水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探究

水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探究

水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探究　　摘要：大坝接缝灌浆成功与否直接决定水库能否安全蓄水，因此必须重视大坝工程灌浆接缝的施工。本文以某工程为例介绍了水电站大坝工程灌浆接缝施工的灌前准备、灌浆方法、多区同灌、特殊情况处理的施工技术。关键词：灌浆接缝；灌前准备；灌浆方法；多区同灌Abstract:thedamjointgroutingcansuccessornotdecideddirectlythereservoirsafetystorage,sowemustattachimportancetodamgroutingconstructionjoints.Takingaprojectasanexampleintroducesthegroutedjointconstructionofthehydropowerstationdamfillingandpreparation,thegroutingmethod,multiregionwithirrigation,specialcircumstancesinconstructiontechnology.Keywords:groutedjoint;Fillingandpreparation;Groutingmethod;Manyareawithfilling中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、工程概述8n某一级水电站混凝土双曲拱坝坝顶高程EL1885m，建基面高程EL1580m，最大坝高305m。设置25条横缝，将大坝分为26个坝段，平均坝段宽度为21.24m，施工不设纵缝。接缝灌浆共设置33层灌区，拱坝接缝灌浆灌区高度一般为9.0m（EL1877m～EL1885m灌区高度为8m，EL1652m～EL1664m、EL1718m～EL1730m、EL1766m～EL1778m灌区高度为12m）。二、灌前准备灌浆前的各工艺流程有：测定灌区两侧和压重层的坝块混凝土温度、测定缝面张开度，单开式通水检查、封闭式通水检查。1、混凝土温度的测定混凝土温度的测定以采用冷却水管通水闷温为主，仪埋温度作为参考。实测砼温度与设计稳定温度的差值应控制在0℃～－2℃范围之内。2、灌前缝面张开度的测定除埋有仪器的坝段可借用仪器测值外，无仪埋坝段可采用直接测量法：塞尺量测（厚薄规）和刻度放大镜。对缝面不具备直接测量的灌区，张开度也可根据预灌性压水利用灌区容积（扣除管道积水）和面积折算。一般在通水开始前至接缝灌浆时埋有测缝计的部位须加强接缝张开度的观测，在没有埋设测缝计的部位用厚薄规测量接缝张开度。3、缝面增开度的测定8n在预压水、灌浆过程中按设计技术要求，在具备观测的缝面上布置变形观测装置，进行增开度观测，增开度监测仪器采用千分表，增开度观测应5min观测一次，对灌浆压力变化异常的要求加密进行观测。增开度控制标准在灌区顶部不超过0.5mm或依据监理工程师指示执行。4、单开式通水检查分别从两进浆管进水，随即将其它管口关闭，依次有一个管口开放，在进水管口达到设计压力80％的情况下，测定各个管口的单开出水率，以便查清管道及缝面通畅情况。当各管口单开出水率均大于30L/min，可结束单开式通水检查，若某管口出水率小于30L/min时，则应从该管口进水测定其余管口出水率和关闭压力，以便摸清管道和缝面情况。各管口压力量测：出水管口关闭后，进水管口保持80％的设计压力不变，测取各管口关闭时的压力。5、封闭式通水检查从一通畅进浆管口进水，其它管口关闭，待排水管口达到通水压力，测定灌区漏水量，并观察外漏部位，以查明灌区密封情况。灌区漏水量宜小于15L/min，发现外漏，必须采取有效措施进行处理。三、灌浆材料8n1、接缝灌浆的水泥采用石门525号中热硅酸盐水泥或强度等级等于42.5Mpa普通水泥，其细度要求通过80μm方孔筛的余量于5%当接缝的张开度小于0.5㎜时，其细度要求通过71μm方孔筛的余量不大于2%，或使用细水泥浆液。2、灌浆必须使用新鲜水泥，从制成水泥到使用的时间最好不超过40天。每批水泥进场必须进行检查。对受潮结块变质的水泥和凝块水泥严禁使用。3、灌浆用水泥符合拌制混凝土用水的要求。应不含油污、无侵蚀作用。4、水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，不得少于3分钟；使用高速搅拌机时，不得少于30秒。水泥降自制备至灌注完毕的总时间不得超过4小时，超过者不得使用。