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摘要：针对F2断层及层间挤压错动带地质缺陷，有必要加强现场质量管理控制
关键词：F2断层；质量管理与控制；锦屏一级水电站
1.工程概况
锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。锦屏一级水电站坝高305m，正常库容77.65亿m3，装机6台，单机容量600MW，属Ⅰ级水工建筑工程。
根据《大坝帷幕灌浆生产性试验技术要求（A版）》的要求，在左岸1670m高程帷幕兼固结灌浆洞K0+40.00～K0+58.00段，进行了帷幕灌浆第四试验区生产性试验，试验采用普通硅酸盐水泥浆。通过对水泥灌浆成果资料、钻孔取芯、地质资料综合分析，灌后不合格孔段集中在孔深44m～78m区域，该区域由于受f2断层及层间挤压错动带的影响，普通水泥浆液灌注难以对其进行有效处理。为提高工程运行期间防渗帷幕在长期较高拱推力和基础高渗压水作用下的抗渗性、耐久性，减少渗流对坝肩稳定产生的不利影响，防止软弱带岩体遇水软化泥化产生的有害变形，设计院 经过分析研究后认为，有必要对此试验区f2断层及层间挤压错动带开展化学灌浆现场试验。
2.1670m层F2断层地质条件
f2断层及层间挤压错动带规模较大，组成物质主要为片状岩、强风化绿片岩及少量糜棱岩，局部碳化呈黑色，天然状态下挤压紧密，遇水易软化泥化，属Ⅴ1级岩体，地质性状较差。基本顺层延伸，受褶皱及构造影响，走向及倾向上均呈舒缓波状起伏，产状N10～30°E，NW∠35～50°，局部产状变化大；破碎带一般宽约20～40cm，局部50～70cm。
层间挤压带：发育2（6）层的大理岩中，在f2断层部位附近10～20m范围内发育较为集中，发育3～4条，间距3～5m，稀疏部位8～15m，断续延伸，单条层间挤压带宽10～30cm，局部宽50～100cm，主要为碳化糜棱角砾岩、强风化绿片岩组成，性状差，挤压带两侧0.5～1m范围岩体较破碎外，层间挤压带间岩体较为完整，裂隙较发育，裂面平直闭合，局部轻锈，岩体结构以镶嵌状～次块状结构为主。
3.现场主要控制内容
1、钻孔施工
⑴、孔位：经现场技术质检人员正确放出孔位、调整好孔位后施工机组才能进行造孔施工。单孔孔深未达到设计要求时钻机未经同意不得移动。
⑵、孔径：施工机组按技术要求、施工措施、或现场监理工程师及技术质检人员的指令进行相应大小孔径进行造孔，如该孔需要镶铸孔口管则采用φ91钻孔，灌前灌后物探测试变模孔就必须采用φ76取芯钻孔，且确保孔径满足变模测试。
⑶、钻孔角度：经现场技术质检人员按施工图纸、施工技术要求、施工措施调整好该钻机钻孔角度后施工机组才能进行造孔施工。施工过程中，未经同意不得随意调整钻机的钻孔角度。
⑷、孔斜控制：施工机组对钻机安装应平整稳固，要求所有钻机均采用地锚将其固定。钻孔时必须由现场技术质检人员采用地质罗盘反复校正钻孔孔向及倾角，确保开孔角度满足要求，开孔段则采用慢速低压钻进，施工过程中现场技术质检人员必须做到勤测孔斜，及时反映孔斜资料，保证钻孔的孔斜符合设计要求。
⑸、孔深及段长控制：施工机组人员在施工过程中详细记录孔深，钻进至设计孔段时，经现场技术质检人员对孔深测试合格后方可进行下道工序施工。
⑹、卡塞：卡塞位置经现场技术质检人员检查后确定是否符合灌浆要求，所使用的灌浆塞是否符合灌浆原理要求。
⑺、射浆管长度：经现场技术质检人员测量好射浆管长度后下入孔内，射浆管的位置距离灌浆孔段底部距离小于50cm，并将射浆管与灌浆塞绑扎牢固，防止射浆管脱落。
