文成县东溪三级水电站工程大坝基础灌浆施工浅析

吴荣富

（文成县东溪三级水力发电有限公司，浙江 文成 325311）

水利工程施工中，灌浆施工是大坝基础防渗的重要环节，几乎所有大坝基础都要进行不同程度的防渗处理，而最常见的就是灌浆施工技术。东溪三级水电站是浙江省文成县玉壶镇镜内的重要水利枢纽设施，其灌浆工程不但工作量大、工艺复杂，而且施工干扰大，一旦坝基出现渗漏会严重影响到坝体安全，必须引起重视，采取防渗加固措施可减少坝基渗漏危害[1]。

1 工程概况

东溪三级水电站位于浙江省文成县玉壶镇镜内玉泉溪上游东溪支流上，枢纽建筑物由拦河大坝、发电引水系统、发电厂房和升压站等组成，拦河大坝座落于朱雅乡枫树湾两条溪流汇合口下游40 m 处，坝址距文成县城约48 km，距玉壶镇约18 km，坝址集雨面积29.4 km2，水库总库容220 万m3。大坝坝型为200#砼抛物线变厚双曲拱坝。坝顶高程478.06 m，坝基高程429.0 m，最大坝高49.06 m，坝顶中心弧长163.94 m，坝顶宽3.0 m，坝底中心厚9.3 m，坝顶防浪墙高1.1m，在高程447.5 m处设坝后交通桥[2]。大坝从右至左分1#～11#共11 个坝段。

坝体泄洪采用开敞式坝顶溢洪，堰顶高程474.00 m，溢流堰上下游方向厚度7.73 m，溢流堰下游弧长46.41 m，上游弧长50.76 m，位于拱坝河床段（即5#、6#、7#、8#坝段）采用自由挑流消能方式，挑流鼻坎高程471.61 m，最大泄洪量为819 m3/s。大坝右岸4#坝段设直径Ф600 放水管，其中心高程为446.5 m，在坝下游于坝后桥同一高程处设闸阀室一间，内设蝶阀。大坝的6#、7#坝段各设导流底孔一只，形状为城门洞型，尺寸高4 m×宽4 m。距大坝上游30 m 处在左岸有一导流隧洞，洞径3.5 m，底坡i=8%，全长150 m，于1998 年4 月贯通并投入使用。

2 基础灌浆施工

2.1 固结灌浆

固结灌浆设计要求是基岩达到5 m（其中右岸高程445 m～478.06 m 范围6 m），砼覆盖层厚度小于1.5 m。但在实际施工中，因大坝分层分块及进度要求，砼最小覆盖厚度有2 m（即实际需钻孔深最小有7 m），手风钻钻孔难以达到如此深度[3]。结合东溪三级水电站工程概况，采用埋管法施工：在每块子砼回填前先用手风钻钻到设计深度，然后在孔内插入1 寸镀锌钢管，砼回填后外露一定高度，待砼强度达到50%即可进行灌浆。

大坝固结灌浆孔共190 个，灌浆采用孔口循环灌浆法，灌浆压力为0.5 MPa～0.75 MPa，对部分孔按规范要求进行单点法压水试验，试验结果符合设计要求。最大单孔耗量灰量77.9 kg/m，最小0.075 kg/m，共耗用（525#普通硅酸盐）水泥27.6 t。

在固结灌浆结束至少7 天以后钻固结灌浆检查孔并做压水试验，试验压力为80%灌浆压力，检查孔孔数为5 个（由监理处指定孔位），用金刚石回旋式钻机造孔，孔内循环灌浆法灌浆。检查孔压水试验结果全部符合规范和设计要求，平均透水率q=0.81 Lu，最大透水率qmax=1.82 Lu, 最小透水率qmin=0.126 Lu。最大单孔耗灰量为3.53 kg，表明固结灌浆效果良好[4]。

2.2 深孔固结灌浆

大坝基础地质条件恶劣，为提高基础的固结效果，在炭质板岩集中部位及断层破碎带，会同监理工程师及指挥部工作人员现场定下加钻深孔固结灌浆孔[5]。钻孔用金刚石回旋式钻机造孔，孔内循环灌浆法灌浆，灌浆压力在固结灌浆压力的基础上按每加深1 m，压力提高0.05 MPa 纯压式灌浆。

