水電站大壩工程灌漿接縫施工技術(shù)探討

朱明寶

中國水電基礎局有限公司，天津 301700

水電站大壩工程灌漿接縫施工技術(shù)探討

朱明寶

中國水電基礎局有限公司，天津 301700

本文結(jié)合某水電站大壩工程，該大壩由若干壩段所造成，不設縱縫而橫縫必須接縫灌漿。針對該工程特點，提出合理的接縫分區(qū)，對灌區(qū)結(jié)構(gòu)采取相應的布置方式，同時采取有效的灌漿接縫施工技術(shù)，工程實踐效果良好，可為類似工程提供參考借鑒。

水電站；大壩工程；灌漿接縫；接縫分區(qū)

1 工程簡介

本水電站工程以發(fā)電為主兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖和旅游等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調(diào)節(jié)能力，水庫庫容為149.14×108m3，電站裝機容量4 200mW。整個水電站大壩由43個壩段及左岸壩肩推力墩組成。本標為左岸大壩標，施工范圍為23#～43#壩段及部分水墊塘混凝土澆筑。本標段接縫灌漿施工范圍為23～44#壩段間22條橫縫，總工程量為166 948m2，共設置有548個灌區(qū)。

2 灌漿制漿站布置

1）接縫灌漿制漿供漿布置。本大壩工程的接縫灌漿制漿站布置在左岸高程1 130m馬道上，通過φ50mm鋼管輸供至岸坡處的壩后各層棧橋的中轉(zhuǎn)站，各中轉(zhuǎn)站再用皮管連接灌漿作業(yè)點就近供漿；

2）接縫灌漿作業(yè)平臺布置。由于大壩壩體接縫灌區(qū)引出管路全部布置在下游混凝土壁面上，下游壁面對應各層灌區(qū)布置有施工棧橋，接縫灌漿作業(yè)將在棧橋上進行。考慮到每個壩塊寬約20m，橋面平直通暢無高差和灌區(qū)高度9.0m～12m，灌漿泵可上下接管交錯灌漿以及充分利用岸坡馬道擺放設備等，每個棧橋灌漿作業(yè)平臺布置以負責80m左右范圍內(nèi)的接縫灌漿施工為原則進行布置。平臺大小為3×8m，平臺上布置2臺SGB6-10型灌漿泵、2個JJS-2B雙層攪拌桶、2臺GJY-Ⅳ型灌漿自動記錄儀；

3）接觸灌漿制供漿布置。本工程的接觸灌漿制漿供漿利用帷幕灌漿中轉(zhuǎn)站、灌漿作業(yè)點進行。

3 接縫分區(qū)、灌區(qū)結(jié)構(gòu)加工

1）接縫分區(qū)。本大壩壩段間橫縫采取止?jié){片將縫面分割成若干層獨立灌漿區(qū)。其中灌區(qū)分層最多為27層，單層高度9m～12m，采取兩種布置形式：1）高程1 133.000m以下在橫縫中間設豎向止?jié){片，將每個灌漿層分為上下游兩個灌區(qū)；2）高程1 133.000m～1 245.000m灌區(qū)中部不設止?jié){片，為一層一區(qū)。單區(qū)面積最大400 m2～500m2，最小 100m2左右 ；

2）灌區(qū)結(jié)構(gòu)布置。本工程壩橫縫灌漿區(qū)為灌漿槽+升漿管結(jié)構(gòu)布置形式，與混凝土重力壩傳統(tǒng)的三角、梯形鍵槽，鋼管盒式出漿系統(tǒng)和塑料拔管線出漿系統(tǒng)不同。每個區(qū)由φ42 mm進漿管、三角形灌漿槽、φ38mm排氣回漿管、回漿槽、φ20mm縫面升漿管（塑料撥管成孔）和球面鍵槽等組成，形成面出漿型灌漿系統(tǒng)。