⑻、岩芯管理：施工机组每取出一个循环的岩芯均用清水清洗干净，再按从左到右、从上到下的顺序装入岩芯箱内。机械性的岩芯破坏应予区别及标识，用尺子测量出每一节岩芯的长度，求出取芯率等，并及时填写岩芯牌，岩芯晾干后，由记录员根据钻孔班报及岩芯取芯记录资料，用红色油漆进行岩芯统一编号，字迹清楚、工整。单孔钻孔结束后，由当班记录员清理该孔岩芯，在裝该孔的所有岩芯箱上统一编号，标记包括孔号、箱号、总箱数、孔顶高程及所在工程建筑物的部位。清理完成将岩芯移交技术质量部，技术质量部安排专人负责岩芯管理，并按《岩芯管理办法》对岩芯进行清点，清理完成后办理移交手续。
2、灌浆施工
⑴、化学浆液配制：
①由配浆人员在现场根据所选材料规定比例配置A、B两组份材料。质量比采用电子称计量（电子称定期采用标准砝码进行校核），体积比采用量杯计量，并制作标准桶，经监理认证后投入使用。
②浆液配制由专人进行按量配制，应遵循“少配、勤配”的原则。同时，现场技术人员应根据不同地质条件、被灌孔的孔容、进浆量、灌浆压力、灌注时间、以及并串的孔数量等综合因素，适时进行调整配制。浆液配制完成后在灌浆过程中技术员定时采用粘度计测试浆液粘度，当粘度达到100mPa·s时浆液不能再使用，需换新鲜浆液进行灌注，确保灌浆质量。
③制浆及储浆用桶采用专用容器，为避免浆液发生爆聚：配置冷却机，浆液配制应在冷却桶中拌合A、B液，且固化剂（B组份）的加入应以慢速、自落式成线状的加入A液，且边加入边搅拌，搅拌时间不得过长（固化剂加完后约3min）。每次配浆量要与进浆速度相应，否则容易造成配制浆液停放时间长，粘度增大，灌注困难，影响灌浆质量。
④浆液配制、灌浆过程中，现场技术人员监控，随时对灌浆浆液温度、气温等温度进行详细记录。
⑵、灌浆压力流量控制：一般情况下注入速率应控制在0.05 L/min.m～0.1 L/min.m之间。当注入率≤0.05 L/min.m时，应适当升高灌浆压力，当注入率≥0.1 L/min.m时，需适当降低灌浆压力或控制注入量。现场技术人员应多次检查各灌浆段孔口压力，与设计压力相符合，确保灌浆质量。 ⑶、特殊情况处理：
a、冒浆
化学灌浆时宜采用低速慢灌的方式持续灌注，并派专人进行巡视，发现有渗漏点应采取相关处理措施对渗漏点进行有效的封堵。在灌浆中，如吸浆量较大，且长时间内不能减少，超出浆液扩散范围，可采取降低灌浆压力，更换速凝浆液以缩短凝固时间，使用间歇灌浆等方法处理。
b、串浆
在灌浆施工中，对于其他部位的钻孔应进行观测，如发现有串浆现象，应及时采取相应措施处理。即若被串孔为正在钻进时，可暂停串浆孔灌浆，待被串孔钻至该段设计孔深时，进行同时灌浆。被串孔该段不进行灌前压水试验，但应一泵灌一孔，并加强抬动变形观测，防止混凝土与岩层抬动。
c、灌浆中断
灌浆工作应连续进行，因故中断应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时宜采用新鲜浆液进行灌注。
d、孔口涌水
孔口有涌水、漏水的灌浆孔段，在灌浆前应测记水压力和涌水量，根据涌水情况可选用下列措施综合处理：综合段长；提高灌浆压力；灌注浓浆；屏浆；闭浆；纯压式灌浆；灌注速凝浆液；待凝；采用分段灌浆法或全孔灌浆封孔法封孔。
e、大注入量段处理
当灌浆段注入量大（达到100L/m）而难以结束时，可选用下列措施处理：低压、限流、间歇灌浆、灌注速凝浆液。
f、抬动变形处理
