尾水钢衬回填及接触灌浆施工

马 军

摘要:尾水结构采用钢结构衬板,由于形体构造的特点,且板上有10cm高的肋板,混凝土浇筑过程中无法浇筑密实,为满足厂房尾水管的浇筑的质量要求,对1~4#机组的尾水钢衬进行接触灌浆。对钢衬接触灌浆的施工和质量进行了介绍。

关键词:尾水管;钢衬;接触灌浆

1施工说明

1.1尾水管形体及尺寸尾水管钢衬弯轴部分即底部水平段长16.375m,分水墩宽1.538m,长13.335m;尾水分钢衬管宽度2.971m,最大处高度3.59m。形体呈烟斗式。

1.2混凝土浇筑方法尾水管管底▽627.83~629.40砼浇筑采取1#、2#机组之间,3#、4#机组之间设临时分缝,机组与廊道之间分缝处每2m布设一道2m/节的水平键槽。▽629.40以上下游采取整体浇筑。见《电站厂房尾水管示意图》。

1.3钢衬下设有横向和纵向肋板将钢衬分成许多1m×1m小区域,区域尺寸在不同的部位有一定的差别,肋板上没有通气槽,在浇筑钢衬底部混凝土时空气没有被排出,因此在钢衬底板上每个区域都有一定程度的空腔,可灌性较差,灌浆面积大。

2钻孔及灌浆

2.1空腔检查及布孔因在钢衬上钻孔将破坏钢衬结构的完整性,且过于密集的钻孔焊封时产生的焊接应力对钢衬不利,因此在保证浆液充分填充钢衬与周围混凝土之间空隙的前提下,应尽可能少地在钢衬上钻灌浆孔。

在钻孔前,先用锤子敲击钢衬,根据声响可将脱空分为三种:第一种为钢衬与混凝土接触紧密的声响;第二种为钢衬与混凝土部分接触的半脱空声响;第三种为钢衬与混凝土完全脱空的声响。经过实践发现,敲击发出紧密接触声响的部位无需灌浆;发出半脱空声响的区域如果面积较小,一般不具备可灌性,也无需钻孔;区域面积较大的可以根据情况钻孔灌浆;敲击发出完全脱空声响的部位,一般可灌性和串通性都较好,需要重点处理。对每一钢衬按先上游后下游、先底板后边墙的顺序进行灌浆。布孔根据工程师的指示进行。在每一脱空区布孔两个,一个排气,一个灌浆,最低处和最高处都应布孔。跨越钢衬加劲肋板的脱空区,必须以加劲肋板为界划分为两个独立的脱空区,分别施灌。每个增设的孔都要标注到灌浆孔草图上。

2.2钻孔在钢衬上钻灌浆孔宜采用磁座电钻,孔径20mm,在钻孔处焊接上灌浆钢管进行灌浆。灌浆后,灌浆孔用10mm厚的钢块回填,并与钢衬表面焊接,然后再磨光, 灌浆孔及焊封尺寸见图1处理。灌浆前使用洁净的压缩空气检查缝隙串通情况,用小于灌浆压力的压缩空气,吹除空隙内的污物和积水。

2.3灌浆材料回填灌浆的水泥采用42.50高抗硫酸盐水泥,各项指标满足要求。使用0.50:1的纯水泥浆。

2.4灌浆设备采用3sns往复式注浆泵,灌注最高压力可达10Mpa,充分满足0.10Mpa的设计灌浆压力,制浆采用1 200r/min,400L的搅拌机。

2.5灌浆中的质量控制灌浆浆液在现场用袋装水泥配制。水泥必须保持干燥新鲜,如受污染或受潮立即弃用。监理工程师随时抽查浆液的浓度和黏度,以确保浆液质量的稳定性。灌浆顺序下游→上游,灌注时控制浆液流量,以保证浆液缓慢充填空隙,最大进浆压力为0.10Mpa,在灌注时同时用锤子敲击灌浆区域震动钢衬,排尽空气和水。待返出浆的浆液达到与进浆浆液相同浓度以后,关闭返浆孔口阀门,在0.10Mpa压力下闭浆,持续5min不吸浆后,由于空腔比较大、彼此串通严重的部位,采用间歇的方式进行注灌,间隔时间为30~60 min,水泥浆压入,浆液由孔底逐渐上升,将孔内积水顶出,直到孔口冒浓浆为止。即可结束灌浆。

