良地段二次成孔”计算。经计算,定额耗量6.78m3水灰比为0.4:1的水泥浆中水泥重量为9247.92kg,可得定额单耗为92.48kg/m,占项目平均单耗325kg/m(项目平均单耗为灌浆自动记录仪记录的水泥总耗量与锚索总长度比值)的28.46%。
(2)地质缺陷预灌浆固结灌浆部分
计价方案确定超过定额单耗92.48kg/m的部分按固结灌浆计价,可得固结灌浆注灰量单耗为232.52kg/m,占项目平均单耗的71.54%,该部分单价参考预算定额中坝基岩石固结灌浆相关子目计算。考虑到这里定义的“固结灌浆”与“坝基岩石固结灌浆”相比,人材机等各项耗量均较少,且灌浆总量较大,经承发包双方协商,该部分应用EXCEL趋势拟合功能按项目平均单耗325kg/m外延计算出定额耗量后代入单价分析表进行组价,同时对该部分仅计直接费与税金,进而得出该部分单价。
(3)单价构成
根据前面计算出的各部分单价,以其各自单耗在项目平均单耗中比例为单价占比,计算出地质缺陷预灌浆单价为2196.00元/t,见表1。
表1 地质缺陷预灌浆单价构成表
(1)文中所涉预灌浆项目为索赔变更项目,计价方案的确定、计算过程中的各种取值方式均是基于工程实践和定额分析的结果。事实上,“不良地段二次成孔”加“固结灌浆”的组合存在一定争议,发包人认为采用“不良地段二次成孔”加“锚索超注浆”的组合更为合理,因为“锚索超注浆”单价为材料费加税金,在综合单价更低的同时更能抑制承包人超灌、猛灌的冲动。
(2)计价方案以预算定额子目“不良地段二次成孔”中的水泥砂浆调整为水泥浆耗量计算的单耗作为两种灌浆作业的分界线是否合理仍有待商榷,类似项目可在招标阶段即以具体的数值明确该分界线,可减少后期争议。
(3)本文所涉项目发生在乌东德水电站筹建前期,招标阶段对地质情况缺乏足够认识,工程量清单列项及工程量预估均存在不足,造成了预灌浆量超大,合同单价高,承包人索赔金额大的情形。若采用帷幕或固结灌浆常用的“分级延米计量法”列项计价,并对预灌浆项目实施精细化管理,势必使该情况取得较大改观的同时在工程质量和投资控制上取得更好的效果。