灌浆过程中，若观测到较大变形现象，立即降低灌浆压力，在不抬动的条件下进行灌注；若经过降压、较长时间的灌注后仍无法实现升压的目的，就在不抬动的条件下灌至不吸浆后待凝，检查确定发生变形部位周围无安全隐患和其它特殊情况，待凝24小时后扫孔复灌。
g、外渗情况处理
化学灌浆外渗时：降低灌浆压力，对渗漏部位外部及时清理，并采用速凝材料封堵，停止滲漏后逐级升压至灌浆结束。
（4）、抬动观测：在灌浆之前由施工机组人员查看抬动表是否灵敏，并派专人看守，并做好相应记录。
（5）、闭浆：当灌浆段化学灌浆结束以后，立即关闭进（回）浆阀门进行闭浆，待压力表指针自然回零后，在设计压力下采用0.5：1水泥浆置换出孔内残存化学浆液并屏浆30min，闭浆待凝8～12h后，再进行扫孔及其下一段钻孔及灌浆工作。
（6）、扫孔：记录人员记录号每段灌浆结束时间，现场技术质检员检查待凝时间是否达够。才能进行下道工序施工。
（7）、封孔：封孔采用全孔灌浆封孔法，即全孔灌浆结束后，以0.5：1级浓浆置换孔内浆液，进行纯压式灌浆，封孔压力为该孔最大灌浆压力，灌浆持续时间30min。灌浆封孔待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于3.0m时，应采用机械压浆法继续封孔，小于3.0m时，使用水泥砂浆人工封填密实。，封孔不得采用编织袋等其他杂物混合封孔。
3、灌后检查及其他
灌后检查
⑴、检查孔压水必须采用分段卡塞压水，必须将塞卡到相对应部位进行压水，压水过程必须要有现场监理或质检员旁站，确保压水资料真实。
⑵、灌后检查孔开钻后必须及时进行施工，无特殊原因中途不得停止施工。
4.质量保证措施
（1）成立以项目经理为工程质量第一责任人，项目总工程师为工程质量负责人，并与相关的各职能部门负责人组成工程质量管理领导小组。质量管理领导小组的组长由项目经理担任，对工程质量实施统一领导，对保证施工质量的重大问题进行决策，全面负责工程的质量管理工作。
（2）贯彻执行GB/T19001-2000-ISO9001：2000质量体系标准，严格按照制定的质量体系文件运作。
（3）项目经理为第一质量责任人，项目部成立质量管理领导小组，建立以总工程师为核心的现场领导小组，配置专（兼）职质量检验员。各职能部门负责人及队组长为相应职权范围内第一质量责任人，将质量管理工作逐层分解，逐项落实，层层监督，分级管理。
（4）所有设备操作人员和记录人员必须执证上岗，其他人员必须经过培训，经考试合格后方可上岗。
（5）灌浆施工之前，必须对施工图纸及技术要求进行会审，根据施工图纸及技术要求编写施工技术措施和质量计划，并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底。
（6）施工中所用的主要材料在使用之前必须进行检验或试验，合格并经监理工程师批示后方可使用。
（7）施工过程中各种用于检验、试验和有关质量记录的仪器、仪表必须定期进行检验和标定。
（8）施工过程中必须严格按监理工程师批示的施工技术措施进行施工。建立健全“三检制”并认真贯彻执行，下一道工序必须在上一道工序经过“三检”后，再经过监理工程师检查验收，合格后方可进行。
（9）施工过程中遇到特殊情况，应严格按设计有关要求编写出具体的处理方案，及时报监理工程师批示，并严格按监理工程师批示方案执行。
（10）专职质检员跟踪检查全过程的施工质量，发现问题及时整改。
（11）建立质量奖惩制度，奖优罚劣，充分利用经济杠杆的调整作用。
（12）加强学习、及时总结施工经验，做好质量责任的宣传教育工作。
5.结语