由于底部大部分脱空面积比较大,灌浆前对尾水钢衬进行了敲击检查脱空区的面积及空腔厚度,并根据检查情况对钢衬进行了开孔。

根据锤击检查,确定了开孔数量及位置。

2.5.11#机组灌浆情况1#机组共开孔44孔,其中灌浆孔20个,排气孔24个。初次灌浆前脱空面积约65.60m²,空腔厚度最大值340mm,平均174mm,10月13日8:45 ~16:38进行了初灌;10月15日复灌脱空面积约17.50 m²,9:00~11:13进行了复灌;10月17日终灌脱空面积约3.80 m²,10:30~11:10进行了终灌。

实际注浆孔20孔,复灌18孔,三次灌6孔,四次灌3孔。累计灌浆量11 455.60L,水泥用量12.258t。

2.5.22#机组灌浆情况2#机组共开孔101孔,其中灌浆孔50个,排气孔51个。初次灌浆前脱空面积约73.98m²,空腔厚度最大值215mm,平均94mm,10月12日9:00~13:00进行了初灌;10月14日复灌脱空面积约6.50 m²,11:30~11:58进行了复灌;10月20日终灌脱空面积约3m²,9:00~9:40进行了终灌。实际注浆孔22孔,28孔串浆,复灌11孔,终灌2孔。累计灌浆量6 977.80L,水泥用量7.465t。

2.5.33#机组灌浆情况3#机组共开孔64孔,其中灌浆孔30个,排气孔34个。脱空面积约86.40m²,空腔厚度最大值346mm,平均236mm,10月14日9:00~10:51、10月16日9:00~19:18,进行了初、复灌,10月14日出现拦污栅集水坑内漏浆,灌浆停止,当天对漏浆部位进行了修补处理,10月16日再次进行其他孔的初灌,原先孔的复灌;10月17日终灌脱空面积约33.80 m²,9:0.0~19:50进行了终灌。实际注浆孔26孔,4孔串浆,复灌21孔,终灌10孔。累计灌浆量20 175.50L,水泥用量21.588t。

2.5.44#机组灌浆情况4#机组共开孔78孔,其中灌浆孔35个,排气孔43个。脱空面积约93.60m²,空腔厚度最大值135mm,平均52mm,10月18日9:00 ~12:25进行了初灌;10月20日复灌脱空面积约3.50m²,10:30 ~11:30进行了复灌;实际注浆孔23孔,12孔串浆,复灌10孔。累计灌浆量5 036.40L,水泥用量5.389t。

3灌浆质量分析

尾水钢衬灌浆工作于2007年10月10日开始,至10月20日结束,共耗费水泥约46.70t,灌浆面积约319.50m²。钢衬底板上钻灌浆孔287个,单位面积孔数为1.10个/m²。单位面积耗灰 146.20 kg/m²。尾水钢衬灌浆施工质量控制严格,符合规范规定,在验收检查时未检出脱空和半脱空区,钢衬灌浆满足设计要求。

4接触灌浆验收

灌浆结束7d之后,监理工程师对钢衬进行验收检查,检查仍用锤击方法验收标准由设计、业主监理工程师通过现场勘察共同确定。对面积超过0.20m×0.20m的脱空区域,需增钻孔灌浆。对半脱空区,如面积超过0.50m×0.50m,也需增钻孔灌浆。如各脱空区域的面积小于上述范围,则认为钢衬灌浆的结果满足质量要求。监理工程师在内部验收合格后签署钢衬接触灌浆内部验收表。