5、为改善浆液的流动性，对浓水泥降（浓于1：1），可适当掺入塑化剂，其掺量由实验确定.四、灌浆方法当接缝张开度大于0.5~1.0毫米，进回浆管与排气管相互通畅，单开出水率大于50升/分，并无明显外漏时，视为正常情况灌浆。其灌浆全过程分为初始阶段、中间阶段、结束阶段。其过程如下：1、初始阶段：其目的是为了润滑管道和缝面，并排出缝内大部分空气和水分。应根据缝面及管道通畅情况，进浆管口进3:1或2:1浆液(当张开度大于2毫米，管道通畅时，也可直接采用1:18n或0.6:1浆液进浆)，其余管口敞开，然后按出浆次序依次关闭各管口。当排气管出浆4～8分钟，并且灌注量与接缝容积相等时，即可变为1:1中间级浆液。2、中间阶段：进浆管变为1:1中间级浆液后，逐步使排气管升至设计压力。当排气管口出浆浓度与进浆管浓度相等或大于1:1浆液浓度时，可转换到最终级浆液(0.6:1、0.5:1)继续灌注。3、结束阶段：当排气管排浆达到或接近最浓比级浆液，且管口压力或逢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。灌浆结束时，应先关闭各管口阀门后再停机，闭浆时间不小于8h。当排气管出浆不顺或被堵塞时，应在逢面增开度限值内增大进浆压力只到限值为止，当达到注入率不大于0.4L/min时，持续20min，灌浆即可结束。若无效，则在顺灌结束后，立即从两个排气管中进行倒灌。倒灌应使用最浓比级的浆液，在排气管管口最大压力允许值下，缝面停止吸浆，持续10min灌浆即可结束。五、多区同灌1、同一高程的灌区互相串通，采用一区一泵同时灌浆的方式进行。在灌浆过程中，必须保持各灌区的灌浆压力基本一致，并应协调各灌区的浆液变换。在放浆时，不宜同时放浆，应逐区进行放浆。8n2、同一坝段的上下层互相串通，采取同时灌浆的方法，应先灌下层灌区，待上层灌区发现浆液串出时，再用另一台泵灌注上一层灌区。a.上下层同灌时，压力及增开度应以上层灌区进行控制；b.上下层未灌的邻缝灌区须采取通水平压；c.管口放浆时，应先放上一层灌区的两个排气管口，再放进回管口；上一层灌区放浆结束后，再放下一层灌区的各管口；d.上下层灌区灌浆结束时间间隔应控制在1小时内。3、有三个或三个以上的灌区相互串通需同时灌浆时，原则上按先下层后上层、先纵缝后横缝、先下游后上游的顺序，此种情况需研究专门灌浆措施，报监理工程师审批后方可实施。　　4、施工技术员要对串区的开灌顺序、管口的放浆顺序进行现场指挥；质检员除了灌浆常规检查外，还应严格要求施工作业人员按照串区灌浆措施进行作业。六、特殊情况处理1、灌浆过程中发现浆液外漏，应先从外部进行封堵。若无效再采用灌浆措施，如加浓浆液、降低压力等进行处理，但不得采取间歇灌浆法。8n2、灌浆过程中发现串浆，当串浆区已具备灌浆条件时，应同时灌浆。否则应采用以下措施：若开灌时间不长，应使用清水冲洗灌区和串区，直至灌、串区的排气管出水洁净时止，待串区具备灌浆条件后再进行灌浆；若灌浆时间已较长且串浆轻微，可在串区通低压水循环，直至灌区灌浆结束，串区循环回水洁净时止。3、灌浆中途进回浆管路被堵，则应立即倒换进回浆方向，短时间内用加大压力的风、水或稀浆进行冲压，疏通后再恢复正常灌浆；若无效果，再改换从排气管进行倒灌，即启用备用进浆管或备用回浆管。4、灌浆过程中，当进浆管和备用进浆管均发生堵塞，应先打开所有管口放浆，然后在缝面增开度限值内尽量提高灌浆压力，疏通进浆管路。若无效可再换用回浆管进行灌注或采取其它措施。5、灌浆因故中断，应立即用清水冲洗管路和灌区，保持灌浆系统畅通。恢复灌浆前，应再做一次压水检查，若发现灌浆管路不畅通或排气管单开出水量减少，应采取补救措施。七、灌浆检查1、接缝灌浆质量的检查，包括原始灌浆资料的整理分析、探测仪观测、弹性波成析成像（CT扫描）、缝面槽检、钻孔取芯和压水实验等。2、检查工作应在灌浆结束28d后进行。钻孔取芯和槽检部位应在有代表性的灌区，通过孔、槽内探测和摄影、观察芯样检查缝面胶结情况，并做抗压、抗剪试验，钻孔中做压水试验等，具体检查部位及标准按监理单位通知执行。8n3、所有检查孔、槽在得到必要的检查资料后，均应用2：1的水泥砂浆回填密实。4、根据灌浆资料分析、灌区检查和取样试验的成果，对每个灌区进行质量评定，其中不合格的灌区，必须采取有效的补救措施，报监理单位批准后方可实施，直至监理单位验收合格为止。5、灌浆工程竣工后，应进行验收。验收工作由建设（业主）单位组织有关单位组成验收委员会（小组）进行验收。参考文献[1]张寅虎.水电站大坝工程灌浆接缝施工技术探析[J].中国水运，2011（09）.[2]吴刚.接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用[J].中国水运，2012(12).作者简介：李和伟(1978-)，男，四川省盐亭人。职称：工程师。学历：大本。从事水电工程施工技术和大坝监测管理工作。8