通过现场质量管理控制，f2断层化学灌浆灌后检查透水率、声波波速、孔内录像、变形模量均满足设计要求。
关键词：F2断层；质量管理与控制；锦屏一级水电站
1.工程概况
锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。锦屏一级水电站坝高305m，正常库容77.65亿m3，装机6台，单机容量600MW，属Ⅰ级水工建筑工程。
根据《大坝帷幕灌浆生产性试验技术要求（A版）》的要求，在左岸1670m高程帷幕兼固结灌浆洞K0+40.00～K0+58.00段，进行了帷幕灌浆第四试验区生产性试验，试验采用普通硅酸盐水泥浆。通过对水泥灌浆成果资料、钻孔取芯、地质资料综合分析，灌后不合格孔段集中在孔深44m～78m区域，该区域由于受f2断层及层间挤压错动带的影响，普通水泥浆液灌注难以对其进行有效处理。为提高工程运行期间防渗帷幕在长期较高拱推力和基础高渗压水作用下的抗渗性、耐久性，减少渗流对坝肩稳定产生的不利影响，防止软弱带岩体遇水软化泥化产生的有害变形，设计院 经过分析研究后认为，有必要对此试验区f2断层及层间挤压错动带开展化学灌浆现场试验。
2.1670m层F2断层地质条件
f2断层及层间挤压错动带规模较大，组成物质主要为片状岩、强风化绿片岩及少量糜棱岩，局部碳化呈黑色，天然状态下挤压紧密，遇水易软化泥化，属Ⅴ1级岩体，地质性状较差。基本顺层延伸，受褶皱及构造影响，走向及倾向上均呈舒缓波状起伏，产状N10～30°E，NW∠35～50°，局部产状变化大；破碎带一般宽约20～40cm，局部50～70cm。
层间挤压带：发育2（6）层的大理岩中，在f2断层部位附近10～20m范围内发育较为集中，发育3～4条，间距3～5m，稀疏部位8～15m，断续延伸，单条层间挤压带宽10～30cm，局部宽50～100cm，主要为碳化糜棱角砾岩、强风化绿片岩组成，性状差，挤压带两侧0.5～1m范围岩体较破碎外，层间挤压带间岩体较为完整，裂隙较发育，裂面平直闭合，局部轻锈，岩体结构以镶嵌状～次块状结构为主。
3.现场主要控制内容
1、钻孔施工
⑴、孔位：经现场技术质检人员正确放出孔位、调整好孔位后施工机组才能进行造孔施工。单孔孔深未达到设计要求时钻机未经同意不得移动。
⑵、孔径：施工机组按技术要求、施工措施、或现场监理工程师及技术质检人员的指令进行相应大小孔径进行造孔，如该孔需要镶铸孔口管则采用φ91钻孔，灌前灌后物探测试变模孔就必须采用φ76取芯钻孔，且确保孔径满足变模测试。
⑶、钻孔角度：经现场技术质检人员按施工图纸、施工技术要求、施工措施调整好该钻机钻孔角度后施工机组才能进行造孔施工。施工过程中，未经同意不得随意调整钻机的钻孔角度。
⑷、孔斜控制：施工机组对钻机安装应平整稳固，要求所有钻机均采用地锚将其固定。钻孔时必须由现场技术质检人员采用地质罗盘反复校正钻孔孔向及倾角，确保开孔角度满足要求，开孔段则采用慢速低压钻进，施工过程中现场技术质检人员必须做到勤测孔斜，及时反映孔斜资料，保证钻孔的孔斜符合设计要求。
⑸、孔深及段长控制：施工机组人员在施工过程中详细记录孔深，钻进至设计孔段时，经现场技术质检人员对孔深测试合格后方可进行下道工序施工。
⑹、卡塞：卡塞位置经现场技术质检人员检查后确定是否符合灌浆要求，所使用的灌浆塞是否符合灌浆原理要求。
⑺、射浆管长度：经现场技术质检人员测量好射浆管长度后下入孔内，射浆管的位置距离灌浆孔段底部距离小于50cm，并将射浆管与灌浆塞绑扎牢固，防止射浆管脱落。
