水利水电工程师关于水利水电工程地基灌浆处理工程的认识

1灌浆工程是什么性质的工程

水利水电行业普遍认为，灌浆工程是个良心工程，笔者认为这种看法不妥，至少值得商榷，窃以为这只是一些不良企业和非专业人士的托辞。由于工程项目的固定性特点，决定了工程项目对地基的特殊要求，施工采用的地基处理方案对工程质量安全产生直接影响。因此，一个灌浆工程的好坏，源于设计方面的科学性、正确性和施工方面的质量保证。正因为中国疆域广袤，各地地质情况差异很大，而每一个工程项目都具有“唯一性”，只能单独设计生产，无法做到标准化，不可能像一般工业产品那样，同一类型可以批量生产。要想真正认识灌浆工程，应该从施工生产一线做起，善于收集、统计、分析每种地质条件的灌浆资料，为后续类似工程提供经验、指导，在新工程项目正式施工前，结合灌浆试验(该试验是技术规范规定的施工前应进行的现场生产性灌浆试验，而非初设或可研阶段的灌浆试验)进行“唯一”(具体工程的唯一性)的项目策划。大坝基础进行帷幕灌浆处理，主要目的是为了加固地基、防渗堵漏、节水减排，最终形成一道截水帷幕。帷幕就像窗帘一样，顾名思义，窗帘帷幕用来“遮阳、隔热调节室内光线和挡风，避免强光照射，让人获得最佳舒适度”。如此，灌浆帷幕幕厚必须连续完整，只要能满足“舒适度”(安全与经济的平衡)即可，亦即减渗而非真正的严格截渗，也就是减小渗漏量和降低渗透压力。地层裂隙四通八达、大小不一，要保证均一、足够大的幕厚，既不可能又无必要，这也就是技术规范规定的“灌浆段注入量大而难以结束时，可选用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆”的意义所在。而专业技术人员所要做的，就是找到这个灌浆工程上的“黄金分割点”(灌多少量)，这样既能保证工程质量安全，又能节约工程投资成本。因此，灌浆工程的施工质量完全取决于设计水平和承包商的专业素质，以及监理、咨询人员的专业水准。众所周知，世上没有绝对不透水的地层，在保证水利枢纽安全运行的前提下，能充分发挥枢纽的经济效益和社会效益即可，并非设计标准越高越好。否则，不但增加了投资、影响到施工进度，而且影响到社会效益进而影响到业主所应承担的社会责任。譬如，2003年某工程局在某地完成一座病险水库的加固处理后，下游河道内的植物尽皆枯死，并造成人畜饮水困难，业主最后不得不另行投资修建引水工程。综上所述，笔者以为灌浆工程应该是一个技术与经济协调统一的基础关键工程，同时也是一个社会工程与环境工程，在满足安全、经济、适用的前提下，还要考虑其对社会效益的影响。

2技术与生产的关系

施工技术水平的改变与提高永远是为了满足施工生产的需要，不能纯粹为技术而技术，换句话说，技术是为生产服务的，永远从属于生产，从属于经济效益与社会效益。然而，许多工程技术人员陷入了一个误区，把技术从施工生产中剥离出来，以技术来主导生产而非指导生产并在生产中不断改进，往往一条道走到黑。他们一直忽视的问题是，若果真如此，不断修改的技术规范又从何而来，为什么只有关乎重大安全问题的技术条款才是国家强制性标准。灌浆工程的技术多种多样，日臻成熟，针对特定的工程项目，用什么样的技术来指导处理基础的加固与防渗问题，怎样才能将适当的技术运用于生产，在灌浆试验前首先要认真做好以下基础工作：①调查坝址区的水文地质情况，如地基岩层的透水性、地下水流速、含水层的埋藏条件和地下水的性质等;②了解坝址区的地质情况，如断层、裂隙、破碎带等的性质和情况;③分析各种不利的地质条件，如大裂隙、破碎带、软弱夹层、岩溶洞穴和填充物的情况等。然后，要深入研究以下部分或全部问题：①岩石种类、成分、岩层构造、岩性特征等，直接影响到勘探材料和灌浆材料的选取;②岩层裂隙和空洞的性质，因为它们是灌浆的直接对象;③岩石的渗透性质，即透水率;④灌浆材料的调查，主要是性价比;⑤灌浆浆液性能试验。完成上述准备工作，就可以开始灌浆试验了。试验完成，统计、分析灌浆资料，为正式施工提供技术指导，也为后期可能存在的变更、索赔提供完善的第一手资料。同时，与以往类似工程的经验资料进行类比，分析质量检查效果，将不同地质条件下的灌浆单耗归纳、分类，确保幕厚满足设计要求而又不“超灌”，以求技术与经济的平衡。简言之，这个单耗就是上面所说的“黄金分割点”。

