水电工程中碾压混凝土双曲拱坝灌浆施工技术的探讨

黄乐银

【摘要】本文主要对水利水电工程建设中碾压混凝土双曲拱坝灌浆施工技术进行论述，并根据笔者多年来的工作经验和相关知识做出以下探讨，希望能给予相关专业读者借鉴。

【关键词】水电工程 碾压混凝土 双曲拱坝 灌浆技术

0引言

随着社会的发展，在科技的推动下，目前我国的水利水电工程建设施工技术已经取得了很大的成就，施工水平已经达到国际化标准，水电站中碾压混凝土双曲拱坝的成功修建和运行就足以证明这一点。在水利水电工程建设施工中，采用碾压混凝土作为坝体的建筑材料是一种新型大胆的尝试，在经过科学试验和实践应用中取得了经济良好的施工效果。碾压混凝土施工不同于传统浇筑混凝土浆液的施工方式，碾压混凝土碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，通过振动的作用进行压实成型。这种混凝土在施工应用中不会产生塌落度而影响施工质量，且混凝土体积小、强度高、坝身可溢流，是一种经济可行的堤坝施工技术。但在施工中如果对干性混凝土的振动压实不够紧密，易造成缝隙，产生渗漏，这时候就可以利用灌浆技术对坝体进行防渗加固处理。双曲拱坝是在纵向和横向同时弯曲的拱坝，这种堤坝结构是采取变中心、变半径的布置方式，很好利用拱的作用将水流带来的冲击力传递给两岸的基岩，使坝体结构更稳定，双曲拱坝使水电站布置更加灵活，对于底部狭窄的河流上的应用效果更好。碾压混凝土双曲拱坝具有稳定性能好，安全性高，更经济的特点，但同时施工难度相对较大。因此，笔者就水电工程中碾压混凝土双曲拱坝灌浆施工技术进行以下论述分析。

1.碾压混凝土双曲拱坝灌浆的作用

在实际的碾压混凝土双曲拱坝施工中，其作用主要是对坝体和坝基进行固结灌浆（局部破碎带进行深孔固结灌浆）进行充填裂隙，胶结坝基岩石，提高坝体的防渗性和坝基岩石的整体性，同时确保基岩与坝基混凝土的接触面连结紧密，使坝体抗滑稳定安全和满足坝基应力要求，以期在后续帷幕中取得良好的防渗效果。

2.灌浆施工准备

2.1灌浆材料准备

（1）水泥坝体接缝灌浆采用普通硅酸盐水泥即可，但所用水泥必须进行严格检查，符合相应质量标准方可投入使用，不能使用受潮结块的水泥。

（2）水灌浆用水要符合拌制水工混凝土用水的要求。

2.2制浆系统准备

在对碾压混凝土双曲拱坝进行灌浆处理施工时，对于其制浆系统的机械设备一般主要有高速搅拌机、双层搅拌机和灌浆泵。在上游围堰作为浆液制灌场地，制浆站采用钢管石棉瓦结构，站内采用钢管搭设水泥平台。制浆站废水经过排污系统排至上游弃浆池（污水处理池）。制浆材料采用重量法电脑控制称量高速搅拌机搅制普通浆液，搅拌时间不少于30s。浆液必须搅拌均匀，并采用波梅氏比重计测量浆液密度。浆液在使用前过筛，制好的浆液至用完的时间宜小于4h。

2.3灌浆准备

由于碾压混凝土双曲拱坝的工程结构较为复杂，施工难度较大，因此在对其坝体进行灌浆处理时，一定要确保一次成功，如果一次灌浆质量没有达到预期效果，而再进行一次灌浆施工不仅加大了施工难度，也达不到理想中的施工效果。灌浆一旦开始，就不能长时间停滞而影响灌浆质量。因此，在灌浆前一定要做好相应的准备工作和检查工作，这是实现良好灌浆质量的关键。