⑻、岩芯管理：施工机组每取出一个循环的岩芯均用清水清洗干净，再按从左到右、从上到下的顺序装入岩芯箱内。机械性的岩芯破坏应予区别及标识，用尺子测量出每一节岩芯的长度，求出取芯率等，并及时填写岩芯牌，岩芯晾干后，由记录员根据钻孔班报及岩芯取芯记录资料，用红色油漆进行岩芯统一编号，字迹清楚、工整。单孔钻孔结束后，由当班记录员清理该孔岩芯，在裝该孔的所有岩芯箱上统一编号，标记包括孔号、箱号、总箱数、孔顶高程及所在工程建筑物的部位。清理完成将岩芯移交技术质量部，技术质量部安排专人负责岩芯管理，并按《岩芯管理办法》对岩芯进行清点，清理完成后办理移交手续。
2、灌浆施工
⑴、化学浆液配制：
①由配浆人员在现场根据所选材料规定比例配置A、B两组份材料。质量比采用电子称计量（电子称定期采用标准砝码进行校核），体积比采用量杯计量，并制作标准桶，经监理认证后投入使用。
②浆液配制由专人进行按量配制，应遵循“少配、勤配”的原则。同时，现场技术人员应根据不同地质条件、被灌孔的孔容、进浆量、灌浆压力、灌注时间、以及并串的孔数量等综合因素，适时进行调整配制。浆液配制完成后在灌浆过程中技术员定时采用粘度计测试浆液粘度，当粘度达到100mPa·s时浆液不能再使用，需换新鲜浆液进行灌注，确保灌浆质量。
③制浆及储浆用桶采用专用容器，为避免浆液发生爆聚：配置冷却机，浆液配制应在冷却桶中拌合A、B液，且固化剂（B组份）的加入应以慢速、自落式成线状的加入A液，且边加入边搅拌，搅拌时间不得过长（固化剂加完后约3min）。每次配浆量要与进浆速度相应，否则容易造成配制浆液停放时间长，粘度增大，灌注困难，影响灌浆质量。
④浆液配制、灌浆过程中，现场技术人员监控，随时对灌浆浆液温度、气温等温度进行详细记录。
⑵、灌浆压力流量控制：一般情况下注入速率应控制在0.05 L/min.m～0.1 L/min.m之间。当注入率≤0.05 L/min.m时，应适当升高灌浆压力，当注入率≥0.1 L/min.m时，需适当降低灌浆压力或控制注入量。现场技术人员应多次检查各灌浆段孔口压力，与设计压力相符合，确保灌浆质量。 ⑶、特殊情况处理：
a、冒浆
化学灌浆时宜采用低速慢灌的方式持续灌注，并派专人进行巡视，发现有渗漏点应采取相关处理措施对渗漏点进行有效的封堵。在灌浆中，如吸浆量较大，且长时间内不能减少，超出浆液扩散范围，可采取降低灌浆压力，更换速凝浆液以缩短凝固时间，使用间歇灌浆等方法处理。
b、串浆
在灌浆施工中，对于其他部位的钻孔应进行观测，如发现有串浆现象，应及时采取相应措施处理。即若被串孔为正在钻进时，可暂停串浆孔灌浆，待被串孔钻至该段设计孔深时，进行同时灌浆。被串孔该段不进行灌前压水试验，但应一泵灌一孔，并加强抬动变形观测，防止混凝土与岩层抬动。
c、灌浆中断
灌浆工作应连续进行，因故中断应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时宜采用新鲜浆液进行灌注。
d、孔口涌水
孔口有涌水、漏水的灌浆孔段，在灌浆前应测记水压力和涌水量，根据涌水情况可选用下列措施综合处理：综合段长；提高灌浆压力；灌注浓浆；屏浆；闭浆；纯压式灌浆；灌注速凝浆液；待凝；采用分段灌浆法或全孔灌浆封孔法封孔。
e、大注入量段处理
当灌浆段注入量大（达到100L/m）而难以结束时，可选用下列措施处理：低压、限流、间歇灌浆、灌注速凝浆液。
f、抬动变形处理
灌浆过程中，若观测到较大变形现象，立即降低灌浆压力，在不抬动的条件下进行灌注；若经过降压、较长时间的灌注后仍无法实现升压的目的，就在不抬动的条件下灌至不吸浆后待凝，检查确定发生变形部位周围无安全隐患和其它特殊情况，待凝24小时后扫孔复灌。
