辽宁某水电站坝体接缝灌浆施工技术浅析

刘 斌

(辽宁省大连水文局，辽宁 大连 116023)



辽宁某水电站坝体接缝灌浆施工技术浅析

刘 斌

(辽宁省大连水文局，辽宁 大连 116023)

水电站大坝是水利枢纽的核心工程，属于大体型混凝土建筑，为了方便施工及避免温差影响，在坝体施工时一般采用分段浇筑形式，由此块段间会不可避免产生接缝。为保证坝体的整体性及防渗性，必须要对接缝进行处理。以辽宁某水电站为实例，介绍了接缝灌浆技术的施工应用，可对以后类似施工提供必要的经验。

水电站；坝体；接缝灌浆；施工

随着建筑材料技术的发展，目前混凝土建筑已经广泛应用于各个领域，其中水电站大坝是大型混凝土建筑的典型代表。但如果一次性浇筑混凝土的体积过大，对施工设备要求太高，且会由于混凝土内外温差不均造成浇筑体表面存在大量裂缝现象。分段施工造成的接缝可以通过灌浆技术处理，这对提高坝体的防渗性、整体性和安全性都有很大的作用。

1 工程概况

某水电站工程位于辽宁省恒仁县境内浑江干流下游位置，总库容为0.98×108m3，总装机容量84 MW，年发电量2.16×108kw·h，是一座兼顾防洪、灌溉、发电、水产养殖、环保等综合性水利工程。该水利枢纽主要由混凝土重力坝(最大坝高34 m)、引水发电系统组成，建设于2001年，2004年基本完工，总投资超过5.5亿元。该水电站大坝混凝土浇筑量超过10万 m3，共分有9段灌注区，存在8条接缝。

2 坝体接缝灌浆施工技术分析

2.1 坝体接缝灌浆分区及施工技术要求

2.1.1 接缝灌浆分区

在坝体混凝土灌注时，一般其每个分区的灌注高度不大于10 m，本工程高度取7 m；单个分区面积不大于100 m2，灌浆层累计灌浆面积不大于400 m2。本工程坝体实际灌浆分区详见表1所示。

2.1.2 接缝灌浆施工技术要求

在接缝灌浆时要求坝体混凝土温度不小于设计值14℃；接缝两侧的坝体混凝土凝固期不少于3个月；要求接缝的宽度大于0.5 mm。

2.2 灌浆系统组成及管路安装

2.2.1 系统组成

本水电站工程接缝灌浆采用“塑料拔管法”进行施工，其主要组成部分包括进浆管、回浆管、升浆管、排气管等。其中进、回浆管规格为φ40 mm硬塑料管；升浆管为φ20 mm软塑料充气拔管；排气管为φ32 mm硬塑料管，在整个管路的引出段为50 cm钢管。

表1 某水电站大坝接缝灌浆分区表

2.2.2 管路安装

管路安装是保证接缝质量的基础，本工程按照以下程序进行：(1)在后浇筑块混凝土中埋设灌浆管路，之后在浇筑块接缝处埋设半圆木条，要求木条平直、连续(见图1和图2)；(2)在拔管内充气24 h，充气压力在0.3～0.5 MPa，标准是拔管无法从接缝中拔出，且无漏气现象；(3)对管路系统进行通水检查，水压一般为灌浆压力的80%[1]。

图1 接缝灌浆管路布置

2.3 接缝灌浆施工技术分析

2.3.1 灌浆材料标准

本工程所用的灌浆材料为水泥浆液，标准为42.5级硅酸盐水泥，要求其细度小于80 μm。本工程所用浆液的水灰比分为三个等级：2：1、1：1、0.5：1。在最初开始灌浆时采用2：1的水泥浆(注意：当接缝面张开度大于2.0 mm时，此时选择1：1或0.5：1的浆液作为最初灌浆用)；然后排气管出浆后即可换为1：1的浆液；最后当1：1的浆液其灌注量和缝面容积相等时可换作0.5：1的浆液，直至灌浆结束[2]。

本工程制备浆液采用0.5 m3高速搅拌机，灌浆机型号为110/60双缸卧式，要求浆液从制备至灌注不超过5 h。

图2 接缝灌浆管路布置剖面图

2.3.2 灌浆施工

1)灌浆准备。在正式灌注前需对接缝面浸泡和冲洗，要求对接缝面的充水浸泡时间不低于20 h。浸泡完成后对灌浆管路和接缝面利用风和水进行轮换冲洗，直到接缝内无废渣产生。