在进行灌浆前，应以灌浆压力的80%作为通水压力对灌区进行通水检查，查明灌区管路、缝面畅通情况及灌区封闭情况，发现问题，及时处理，保持管路和缝面的畅通及灌区封闭。灌浆前按灌浆压力（0.20MPa）进行预灌性压水，并作记录，再对灌区进行浸泡12h，然后将水放净或用风吹净缝内积水后，经监理检查确认合格后签发准灌证，方可进行灌浆。通水检查内容一般有以下几点：①查明灌浆管路通畅情况，其流量宜大于30L/min。②查明缝面通畅情况。采用"单开通水检查"方法，两个排气管的单开出水量均宜大于25L/min。③查明灌区封闭情况。缝面漏水量宜小于15L/min。发现外露，必须马上及时处理。

当灌浆管路发生堵塞时，应用压力水或风水联合冲洗，力争通开，若无效，可采用打孔、掏洞重新接管等方法，恢复管路畅通。当两根排气管或其中一根与缝面不通时，可先进行倒压水处理，若无效，则应补贴排气孔，恢复排气通路；当止浆片或混凝土漏水时应采用取嵌缝、封堵等措施处理。

3.灌浆施工

3.1灌浆程序和方法

对于碾压混凝土双曲拱坝的灌浆是采取从上到下分层灌浆的方式进行的，在同一坝段、同一接缝的各层灌区，自基础层开始，逐层依序自下向上灌注。若发现上下层灌区串漏，且上层灌区具备灌浆条件，报监理人审核批准后采用同时灌浆，否则，上层灌区通水冲洗。同一灌区的接缝灌浆工作，必须一次进行完毕。

3.2灌浆压力

灌浆压力一般采用0.2MPa。灌浆过程中，应严格控制灌浆压力和缝面增开度。灌浆压力以灌区层顶（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。若排气管堵塞，应以回浆管管口相应压力控制。

3.3灌浆结束标准

当排气管出浆浓度达到最浓一级浆液，排气管口压力或缝面增开度达到设计规定值，注入率小于0.4L/min，持续20min，灌浆即可结束。灌浆结束时，应先关闭各管口阀门后再停机，闭浆时间不宜少于8h。

4.特殊情况处理

由于对碾压混凝土双曲拱坝的灌浆只能进行一次有效灌注，因此在施工中需要格外注意施工进程，严格按照技术要求的标准规范进行操作作业。但在具体的施工中，还是经常会因为这样那样的因素影响而发生一些意外情况，在对这些特殊情况进行处理时，要做到及时，迅速，有效，尽量保持灌浆连续不中断。对于碾压混凝土双曲拱坝灌浆中常见的意外情况及其补救措施有以下几方面：

（1）灌区管路堵塞处理。对管路堵塞灌區首先采用风水轮换冲洗，适当加大压力进行疏通，对多方疏通处理无效的灌区报监理采取补救措施。

（2）灌区外漏。灌区外漏采取从外部进行堵漏处理，若无效再采用灌浆措施，如加浓浆液、降低压力等进行处理。

（3）灌区串通。串通灌区应查明串漏通道、串量等情况，采取相应措施进行处理，串通灌区一般采取多区同时灌注措施施工，对部分串区因结构或温度原因不能同时灌浆时，采取对灌区通水平压，间歇洗缝的措施。

（4）灌区缝面不畅。灌区进回浆管不畅，排气管互通，但进浆管与排气管不畅通，采用加大压力疏通、钻斜孔或骑缝孔补排气管等措施处理。

（5）意外状况。一般来说，如果受意外状况的影响使灌浆施工不得不暂时中断，则必须对其进行及时的处理，利用清水将管路、灌区清理干净，以免灌浆系统出现堵塞，影响继续灌浆。而在开始继续灌浆时，还必须先进行水压试验，检验灌浆管路是否通顺，若出水量较小，则证明管路存在堵塞现象，需要立即进行补救处理，待管路通顺后方可继续灌浆。

5.结束语

总而言之，灌浆是加固坝体稳定性与防渗性的重要施工技术措施，其施工质量的优劣直接影响着碾压混凝土双曲拱坝的运行质量，因此，在灌浆施工中，不仅要在施工过程中严格控制灌浆进度与灌浆质量，在灌浆结束后，还需对其进行严格的质量检查，通过检查评定后的结果全部达到技术标准后方可验收完工，只有这样才能确保工程的安全及质量。