石門(mén)坎水電站大壩接縫灌漿施工

1、石門(mén)坎水電站大壩接縫灌漿施工陳義剛 王 愷 武 峰摘 要 石門(mén)坎水電站大壩為常態(tài)混凝土雙曲拱壩，共分 15 個(gè)壩段，橫縫采用球形鍵 槽，升漿管采用塑料拔管技術(shù)，取消豎向灌漿管路及灌漿盒。接縫灌漿分兩期施工，一 期是滿(mǎn)足大壩度汛整體擋水需要，二期是滿(mǎn)足大壩下閘蓄水需要。當(dāng)大壩溫度降至設(shè)計(jì) 穩(wěn)定溫度場(chǎng)時(shí)，及時(shí)進(jìn)行大壩接縫灌漿。關(guān)鍵詞 石門(mén)坎水電站 混凝土雙曲拱壩 接縫灌漿1 工程概況1.1 基本概況石門(mén)坎水電站大壩為常態(tài)混凝土雙曲拱壩，最大壩高111m,拱壩體形采用拋物線(xiàn)雙曲拱壩，拱冠梁底寬23.917m，厚高比0.222。壩頂長(zhǎng)296.26m（頂拱上游面弧長(zhǎng)），分15個(gè)壩段，其中1#5#壩段為右

2、岸擋水壩段，6#9#壩段為河床溢流壩段，10# 15#壩段為左岸擋水壩段。1.2 接縫灌漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)接縫灌漿灌區(qū)高度 12.0m15.0m，共分8個(gè)灌區(qū)。每個(gè)灌區(qū)的灌漿系統(tǒng)，由進(jìn)漿管、回漿管、水平支管、注漿管、排氣槽、排氣管 以及止?jié){片組成。漿液水灰比采用 2:1， 1:1 ， 0.5:1 ，三個(gè)比級(jí)。灌漿壓力 0.50.6MPa。1.3 封拱溫度要求大壩EL758743m高程，16°C。大壩EL743650m高程，14°C。2 接縫灌漿施工程序根據(jù) 1# 15#壩段縱縫接縫灌漿設(shè)計(jì)圖和水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范 （DL/T5148-2001 ）及相關(guān)文件要求，接縫灌漿施

3、工采用拔管形成管孔的線(xiàn)出漿灌漿 法，包括灌漿管道預(yù)埋、灌漿及與之相關(guān)的灌漿管道系統(tǒng)通水、排氣等工作。施工準(zhǔn)備t按照設(shè)計(jì)圖制作預(yù)埋件t放樣定位t分層預(yù)埋件（含冷卻水管）安裝 t預(yù)埋管（含冷卻水管）通水檢查t混凝土澆筑t冷卻水管初期、中期、后期通水t 灌漿管灌前通水檢查T(mén)通氣排水T灌漿T阻塞T簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)T灌漿至結(jié)束T管內(nèi)封 堵。3 灌漿管路和部件的加工、安裝與維護(hù)3.1 灌漿管路和部件的加工混凝土縫面采用軟塑料拔管形成圓形灌漿孔，軟塑料拔管采用聚氯乙烯透明材料，外徑25mm內(nèi)徑19mm 一端為封頭，采用熱壓方式加工成圓錐形，另一端采用氣 門(mén)芯裝置，并壓緊連接，每根加工成形后均需要進(jìn)行充氣檢查。在

4、先澆塊橫縫模板上按設(shè)計(jì)圖紙安裝直徑30mm的半圓鋼管，使之在先澆塊澆筑后形成半圓槽，在澆筑后澆塊起始層前，把檢查好 的軟塑料管圓錐頭插入進(jìn)漿管的三通內(nèi)，把軟塑 料管由低到高放入半圓槽內(nèi)，理直順平并與半圓 槽緊密接合，用鐵絲將其與預(yù)埋鐵釘固定，澆筑 混凝土前充氣，使軟管的外徑比未充氣前擴(kuò)大 3mm左右，澆筑完成 24h將氣放掉并拔出塑料管，形成管孔。在灌區(qū)中間層，把塑料管的封頭直接插入下 層拔管孔內(nèi)，插入深度 40mm左右，工序與起始 層相同。圖1中間層拔管及串通處理構(gòu)造1塑料軟管；2錐形封頭；3拔管內(nèi)堵塞物；4串通處理管；5拔管成孔在中間層施工時(shí)如遇個(gè)別拔管堵塞時(shí)，在下 一層澆筑時(shí)利用三通連通