3质量与进度的关系

工程因为一味抢进度而发生重大质量安全事故的现象时有报道。其实，质量与进度是矛盾的统一体，二者是相辅相成、互相促进的关系，工程技术人员与管理人员只要科学地去对待它，这个矛盾是完全可以解决的。千里长堤，溃于蚁穴。水电工程建设者都知道大坝基础处理工程的重要性，计划工期的安排也都比较科学、合理，为什么还有不少工程出了问题呢?主要在于许多不确定因素把合理的工期延误了，包括地质条件的不确定、设计方案的不成熟、施工队伍的不专业、工程资金不到位、不可抗力等等，而施工过程中又因为汛期、工期紧张等原因不能顺延工期。因此，工程建设者要在项目实施全程开展全员性QC活动的同时，重点做好以下工作，防患于未然。工程初设(可研)阶段。业主首先应该选择有资质、经验丰富的工程勘察设计单位，并应有足够的资金用于设计单位的详细地质勘查工作，同时监督、检查地质勘查、试验落实情况。近年来在新疆下坂地、西藏旁多等水利枢纽中出现的地质勘查问题就是深刻的教训。这是承包商中标后，能否将枢纽工程坝基灌浆处理施工方案付诸实施的先决条件。施工准备阶段。由于绝大多数水利枢纽均建设在高山峡谷内，大坝多呈“U”型或“V”型，自然少不了坝肩斜坡段灌浆。因此，在进行大坝基础灌浆混凝土盖重施工期间，承包商就应安排技术人员专门指导灌浆施工平台(多数为架子管或平台车)基础以及孔洞预留、孔口套管的预埋施工(包括隧洞的回填、固结灌浆孔)，为后期的灌浆施工创造良好条件。在提交灌浆作业面之前，应提前两个月左右安排灌浆试验队伍进场开展市场考察、地质调研、施工临建工作，然后进行现场生产性灌浆试验，并及时提交试验报告供业主、设计单位参考。同时应确保所采购、储备的原材料、备品配件质量满足设计、施工要求，避免误工、返工损失。施工阶段。多数工程的施工参数调整贯穿施工全过程，因此要求承包商与设计、监理密切沟通，及时处理施工过程中遇到的技术问题，严格按照“三检制”要求进行施工过程质量控制，确保工序质量满足设计要求，避免返工从而影响工期。一般情况下，设计参数是在灌浆试验的基础上补充完善的，灌浆孔距(包括间距、排距)、浆液配比、灌浆压力、结束标准等重要参数都是比较合理的，承包商应严格遵守“分序加密”的原则，抱着踏实、认真的态度施工，确保Ⅰ序孔和地质缺陷部位“灌饱、吃好”，到后面的Ⅱ、Ⅲ序孔施工，进度自然就加快了，完全能达到事半功倍的效果，个别地质条件较好的部位甚至可以取消Ⅲ序孔施工。