2)灌浆时间控制。本工程采用的灌浆顺序为“自下而上、从中部到两岸”，灌浆的间歇要求按以下进行：(1)本工程采用“逐区连续灌浆”形式施工，要求前一区的灌浆作业完成后不超过8h进行下一区施工；(2)如果是同一坝缝，要求下一层灌区灌浆施工结束10 d之后再进行上一层灌浆施工。如果上下层都适合灌浆作业，可以将间隔时间缩短到4 d以内。

3)灌浆压力控制。灌浆压力是关系到接缝灌浆施工质量的核心指标之一，本工程将排气管关口压力作为灌浆压力标准，要求其值在0.35～0.40 MPa之间。若在一些无压重的部位，则要对灌浆压力做适当调整[3]。

4)接缝面增开度控制。本工程要求接缝面的增开度小于0.5 mm，而在坝体径向移动距离不大于3.0 mm。由于接缝灌区数量多，本工程只在部分区域内安设了接缝张开度观测仪进行长期连续监测，而其他区域由技术人员采用刻度放大镜进行实测。

2.3.3 灌浆结束标准

本工程结束灌浆的标准有三个：(1)时刻监测所有管口的出浆浓度，当排气管出浆浓度达到灌浆浆液的最大浓度；(2)排气口压力达到规定数值；(3)注入率小于0.5 L/min。满足以上三个条件后在持续灌浆20 min后便可结束。此时注意：结束注浆时，必须要先关闭管路阀门，然后关闭注浆机[4]。

2.3.4 接缝灌浆质量检查

本工程在接缝灌浆完工6个月后对接缝质量进行“凿槽抽检”，凿槽规格为长×宽×高=0.15×0.25×0.25 m。经检查：本工程接缝灌浆结合紧密，与坝体粘结牢固，无裂纹孔洞现象，施工质量合格率达到100%。

3 接缝灌浆问题处理措施

3.1 外漏问题处理

在通水检查时如遇到外漏情况，可采用嵌缝堵漏法处理；若灌浆时出现外漏，可采取堵漏+加大浆液浓度或降低压力等措施处理，但需注意绝不能间歇注浆[5]。

3.2 串通问题处理

为防止上下层灌区串通，最好的办法是同时灌浆。但不具备条件时，可先灌下层，若发现上层出现串浆，则再引出一条灌浆管对其进行施工。在这过程中以控制上层灌浆压力为主，对下层压力适当调整即可。

3.3 管路堵塞问题处理

在灌浆前管路堵塞，利用手风钻在孔位外侧位置打孔至堵塞位置下方，孔径为40 mm，之后通水冲洗废渣，之后在原缝面处引入同直径导管并与回路上升管连接。在灌浆过程中如果管路堵塞，可打开所有阀门放浆，之后可适当提高灌浆压力；如果解决不了再把回浆管作为进浆管[6]。

3.4 灌浆中断处理

若灌浆作业因故中断，为防止管路堵塞，应及时打开各管路阀门，用清水将其冲洗干净。在故障排除后，首先需要进行压水检查，此时水压与灌浆压力一致。如果管路不畅则需进一步排查堵塞点。

4 结语

接缝灌浆技术是目前水电站大坝常用的施工方式，虽然其施工量较小，但是其质量好坏影响巨大。水库蓄水后，越靠近坝底的水压越大，如果接缝处存在渗漏，必然导致大坝整体稳定性受影响。该水电站大坝接缝灌浆施工质量良好，未发生渗漏现象，取得了较好的经济社会效益，也为以后类似的工程施工提供了一定的可参考经验。

[1]邵增富，高英.构皮滩水电站拱坝接缝灌浆施工技术[J].水电能源科学.2009，(02)：36-39.

[2]潘忠义，董军益，何见春.诱导缝和重复灌浆系统在接缝灌浆中的应用[J].中国水能及电气化.2014，(08)：57-60.

[3]黄辉，张豪磊，李武诚，等.锦屏一级水电站大坝接缝灌浆施工工艺[J].水利水电技术.2012，(11)：22-25.

[4]朱伯芳.关于拱坝接缝灌浆时间的探讨[J].水力发电学报.2013，(09)：43-45.

[5]于付川.浅谈水利工程中灌浆技术的应用[J].中国水能及电气化.2014，(11)：15-18.

[6]李锦岚.满天星水电站拱坝坝体接缝灌浆施工技术[J].湖南水利水电.2009，(12)：52-55.

2016-10-31

刘斌(1983-)，男，辽宁大连人，工程师，主要从事水情信息监测等工作。

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