4 大壩接縫灌漿施工

4.1 接縫灌漿材料選取

1）當接縫張開大于1mm時，采用42.5級中熱硅酸鹽水泥，細度要求通過80mm方孔篩，其篩余量不大于3%；

2）當接縫張開度小于1mm 大于0.5mm時，采用中熱硅鹽酸超細水泥。要求Dmax＜40μm；

3）當縫張開度小于0.5mm時，采用改性環(huán)氧樹脂類化學灌漿，性能滿足表8-3要求（表中指標為招標文件技術(shù)條款要求）。

4.2 接縫灌漿前準備

準備工作主要包括：灌漿前按灌漿壓力的80%對灌區(qū)進行全面性通水檢查和缺陷區(qū)處理及接縫張開度檢查、灌漿溫度檢查等。

1）全面性通水檢查采用單開式和封閉式兩種，主要查明灌漿管路和縫面通暢情況及灌區(qū)密封情況；。

2）根據(jù)本工程實際情況，采用預埋電子測縫計觀測、注水估算法計算、厚薄規(guī)直接測量等三種方法同時或其中一、二種方法檢查；

3）檢查完成合格后，進行灌前預灌性壓水檢查，壓水壓力等于灌漿壓力。在縫面上安設變形觀測裝置控制增開度，增開度設計規(guī)定灌區(qū)頂部不超過0.5mm；

4）灌漿溫度檢查。灌漿前，各灌區(qū)的壩體混凝土擬采用預埋測溫儀器和冷卻管通水悶溫方法進行檢查。

4.3 接縫灌漿施工

1）本工程壩體接縫灌漿擬采用SGB6-10型灌漿泵，JJS-2B雙層攪拌桶，GJY-Ⅳ型灌漿自動記錄儀記錄進行灌漿；

2）灌漿前先將所有管口全部打開，然后從底部進漿管開始低壓進漿。在底部各管口返漿達到與進漿相同的漿液濃度后，逐個關(guān)閉底部各管口，使?jié){液沿著縫面上升。灌區(qū)頂部的管路均安裝帶壓力的閘閥，當灌區(qū)頂部V形槽的各管路出漿也達到與進漿相同濃度后，關(guān)閉閘閥，慢慢提高進漿壓力，直到在灌區(qū)頂部壓力達到0.35～0.5MPa（設計值），并在壓力下開始并漿。

若發(fā)現(xiàn)上下層灌區(qū)串漏，且上層灌區(qū)具備灌漿條件時，按監(jiān)理工程師審核批準的灌漿措施采用同時灌漿。對部分串區(qū)因結(jié)構(gòu)或溫度原因不能同灌時，采取通水平壓、間歇洗縫的措施處理。同一高程一個灌區(qū)灌漿結(jié)束3天后，其相鄰灌區(qū)可進行灌漿；若相鄰灌區(qū)具備灌漿條件，采用同時灌漿方式或逐區(qū)連續(xù)灌漿方式，連續(xù)灌漿時，根據(jù)監(jiān)理工程師批準，進行分組，從中間向壩肩進行。前一灌區(qū)灌漿結(jié)束后8小時內(nèi)，必須開始后一灌區(qū)的灌漿工作，否則，間歇3天后進行灌漿。同一壩縫，下一層灌區(qū)灌漿結(jié)束并間歇14天后，上層灌區(qū)可開始灌漿，若上下層灌區(qū)均已具備灌漿條件，采用連續(xù)灌漿的方式，上、下層灌區(qū)間歇時間不大于4h，否則，間歇14天后，開始上層灌區(qū)的灌漿工作。

任何灌漿層即將施灌前，在灌漿縫起壓的同時，鄰縫進行通水平壓，平壓壓力保證頂部壓力不超過0.2MPa。灌漿前、灌漿中，該灌區(qū)上層灌區(qū)保持通水循環(huán)，并且灌漿后至少通水循環(huán)6h。為了有效地控制橫縫在灌漿過程中的增開度，采用安裝在大壩下游表面或廊道內(nèi)壁變形觀測裝置，對灌漿全過程中灌漿縫及其鄰縫的增開度進行觀測。在閉漿升壓的時候，如果增開度增大的趨勢明顯并接近0.5mm，測讀人員立即通過對講機或臨時電話通知灌漿人員。灌漿人員根據(jù)情況作適當?shù)恼{(diào)節(jié)，如減小進漿壓力、增加鄰縫平壓水壓力等，但平壓水壓力保證在灌區(qū)頂部壓力不超過0.2MPa；

3）灌漿壓力以灌區(qū)層頂回漿槽（排氣槽）壓力作為控制值，以進漿管口（灌區(qū)層底）壓力作為輔助控制值。對于本工程的橫縫灌漿壓力，灌區(qū)層頂采用0.35MPa ～0.5MPa；

4）接縫灌漿采用一級水灰比灌注。對于A0區(qū)、A區(qū)混凝土縫面采用0.4:1漿液；B區(qū)、C區(qū)混凝土縫面采用0.45:1漿液，漿液中摻高效減水劑，漿液強度不低于M40。減水劑品種及摻量通過試驗確定，試驗成果提交監(jiān)理工程師批準后使用；

5）灌漿結(jié)束判斷。當排氣管排漿達到或接近最濃比級漿液密度，且管口壓力或縫面增開度達到設計規(guī)定值，注入率不大于0.4L/min時，持續(xù)20min，灌漿即可結(jié)束。

5 結(jié)論

本文結(jié)合某水電站大壩工程，該大壩由若干壩段所造成，不設縱縫而橫縫必須接縫灌漿，針對該工程特點，提出合理的接縫分區(qū)，對灌區(qū)結(jié)構(gòu)采取相應的布置方式，同時采取有效的灌漿接縫施工技術(shù)，工程實踐效果良好，可為類似工程提供參考借鑒。

[1]羅承管，王世華.寬縫重力壩灌漿溫度的探討[J].人民長江，2009(3).

[2]孟凡海.大壩工程接縫灌漿設計及施工方案[J].建筑技術(shù)，2010(9).

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