4灌浆工程的经济效益问题

众所周知，近些年来由于水电建筑市场的恶性竞争，导致大量工程低价中标，造成承包商“保本”甚至“赔钱赚吆喝”，而企业生产的根本目的在于“追求利润的最大化”，这就产生了矛盾。不良企业的做法通常就是“偷工减料”，优秀企业的做法在于科学的项目策划。除上述施工准备、灌浆试验、质量控制工作，项目策划还包括组织机构、变更索赔、计划成本等内容。一切生产目标都要依靠人去实现，因此工程项目组织机构的科学建立是关键，项目班子的管理水平直接影响到生产目标的实现。并非顺从、听话的项目经理就是好经理，坚持原则的项目总工也并非好总工，由于项目班子成员的分工不同，因此各自工作的侧重点不同，但有一点是相同的，那就是项目的安全、质量、进度、效益等考核指标相同。这就要求项目班子成员必须搭配合理，务求团结、高效，人人学会换位思考，解决问题多从共同目标角度考虑。变更索赔工作从工程中标开始就应着手准备，组织专业人员进行合同商务、技术条款分析，找出“漏洞”和“闪光点”，根据项目目标进行“设计”，重点是灌浆试验阶段(包括试验前的地质调研)，以及施工全过程外部因素(包括施工指令、环境气候、资源市场等)的动态变化控制，及时收集、整理第一手资料。计划成本目标是组织责任成本目标的具体化，即要求项目组织机构把工程施工成本控制在计划范围内，并进一步寻求最大程度的成本节约，它贯穿于施工生产的全过程，并通过组织、技术、经济、合同等一系列措施来实现。依据企业定额，加之科学、合理的施工组织安排，人工费和机械使用费是固定的，成本节约空间不大。但据不完全统计，灌浆工程的材料费用占工程总造价的65%以上，而且是一个完全动态的过程，因此大有可为。材料成本节约的前提是，不得牺牲工程质量安全和施工进度，它涵盖了市场调研、采购运管、检验试验、现场使用等“从有到无”的全过程。它要求专业物资管理人员通过统筹计划、性价比采购、合理库存、跟踪使用、分析改进等一系列活动来完成，而非“只知道花钱买东西”的“佣人”能进行的。

5技术人员的培训学习问题

专业技术人员在工程建设一线担负着技术指导、质量检验、资料收集的职责，项目目标也主要通过他们去实现，其作用不言而喻。某工程，由于当班技术人员的责任心不强，在灌浆施工期间，脱岗，工人也没注意灌浆压力的显著变化，导致基岩与压重抬动，造成地基基础破坏，给项目带来严重损失;还有的工程技术人员擅自改装灌浆振动记录仪，更改灌浆记录，不顾灌浆质量，骗取工程量;也有技术人员擅自降低灌浆结束标准等等。这些行为都将影响工程的安全与质量。因此，要想工程技术人员能够胜任工作，对他们进行思想政治教育、安全意识教育及专业技术培训尤为重要，包括相关法律法规、技术标准的培训，现场处理施工技术问题的技巧，设计技术文件的详细交底，特别是所有合同文件的认真学习。譬如施工图纸的项目特征描述，合同单价计价原则、方式，计日工的签证，可能存在的变更索赔事项，变更索赔资料的收集，合同条款解释的优先原则，可以预测的风险等等。这也是顺利实现项目策划目标的重要环节。

6施工技术规范的理解与应用问题

随着灌浆施工技术的日益成熟，新工艺、新技术的推广应用，《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》也在不断修订、发布之中。2012版新规与1994版、2001版相比，部分条款更为宽泛，甚至只提出了指导性的东西，这是新技术、新工艺实践应用的必然结果，也充分考虑到了中国各地地质条件的巨大差异性，要求设计、施工、监理等工程参建各方有更多的主动性、专业性去应对复杂情况，积极研究、应用新材料、新工艺。技术规范，特别是规范的条文说明，文理清晰，一目了然，应结合实际施工条件去理解、执行，切忌生搬硬套，这样才更有助于施工生产的顺利进行。

7结束语

水利水电工程的基础灌浆工程属于隐蔽工程、事关主体建筑物安全的关键工程，也是一个技术与经济矛盾统一体之工程，并具有一定的社会影响性。因此，要做好该项工程，必须认清其性质，把握技术、安全与经济的关系，提高工程技术与管理人员的水平，正确理解与运用施工技术规程规范，协调建设各方之间的利益，注重经济利益与社会效益并举。只有这样，水利水电工程的建设才会持续健康发展。

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