5、處理管與相領(lǐng)通暢孔相 連，如圖1所示。每個(gè)灌區(qū)底部設(shè)置進(jìn)回漿系統(tǒng)，頂部設(shè)置排氣排漿系統(tǒng)，灌漿管路全部采用白色硬塑料軟管，采用兩套進(jìn)回漿管（灌區(qū)典型布置見(jiàn)圖2）。管路部分的加工按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。進(jìn)、回漿管轉(zhuǎn)彎處用彎管機(jī)加工或用彎管接頭連接，進(jìn)漿管與水平支管用三通3.2 灌漿管路和部件的安裝灌漿管路和部件的安裝遵守下列規(guī)定： (1) 安裝灌漿管路、排氣槽等，在模板立好 后，先澆塊澆筑前完成。排氣槽蓋板在后澆塊內(nèi)安設(shè)。(2) 排氣槽的四周緊貼模板，安裝牢固。槽蓋與槽完全吻合，并加以固定，四周封閉。(3) 支管必須從進(jìn)漿管的最低端開(kāi)始由低向高聯(lián)接。3.3 灌漿管路編號(hào)原則及保護(hù)措施(1) 管路編號(hào)根據(jù)壩

6、段和灌區(qū)，從下往上依次編號(hào)：如4-1 -J ( H/P) -1表示4壩段I號(hào)灌區(qū)進(jìn)漿管(回漿管/排氣管)1號(hào)管。所有編號(hào)用鋼戳在預(yù)埋管進(jìn)行戳記。( 2)所有管路根據(jù)設(shè)計(jì)要求布置好后，采用加打錨筋加固，并懸掛醒目的保護(hù)標(biāo) 志。如“灌漿預(yù)埋件，嚴(yán)禁碰撞”等。4 灌漿前的準(zhǔn)備工作接縫灌漿前，要測(cè)定灌區(qū)兩側(cè)壩塊混凝土的溫度。測(cè)溫采用充水悶管測(cè)溫法，同時(shí)測(cè)記灌區(qū)縫面的張開(kāi)度，縫面張開(kāi)度使用測(cè)縫計(jì)量測(cè)。灌漿前對(duì)灌區(qū)的灌漿系統(tǒng)進(jìn)行通水檢查，通水壓力為設(shè)計(jì)灌漿壓力的80%。檢查內(nèi)容主要有，正常灌漿的條件是：(1) 灌漿管路通暢，灌區(qū)至少有一套灌漿管路暢通，其流量大于30L/min 。(2) 縫面通暢，采用“單

7、開(kāi)通水檢查”方法，兩個(gè)排氣管的單開(kāi)出水量均大于 25L/min 。(3) 查明灌區(qū)密封情況。縫面漏水量小于 15L/min 。發(fā)現(xiàn)外漏，必須處理。灌漿前對(duì)縫面充水浸泡 24h。然后用風(fēng)吹凈縫內(nèi)積水，即可開(kāi)始灌漿。5 灌漿施工5.1 灌漿設(shè)備與機(jī)具漿液攪拌桶采用 0.6m3 立式攪拌桶。輸漿管采用軟鋼絲加固管和鋼管，并保證能承受 1.5 倍的最大壓力。灌漿采用 SGB-10 型灌漿泵。5.2 制漿漿液攪拌均勻并測(cè)定漿液密度，高速攪拌機(jī)時(shí)，不宜小于30S。漿液在使用前經(jīng)二次過(guò)篩，從制備到用完的時(shí)間小于4h。水泥漿液一律采用集中制漿站統(tǒng)一配制供應(yīng)。5.3 灌漿灌漿過(guò)程中，嚴(yán)格控制灌漿壓力和縫面增開(kāi)度

8、。若灌漿壓力尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 而縫面增開(kāi)度已達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，則應(yīng)以縫面增開(kāi)度為準(zhǔn)，控制灌漿壓力。灌漿壓 力用與排氣槽同一高程處的排氣管管口的壓力表示。為盡快使?jié)鉂{充填縫面，開(kāi)灌時(shí)排氣管全部打開(kāi)放漿，其它管間斷打開(kāi)放漿。當(dāng) 排氣管排出最濃一級(jí)漿液時(shí)，再調(diào)節(jié)排氣管的排漿量以控制壓力，直至結(jié)束。所有管 口放漿時(shí)均測(cè)定漿液的密度，記錄棄漿量。灌漿結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉各管口閥門(mén)后再停機(jī)，閉漿時(shí)間不宜少于8h。5.4 漿液變換漿液水灰比采用 2 ： 1、1 ： 1、0.5 : 1三個(gè)比級(jí)。一般情況下，開(kāi)灌注水灰比為2 : 1,排氣管出漿后，改用 1:1漿液灌注，當(dāng)排氣管漿液濃度接近1:1或當(dāng)1： 1漿液灌入

