水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探讨

2011-08-15朱明宝

科技传播 2011年15期

关键词：大坝浆液灌浆

朱明宝

中国水电基础局有限公司，天津 301700

水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探讨

朱明宝

中国水电基础局有限公司，天津 301700

本文结合某水电站大坝工程，该大坝由若干坝段所造成，不设纵缝而横缝必须接缝灌浆。针对该工程特点，提出合理的接缝分区，对灌区结构采取相应的布置方式，同时采取有效的灌浆接缝施工技术，工程实践效果良好，可为类似工程提供参考借鉴。

水电站；大坝工程；灌浆接缝；接缝分区

1 工程简介

本水电站工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有不完全多年调节能力，水库库容为149.14×108m3，电站装机容量4 200mW。整个水电站大坝由43个坝段及左岸坝肩推力墩组成。本标为左岸大坝标，施工范围为23#～43#坝段及部分水垫塘混凝土浇筑。本标段接缝灌浆施工范围为23～44#坝段间22条横缝，总工程量为166 948m2，共设置有548个灌区。

2 灌浆制浆站布置

1）接缝灌浆制浆供浆布置。本大坝工程的接缝灌浆制浆站布置在左岸高程1 130m马道上，通过φ50mm钢管输供至岸坡处的坝后各层栈桥的中转站，各中转站再用皮管连接灌浆作业点就近供浆；

2）接缝灌浆作业平台布置。由于大坝坝体接缝灌区引出管路全部布置在下游混凝土壁面上，下游壁面对应各层灌区布置有施工栈桥，接缝灌浆作业将在栈桥上进行。考虑到每个坝块宽约20m，桥面平直通畅无高差和灌区高度9.0m～12m，灌浆泵可上下接管交错灌浆以及充分利用岸坡马道摆放设备等，每个栈桥灌浆作业平台布置以负责80m左右范围内的接缝灌浆施工为原则进行布置。平台大小为3×8m，平台上布置2台SGB6-10型灌浆泵、2个JJS-2B双层搅拌桶、2台GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪；

3）接触灌浆制供浆布置。本工程的接触灌浆制浆供浆利用帷幕灌浆中转站、灌浆作业点进行。

3 接缝分区、灌区结构加工

1）接缝分区。本大坝坝段间横缝采取止浆片将缝面分割成若干层独立灌浆区。其中灌区分层最多为27层，单层高度9m～12m，采取两种布置形式：1）高程1 133.000m以下在横缝中间设竖向止浆片，将每个灌浆层分为上下游两个灌区；2）高程1 133.000m～1 245.000m灌区中部不设止浆片，为一层一区。单区面积最大400 m2～500m2，最小 100m2左右；

2）灌区结构布置。本工程坝横缝灌浆区为灌浆槽+升浆管结构布置形式，与混凝土重力坝传统的三角、梯形键槽，钢管盒式出浆系统和塑料拔管线出浆系统不同。每个区由φ42 mm进浆管、三角形灌浆槽、φ38mm排气回浆管、回浆槽、φ20mm缝面升浆管（塑料拨管成孔）和球面键槽等组成，形成面出浆型灌浆系统。

4 大坝接缝灌浆施工

4.1 接缝灌浆材料选取

1）当接缝张开大于1mm时，采用42.5级中热硅酸盐水泥，细度要求通过80mm方孔筛，其筛余量不大于3%；

2）当接缝张开度小于1mm 大于0.5mm时，采用中热硅盐酸超细水泥。要求Dmax＜40μm；

3）当缝张开度小于0.5mm时，采用改性环氧树脂类化学灌浆，性能满足表8-3要求（表中指标为招标文件技术条款要求）。

4.2 接缝灌浆前准备

准备工作主要包括：灌浆前按灌浆压力的80%对灌区进行全面性通水检查和缺陷区处理及接缝张开度检查、灌浆温度检查等。

1）全面性通水检查采用单开式和封闭式两种，主要查明灌浆管路和缝面通畅情况及灌区密封情况；。

2）根据本工程实际情况，采用预埋电子测缝计观测、注水估算法计算、厚薄规直接测量等三种方法同时或其中一、二种方法检查；

3）检查完成合格后，进行灌前预灌性压水检查，压水压力等于灌浆压力。在缝面上安设变形观测装置控制增开度，增开度设计规定灌区顶部不超过0.5mm；

4）灌浆温度检查。灌浆前，各灌区的坝体混凝土拟采用预埋测温仪器和冷却管通水闷温方法进行检查。

4.3 接缝灌浆施工

1）本工程坝体接缝灌浆拟采用SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B双层搅拌桶，GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪记录进行灌浆；

2）灌浆前先将所有管口全部打开，然后从底部进浆管开始低压进浆。在底部各管口返浆达到与进浆相同的浆液浓度后，逐个关闭底部各管口，使浆液沿着缝面上升。灌区顶部的管路均安装带压力的闸阀，当灌区顶部V形槽的各管路出浆也达到与进浆相同浓度后，关闭闸阀，慢慢提高进浆压力，直到在灌区顶部压力达到0.35～0.5MPa（设计值），并在压力下开始并浆。

若发现上下层灌区串漏，且上层灌区具备灌浆条件时，按监理工程师审核批准的灌浆措施采用同时灌浆。对部分串区因结构或温度原因不能同灌时，采取通水平压、间歇洗缝的措施处理。同一高程一个灌区灌浆结束3天后，其相邻灌区可进行灌浆；若相邻灌区具备灌浆条件，采用同时灌浆方式或逐区连续灌浆方式，连续灌浆时，根据监理工程师批准，进行分组，从中间向坝肩进行。前一灌区灌浆结束后8小时内，必须开始后一灌区的灌浆工作，否则，间歇3天后进行灌浆。同一坝缝，下一层灌区灌浆结束并间歇14天后，上层灌区可开始灌浆，若上下层灌区均已具备灌浆条件，采用连续灌浆的方式，上、下层灌区间歇时间不大于4h，否则，间歇14天后，开始上层灌区的灌浆工作。

任何灌浆层即将施灌前，在灌浆缝起压的同时，邻缝进行通水平压，平压压力保证顶部压力不超过0.2MPa。灌浆前、灌浆中，该灌区上层灌区保持通水循环，并且灌浆后至少通水循环6h。为了有效地控制横缝在灌浆过程中的增开度，采用安装在大坝下游表面或廊道内壁变形观测装置，对灌浆全过程中灌浆缝及其邻缝的增开度进行观测。在闭浆升压的时候，如果增开度增大的趋势明显并接近0.5mm，测读人员立即通过对讲机或临时电话通知灌浆人员。灌浆人员根据情况作适当的调节，如减小进浆压力、增加邻缝平压水压力等，但平压水压力保证在灌区顶部压力不超过0.2MPa；

3）灌浆压力以灌区层顶回浆槽（排气槽）压力作为控制值，以进浆管口（灌区层底）压力作为辅助控制值。对于本工程的横缝灌浆压力，灌区层顶采用0.35MPa ～0.5MPa；

4）接缝灌浆采用一级水灰比灌注。对于A0区、A区混凝土缝面采用0.4:1浆液；B区、C区混凝土缝面采用0.45:1浆液，浆液中掺高效减水剂，浆液强度不低于M40。减水剂品种及掺量通过试验确定，试验成果提交监理工程师批准后使用；

5）灌浆结束判断。当排气管排浆达到或接近最浓比级浆液密度，且管口压力或缝面增开度达到设计规定值，注入率不大于0.4L/min时，持续20min，灌浆即可结束。