浅谈砂卵石基础防渗墙工程施工质量监理

陈 敏

（福建省明兴工程建设有限公司，福建 三明 365000）

1 工程概况

打鼓滩电航工程地处射洪县涪江三桥下游1.0 km 处，以发电、航运为主，属河床式发电站，利用发电厂房、泄洪闸、冲沙闸和左右岸重力坝进行挡水，正常蓄水位时的库容量为1560 万m3。电站泄洪闸与冲沙闸工程长368.86 m，为节省工程投资，地基坐落在中密～密实砂卵石层，其厚度为2.0 m～14.5 m，下部基岩为弱风化～微风化砂岩，底部为新鲜砂岩。为保证整个工程防渗性能达到要求，泄洪闸与冲沙闸采用防渗墙进行防渗施工，厚0.80 m，深入弱风化层1.0 m。防渗墙距坝基上游侧约6 m，沿着平行于坝轴线方向布置混凝土防渗墙，左、右与挡水坝基础帷幕、厂房水下墙基础帷幕相连，顶部采用铜片止水等与防渗混凝土铺盖相结合，构成整个大坝防渗系统。根据地质资料及施工情况防渗墙深度两侧较浅，中间较深，最大处深度达到20.3 m。防渗墙工程根据围堰及电站工程施工安排，分二期进行，一期先施工冲沙闸防渗墙，冲沙闸具备过水功能并验收后，拆除冲沙闸上下游围堰进行施工期过水，然后进行泄洪闸围堰及泄洪闸防渗墙施工。

2 工程特点与监理基本原则

2.1 砂卵石基础防渗墙的工程特点

砂卵石自身疏松、透水强，粘聚性差的特性，造成在施工中很易产生塌孔。在钻孔成槽过程中需认真控制每道工序与流程，出现塌孔等问题需根据经验及要求及时进行处理，防止造成质量事故[1]。

2.2 工程监理基本原则

工程监理作为施工过程中的监管方，工作方法和能力起着至关重要的作用，工作中应严格按照国家现行法律法规、行业规范、强制性条文，秉承“守法、公正、科学、诚信”原则。借鉴其它的监理及工程施工经验，砂卵石基础防渗墙施工的质量监理应做到以下几个方面：

1）全方位的质量监管。质量控制是工程施工监理工作的要点也是难点，是保证工程完工、达到寿命周期必须满足的基本要求。为此，监理必须按照相关规程、规范、标准及制定的规划、细则中的条款要求，配备满足施工进展的专业人员，对现场施工质量进行及时有效控制、做到及时发现质量问题并及时妥善解决。

2）高素质的队伍。监理单位应注意强化本部门的内部管理，确保监理工程师能够做到廉洁守法、公正处事。

3）科学的监理措施。针对砂卵石基础防渗墙工程，易塌孔，隐蔽性强，产生质量问题返工工作量大等特点，要求监理根据工程情况制定切实可行的应对措施，组织人员认真学习。

4）透明监理。应按照设计文件、相关的行业标准和规范，认真统计、公示每个槽段的施工情况，以严谨、科学的工作态度服务施工现场。

3 砂卵石基础防渗墙施工监理质量控制

3.1 方案的审核、审批

作为监理对工程的质量控制，方案审批是质量把关控制的第一步，砂卵石基础防渗墙施工作为其工程本身所固有的渗透高、易塌孔等特点，监理除对常规事项、问题进行审核以外，还应对方案的如下几点进行重点审核：

1）导墙型式：砂卵石疏松，自稳性不好，要认真审查、校核导墙的结构及断面形式，一定要达到稳定、承重的作用。

2）钻孔钻机：砂卵石基础作为钻机临时行驶平台，不可能采用过厚混凝土进行固结，通过压实也难达到行驶要求，所以采用履带或者轮胎行驶的机械可能会不实用或者加高使用成本。

3）钻孔施工方法：砂卵石基础不同于基岩、黏性土等具有不易塌孔特性，施工中可以采用钻劈、抓取等方法进行造孔施工。砂卵石钻孔中如扰动过大，会使质量事故概率成倍数关系增加。

针对本工程砂卵石比较松散，钻孔过程中容易发生塌孔、卡钻现象，监理与施工单位结合规范要求、工程现场情况及以往工程经验，从满足质量要求、控制成本的角度，最终确认导墙断面采用梯形形式、钢筋混凝土结构；钻机使用Z2-5 型冲击钻，行走结构采用轨道形式。导向槽、倒渣平台、排浆沟示意图见图1。

图1 导向槽、倒渣平台、排浆沟示意图

钻孔使用纯钻法钻孔，槽长6.8 m，分II 期槽孔施钻，施工时每槽段先施工 1、3、5、7 单号主孔，后劈 2、4、6 付孔，然后劈净小墙，清孔换浆，采用传统的抽筒排渣。施工示意见图2。

图2 钻孔施工示意图（尺寸单位：mm）

3.2 施工过程监理质量控制

防渗墙施工因其隐蔽性强，往往下道工序施工即会掩盖上道工序施工成果，施工过程的质量控制，是监理工作重点也是难点。结合规范与工程实际情况，砂卵石基础防渗墙施工过程监理除应进行常规督促检查外，还需对施工过程中容易产生质量缺陷、塌孔现象等问题的工序，进行旁站及定点、定时巡视，并加强检查、检测频率，确保其质量始终受控。