9、量等于縫面容積時(shí)，即改用水灰比為 0.5 的漿液灌注至結(jié)束。當(dāng)縫面張開(kāi)度較大，管路暢通，兩個(gè)排氣管單開(kāi)出水量均大于30L/min 時(shí)，開(kāi)灌水灰比采用 1 : 1 或 0.5 : 1 至灌漿結(jié)束。5.5 灌漿壓力一般情況下灌漿壓力可采用0.50.6MPa。5.6 灌漿結(jié)束條件 當(dāng)排氣管排漿達(dá)到或接近最濃比級(jí)漿液，且管口壓力或縫面增開(kāi)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，注入率不大于 0.4L/min時(shí)，持續(xù)20min，灌漿即可結(jié)束。當(dāng)排氣管出漿不暢或被 堵塞時(shí)，在縫面增開(kāi)度限值內(nèi)，盡量提高進(jìn)漿壓力，力爭(zhēng)達(dá)到上述結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，若無(wú) 效，則在順灌結(jié)束后，立即從兩個(gè)排氣管中進(jìn)行倒灌。倒灌使用最濃比級(jí)漿液，在設(shè) 計(jì)規(guī)定的壓力下

10、，縫面停止吸漿，持續(xù) 10min 即可結(jié)束。6 特殊情況處理6.1 排氣管路不通的處理各種管路不通、半通、微通，采用鉆孔替代的缺陷灌區(qū)以及縫面不暢區(qū)。除改變 灌漿材料外，灌漿方法上一般采取多級(jí)水灰比灌注、增大灌漿壓力等灌漿方法，具體 視灌前預(yù)灌性壓水情況。根據(jù)在以往工程施工經(jīng)驗(yàn)，可先進(jìn)行倒壓水處理，水壓采用 0.2MPa,若無(wú)效，對(duì)于具備打孔條件的灌區(qū)，補(bǔ)打排氣孔。補(bǔ)孔位置選擇灌區(qū)頂部?jī)?端，直孔穿透排氣槽；或在排氣槽高程以下0.5 1.0m 范圍內(nèi)打斜孔，穿過(guò)縫面50cm。原則補(bǔ)孔數(shù)量以每側(cè)2個(gè)為限，仍未通氣（或僅有一側(cè)通氣）及不具備補(bǔ)孔條件的灌區(qū)，按排氣不通灌區(qū)施灌。6.2 灌區(qū)串區(qū)、外漏

11、問(wèn)題處理（ 1）灌漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漿液外漏，先從外部進(jìn)行堵漏。若無(wú)效再采用灌漿措施，如 加濃漿液、降低壓力等進(jìn)行處理，但不得采用間歇灌漿法。（ 2）灌漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)串漿，當(dāng)串漿灌區(qū)已具備灌漿條件時(shí)，同時(shí)灌漿。否則采用 以下措施:若開(kāi)灌時(shí)間不長(zhǎng)，使用清水沖洗灌區(qū)和串區(qū)，直至灌漿區(qū)、串漿區(qū)的排氣 管出水潔凈時(shí)止，待串區(qū)具備灌漿條件后再同時(shí)進(jìn)行灌漿；若灌漿時(shí)間已較長(zhǎng)且串漿 輕微，可在串區(qū)通低壓水循環(huán)，直至灌區(qū)灌漿結(jié)束，串區(qū)循環(huán)回水潔凈時(shí)止。(3)灌漿過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)漿管和備用進(jìn)漿管均發(fā)生堵塞，則先打開(kāi)所有管口放漿， 然后在縫面增開(kāi)度限值內(nèi)盡量提高進(jìn)漿壓力，疏通進(jìn)漿管路。若無(wú)效可換用回漿管進(jìn) 行灌注或采取其它措

12、施。6.3 當(dāng)灌區(qū)的縫面張開(kāi)度小于 0.5mm時(shí)，可采取以下措施：(1) 使用細(xì)度為通過(guò) 71卩m方孔篩篩余量小于 2%勺水泥漿液或細(xì)水泥漿液。(2) 在水泥漿液中加入減水劑。(3) 在縫面增開(kāi)度限值內(nèi)提高灌漿壓力。6.4 灌區(qū)排氣回漿管回漿壓力過(guò)低處理(1) 灌區(qū)高度及面積是影響排氣回漿管回漿壓力的一個(gè)重要因素。由于縫面暢通 性不好或灌區(qū)高度較大，在灌漿輸送過(guò)程中，可能造成進(jìn)漿壓力損失過(guò)大，要達(dá)到設(shè) 計(jì)出漿壓力十分困難。(2) 進(jìn)漿壓力調(diào)整方法。在保證縫面增開(kāi)度小于0.5mm的情況下，排氣管口壓力達(dá)不到0.2MPa時(shí)，可適當(dāng)提高進(jìn)漿壓力至0.6MPa，最大限至 0.8MPa。在排氣槽出漿壓力小于 0.1MPa，或出漿密度小于1.5g/cm3的情況下，均采取倒灌，倒灌壓力為0.2MPa。在壓力調(diào)整時(shí)，控制壓力使縫面增開(kāi)度小于設(shè)計(jì)要求。7接縫灌漿施工成果及工藝分析本工程應(yīng)設(shè)計(jì)要求，做了壓水試驗(yàn)和鉆孔取芯。接縫灌漿結(jié)束28天后，進(jìn)行了鉆