在1#坝段断层破碎带深孔固结灌浆过程中发现，最大透水率只有1.4 Lu，最大单位注量为22.7 kg/m，说明该地带没有异常的地质现象。灌浆也直到不吸浆时才停止，固结效果较明显。在2#坝段补加的深孔固结灌浆时，最大透水率仅0.6 Lu，最大单位注入量为3.4 kg/m，说明固结灌浆效果较好，也有可能是炭质板岩粘接紧密，可灌性小。

2.3 帷幕灌浆

帷幕灌浆孔用金刚石回旋式钻机造孔，孔径75 mm，灌浆采用自上而下分段孔内循环灌浆法。施工分序时因大坝浇筑分层分块和施工进度需要，孔序由设计的三序改为二序施工。

各段在灌浆前全部进行过孔内冲洗和压水试验，压力为80%设计压力，试验方法用单点法。压水试验结果表明：其中最小透水率qmin=0.19 Lu，最大透水率qmax=63 Lu，平均透水率q=1.84 Lu。帷幕灌浆（含检查孔）共耗用水泥33 t，纯灌水泥12 t，封孔5.6 t，最大单位注入量是306.9 kg/m，最小单孔位注入量是1.68 kg/m[6]。

帷幕检查孔由监理工程师和指挥部工作人员在检查帷幕灌浆原始资料后确定。共有5 个，14 段，全部做过压水试验，透水率均小于1 Lu。其中最大透水率qmax=0.73 Lu, 最小透水率qmin=0.02 Lu, 平均透水率q=0.395 Lu。灌浆最大单位注入量是1.65 kg/m，最小单位注入量是0.997 kg/m，说明帷幕质量是可靠的。封孔采用机械封孔，灌浆全部结束后，进行一次全孔复灌，再用浓浆机械封孔，待凝后用砂浆球堵封。

灌浆时用高速搅拌机制浆。灌浆段长5 m～6 m，坝体砼与基岩接触段取2 m（灌浆时橡塞距基岩1 m），接触段单独灌浆待凝后进行下段钻灌，接触段灌浆压力为0.5 MPa。

灌浆结束标准：在设计压力下，注入率小于0.4 L/min 时，继续灌注30 min，或注入率不大于1 L/min 时继续灌注90 min后结束灌浆。

2.4 坝体接缝灌浆

大坝共分4 个灌区，33 条横缝，灌区高程分别是429 m～442.5 m、422.5 m～454.55 m、454.55 m～469.65 m、469.65 m～478.06 m。

大坝在进行接缝灌浆前，砼龄期454.55 m 下面灌区超过6个月，上面灌区超过4 个月；坝体温度455 m 以下平均12℃（设计＜13℃），455 m 以上为11℃（设计为＜14℃）；接缝张开度除极少数缝小于1 mm 外，其余均大于1 mm；灌区均有9 m以上砼覆盖。

灌浆期间因同一条坝缝的上下两灌区都具备灌浆条件，且间隔时间不超过4 h，所以采用逐区连灌方式，同一灌区的相邻坝缝也按规范要求采用连灌方式（间隔时间在8 h 内）；454.55 m以上两灌区在下面灌区灌浆结束相隔14 天后进行。

在进行大坝接缝灌浆前，先测出坝缝的原始张开度，灌浆时视坝缝的原始张开度控制坝缝增开度，力求坝缝增开度均衡。

3 灌浆结果

自工程完工后，东溪三级水电站坝缝没有上下游漏水（浆）和相邻灌区间的串水（浆）情况，各坝缝密封状况良好；从灌浆过程看，管路均畅通，没有发生过浆液不畅或堵浆现象，施工过程中管路埋设与拔管均理想。整个大坝的接缝灌浆质量可靠。

4 结语

大坝基础灌浆施工是大坝基础防渗施工的重要环节，涵盖诸多内容，其施工程序繁琐，常常会出现质量问题，故大坝基础灌浆施工中，必须紧密结合各工程的实际情况，制定严密的施工程序及管理制度，加强对大坝基础灌浆施工的分析,确保大坝灌浆施工质量合格。