1）施工准备：施工平台开挖至高程后，通过压路机进行碾压，混凝土场坪浇筑，而后进行钻机及轨道安装。根据基础特点，平台搭设完毕后，监理应对轨道枕木间距、钢轨间距、轻轨质量进行检查，确保满足施工要求。平台承载力应大于150 kN/m2。

2）导墙施工：导墙导向定位、固定两侧土体，监理应对重要参数进行检查，其中心线偏差应不超±15 mm；顶面高程(整体)偏差控制在±20 mm；间净距允许偏差0.5 cm。

3）成槽质量控制：泥浆在混凝土防渗墙施工中的作用主要是保持孔壁稳定、悬浮钻渣以及冷却钻具。泥浆的质量好坏在成槽工序中起着至关重要的作用，监理应对泥浆的各种参数、要求进行检查，应达到密度1.1 g/cm3～1.2 g/cm3，漏斗黏度18 s～25 s，含砂量＜5%。并采用定时与随机抽查相结合进行。

在造孔施工中，严格对孔形（孔位、孔深、厚度和孔斜）进行控制。本工程设计墙厚0.8 m，孔位偏差不大于3 cm，孔斜率不大于0.4%；遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时，其孔斜率控制在0.6%以内；对于I、II 期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值应不大于施工图纸规定墙厚的1/3。监理针对槽孔的位置控制，开工前应在槽孔两端设置测量标桩，根据标桩确定槽孔中心线并且始终用该中心线校核、检验所成墙体中心线的误差，其偏差不得大于3 cm。厚度控制利用钻头进行检查，槽孔成槽过程中，钻头的直径和宽度决定了墙的厚度。槽孔偏斜质量控制，采用重锤法测量孔斜，将冲击钻头下至孔底，拉紧刚绳，根据相似三角形原理，通过测量钢绳在孔口处偏离槽孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。防渗墙的孔斜率控制在不大于0.4%，存在孤石、漂石地层以及基岩面倾斜度较大等特殊情况，孔斜率控制在0.6%以内。

成槽达到设计孔深后，经设计、业主、监理几方对孔深进行比对、钻渣进行分析，确认达到要求方进行清孔换浆工作，工程清孔方法为“抽桶法”。当孔内浆液比重小于1.30 g/cm3,500/700 漏斗粘度为20 s～30 s，含砂量不大于10%后停止清孔换浆。清孔换浆结束后1 h，在槽孔底部0.5 m 部位取样，进行泥浆试验。孔内泥浆密度为1.1 g/cm3～1.3 g/cm3,粘度≤30 s,含砂量≤6%时，监理应对相关参数进行全程跟踪与旁站，并按一定比例进行平行抽检，以确保槽孔及孔内泥浆质量满足要求。

4）混凝土防渗墙质量控制：清孔完毕及通过验收后，应及时下设经试拼、试压，其强度和严密性试验检测均合格的导管。验收至混凝土浇筑最迟不得超过3 小时，超过时间应重新进行清孔，满足浇灌要求。导管安装应满足I 期槽端距离导管不大于1.5 m，II 期槽不大于1.0 m，导管之间中心距不大于4.0 m，当孔底高差大于25 cm 时，导管中心置放在该导管控制范围内的最深处，导管根数根据槽段长度确定。监理应对导管间距、位置、下置深度进行检查验收。

混凝土质量应满足防渗墙混凝土施工质量要求，包括原材料、配合比均应经实验室进行检测、试配，并出具书面报告。混凝土首灌方量，应确保导管埋入混凝土至少1 m，根据公式V≥h1πd2/4+πD2（H1+H2）/4 确定，并对施工现场首灌方量进行校核，确认满足要求。其他准备均就绪后下入隔离球。进行槽段混凝土施工，孔内混凝土上升速度应控制在2 m/h，导管埋入混凝土内的深度保持在1 m～6 m 之间，保持槽孔内混凝土面均匀上升，其高差控制在0.5 m 以内。直至上升到墙顶设计高程超浇至少0.5 m。浇筑过程中监理应至少每30 min 测量一次混凝土面高程，每2 h 测定一次导管内混凝土面高程，在开浇和结尾时适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表面上升情况，填写浇筑记录和绘制浇筑指示图，核对浇筑方量，确认导管拆卸是否合理。混凝土浇筑时应进行现场坍落度试验，其值应控制在180 mm～220 mm，并根据槽段混凝土方量及作业台班留取混凝土试块。

5）接头质量控制：接头采用套打法进行施工，槽接头孔的刷洗应具有一定重量的圆形钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置使刷子对接头孔孔壁进行施压。检查时刷子钻头应基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加方可视为合格。

3.3 工程质量检查

质量检查作为最后一道手续，对工程质量控制起着至关重要的作用，结合工程实际与规范本工程采用钻孔取芯、压水方式进行墙体质量检查。防渗墙施工完成后28 天，按照每100 m段长及现场具体施工情况确认抽取检查孔孔数，检查孔位应布置在施工薄弱、检查出现过质量问题的部位，钻孔取芯的芯样应均匀、完整、密实、无含泥等现象，压水试验成果满足设计及规范要求。

4 结语

综上所述，在砂卵石基础防渗墙施工监理工作过程中，监理应依据国家法律法规、行业规范和设计的要求，结合其工程项目的特点，剖析其工程施工中控制的要点，通过提前预控，制定相关制度、方案、措施，选择有利于本工程的监理手段、方式，使工程质量终处于理想、可控的状态，为工程相关利益方提供有效保障与服务，使水利项目建成真正利国利民的好工程。