g、外渗情况处理
化学灌浆外渗时：降低灌浆压力，对渗漏部位外部及时清理，并采用速凝材料封堵，停止滲漏后逐级升压至灌浆结束。
（4）、抬动观测：在灌浆之前由施工机组人员查看抬动表是否灵敏，并派专人看守，并做好相应记录。
（5）、闭浆：当灌浆段化学灌浆结束以后，立即关闭进（回）浆阀门进行闭浆，待压力表指针自然回零后，在设计压力下采用0.5：1水泥浆置换出孔内残存化学浆液并屏浆30min，闭浆待凝8～12h后，再进行扫孔及其下一段钻孔及灌浆工作。
（6）、扫孔：记录人员记录号每段灌浆结束时间，现场技术质检员检查待凝时间是否达够。才能进行下道工序施工。
（7）、封孔：封孔采用全孔灌浆封孔法，即全孔灌浆结束后，以0.5：1级浓浆置换孔内浆液，进行纯压式灌浆，封孔压力为该孔最大灌浆压力，灌浆持续时间30min。灌浆封孔待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于3.0m时，应采用机械压浆法继续封孔，小于3.0m时，使用水泥砂浆人工封填密实。，封孔不得采用编织袋等其他杂物混合封孔。
3、灌后检查及其他
灌后检查
⑴、检查孔压水必须采用分段卡塞压水，必须将塞卡到相对应部位进行压水，压水过程必须要有现场监理或质检员旁站，确保压水资料真实。
⑵、灌后检查孔开钻后必须及时进行施工，无特殊原因中途不得停止施工。
4.质量保证措施
（1）成立以项目经理为工程质量第一责任人，项目总工程师为工程质量负责人，并与相关的各职能部门负责人组成工程质量管理领导小组。质量管理领导小组的组长由项目经理担任，对工程质量实施统一领导，对保证施工质量的重大问题进行决策，全面负责工程的质量管理工作。
（2）贯彻执行GB/T19001-2000-ISO9001：2000质量体系标准，严格按照制定的质量体系文件运作。
（3）项目经理为第一质量责任人，项目部成立质量管理领导小组，建立以总工程师为核心的现场领导小组，配置专（兼）职质量检验员。各职能部门负责人及队组长为相应职权范围内第一质量责任人，将质量管理工作逐层分解，逐项落实，层层监督，分级管理。
（4）所有设备操作人员和记录人员必须执证上岗，其他人员必须经过培训，经考试合格后方可上岗。
（5）灌浆施工之前，必须对施工图纸及技术要求进行会审，根据施工图纸及技术要求编写施工技术措施和质量计划，并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底。
（6）施工中所用的主要材料在使用之前必须进行检验或试验，合格并经监理工程师批示后方可使用。
（7）施工过程中各种用于检验、试验和有关质量记录的仪器、仪表必须定期进行检验和标定。
（8）施工过程中必须严格按监理工程师批示的施工技术措施进行施工。建立健全“三检制”并认真贯彻执行，下一道工序必须在上一道工序经过“三检”后，再经过监理工程师检查验收，合格后方可进行。
（9）施工过程中遇到特殊情况，应严格按设计有关要求编写出具体的处理方案，及时报监理工程师批示，并严格按监理工程师批示方案执行。
（10）专职质检员跟踪检查全过程的施工质量，发现问题及时整改。
（11）建立质量奖惩制度，奖优罚劣，充分利用经济杠杆的调整作用。
（12）加强学习、及时总结施工经验，做好质量责任的宣传教育工作。
5.结语
通过现场质量管理控制，f2断层化学灌浆灌后检查透水率、声波波速、孔内录像、变形模量均满足设计要求。