水電站大壩工程灌漿接縫施工技術探討

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探討

朱明寶

中國水電基礎局有限公司，天津 301700

本文結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，對灌區結構采取相應的布置方式，同時采取有效的灌漿接縫施工技術，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

1 工程簡介

本水電站工程以發電為主兼有防洪、灌溉、養殖和旅游等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調節能力，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。

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站，各中轉站再用皮管連接灌漿作業點就近供漿；

2）接縫灌漿作業平臺布置。由于大壩壩體接縫灌區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布置有施工棧橋，接縫灌漿作業將在棧橋上進行。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，每個棧橋灌漿作業平臺布置以負責80m左右范圍內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站、灌漿作業點進行。

3 接縫分區、灌區結構加工

1）接縫分區。本大壩壩段間橫縫采取止漿片將縫面分割成若干層獨立灌漿區。其中灌區分層最多為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漿片，將每個灌漿層分為上下游兩個灌區；2）高程1 133.000m～1 245.000m灌區中部不設止漿片，為一層一區。單區面積最大400 m2～500m2，最小 100m2左右 ；

2）灌區結構布置。本工程壩橫縫灌漿區為灌漿槽+升漿管結構布置形式，與混凝土重力壩傳統的三角、梯形鍵槽，鋼管盒式出漿系統和塑料拔管線出漿系統不同。每個區由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。

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%對灌區進行全面性通水檢查和缺陷區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密封情況；。

2）根據本工程實際情況，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，增開度設計規定灌區頂部不超過0.5mm；

4）灌漿溫度檢查。灌漿前，各灌區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，逐個關閉底部各管口，使漿液沿著縫面上升。灌區頂部的管路均安裝帶壓力的閘閥，當灌區頂部V形槽的各管路出漿也達到與進漿相同濃度后，關閉閘閥，慢慢提高進漿壓力，直到在灌區頂部壓力達到0.35～0.5MPa（設計值），并在壓力下開始并漿。

若發現上下層灌區串漏，且上層灌區具備灌漿條件時，按監理工程師審核批準的灌漿措施采用同時灌漿。對部分串區因結構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。同一高程一個灌區灌漿結束3天后，其相鄰灌區可進行灌漿；若相鄰灌區具備灌漿條件，采用同時灌漿方式或逐區連續灌漿方式，連續灌漿時，根據監理工程師批準，進行分組，從中間向壩肩進行。前一灌區灌漿結束后8小時內，必須開始后一灌區的灌漿工作，否則，間歇3天后進行灌漿。同一壩縫，下一層灌區灌漿結束并間歇14天后，上層灌區可開始灌漿，若上下層灌區均已具備灌漿條件，采用連續灌漿的方式，上、下層灌區間歇時間不大于4h，否則，間歇14天后，開始上層灌區的灌漿工作。

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，該灌區上層灌區保持通水循環，并且灌漿后至少通水循環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。灌漿人員根據情況作適當的調節，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頂部壓力不超過0.2MPa；

3）灌漿壓力以灌區層頂回漿槽（排氣槽）壓力作為控制值，以進漿管口（灌區層底）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、A區混凝土縫面采用0.4:1漿液；B區、C區混凝土縫面采用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，試驗成果提交監理工程師批準后使用；

5）灌漿結束判斷。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定值，注入率不大于0.4L/min時，持續20min，灌漿即可結束。

5 結論

本文結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，對灌區結構采取相應的布置方式，同時采取有效的灌漿接縫施工技術，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，2010(9).

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