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1、 XXXX水电站拱坝接缝灌浆施工技术摘要：以XXXX水电站为例，介绍了混凝土拱坝接缝灌浆施工技术及质量控制、灌浆施工措施，针对灌浆施工中灌浆区易出现的细缝、串漏、堵塞等缺陷提出了防范措施。该措施有效可行，效果明显。关键词：混凝土拱坝 接缝灌浆 施工 处理措施 在混凝土拱坝施工时受浇筑能力限制，为防止坝体产生温度裂缝需设置横缝，将坝体分成若干坝段，采用分块、分层交替上升的柱状浇筑法施工。为确保大坝运行期间的整体性并有效传递应力，需在大坝投入运行前对缝面进行接缝灌浆，即用胶凝材料将坝体胶结成整体，使坝体联合受力并传递应力至两岸坝肩。一.工程概况XXXX水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江
2、中游河段，在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，为混凝土双曲拱坝，坝高294.5m，坝顶弧长901.771m，弧高比近3.1:1。分为43个坝段加一个推力墩段，42条横缝，最高坝段共有26层接缝灌浆区。在1136m高程以下每个灌区高度约为12m，1133m1231m高程灌区高度约为9m，1232m以上顶拱灌区高度为12.5m，共有约758个灌区，灌浆面积大35.45万m2。1136m高程以下每层灌区分为两个独立灌区，各有一套独立的灌浆系统。1136m1202.5m高程每层为一个灌区，每个灌区设有两套灌浆系统。1202.5m高程以上每层亦为一个灌区，每个灌区仅设有一套灌浆系统。另外对上游
3、止水片间的区域也要进行接缝灌浆。XXXX工程坝体各坝段横缝灌浆采用“灌浆槽+升浆管”灌浆方式，升浆管采用塑料拔管成孔。二.灌前准备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02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
4、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
5、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.灌浆作业1. 灌浆材料要求 水泥接缝不同张开度水泥选用表接缝张开度(mm)细度指标强度等级(MPa)浆液比级处理措施1.0方孔筛筛余量342.50.45:1中热硅酸盐水泥接缝灌浆0.31.0Dmax40u
6、m42.50.8：1 0.6：1中热硅酸盐水泥接缝灌浆0.3按细缝要求处理，超冷或化灌 灌浆用的中热硅酸盐水泥必须符合XXXX专供中热水泥以及GB200-2003规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。袋装水泥出厂期超过3个月、散装水泥出厂期超过6个月时，必须经过检验合格后才能使用。 水泥检验：中热硅酸盐水泥检验频率每200t为一批次，不足200t也为一个批次，检测项目有：3d、28d水泥抗压及抗折强度、凝结时间、体积安定性、标准稠度、细度、密度等；超细水泥检验频率每20t为一批次，检测项目有：比表面积、强度；不足20t的按一批次进行抽检。2. 灌浆作业工艺流程（如图1）浆液温度、相对密度、黏
7、度检查制浆站制浆不合格浆液输送到中转站不合格弃 浆浆液温度、相对密度、黏度检查合格中转站送浆液至灌浆泵上层灌区通水冲洗，邻缝通水平压进浆管进浆缝面引浆回浆管出浆出浆相对密度检测关闭回浆管排气管出浆弃 浆不合格排气管出浆相对密度检测合格关闭排气管缓慢提高灌浆压力增开度0.5mm检测压力和增开度增开度0.5mm各管口出浆比重达到规定值调节进浆压力和平压水压力排气管灌浆压力达到设计值增开度0.5mm吸浆量小于0.4L/min屏浆20min灌浆结束图1 接缝灌浆工艺流程图3. 接缝灌浆压力及其控制任何灌区即将施灌前，在灌浆缝面起压的同时，邻缝也须进行通水平压，平压压力保证顶部压力不超过0.2Mpa。灌
8、浆前、灌浆中，该灌区上层灌区保持通水循环，并且灌浆后至少通水循环6h。 灌浆压力的大小，不仅直接影响灌浆质量，而且与接缝两侧坝块的应力稳定有关，合适的灌浆压力将使浆液流动畅通，充填接缝容积密实，并使灌浆浆液进一步泌水，从而获得良好的水泥结石。灌浆压力以灌区顶层（排气回浆槽）压力作为控制依据。灌浆压力以顶层排气槽压力作为控制值，以灌区底层进浆管压力作为辅助控制值，灌浆时压力可按如下控制：有盖重灌区层顶（排气回浆槽）压力为0.250.35Mpa，灌浆区层底进浆管口压力：0.550.65Mpa；无盖重灌区层顶（排气回浆槽）压力为0.10.15Mpa。4. 正常灌浆作业进回浆管与排气管相互畅通，单开出
9、水率大于30 L/min，无明显外漏，可实施正常灌浆。接缝灌浆由于无法采用自动记录仪，灌浆记录使用手工记录、三检、监理24h旁站制度。由进浆管灌入浆液，各管口开启放浆，使缝内空气和水排除缝外，按出浆的先后顺序浆比达到1.7 g/cm3以上依次关闭管口。调节进浆量逐渐使排气管升压，并间歇性开启排气管口排除残留的稀浆，达到设计压力。灌浆结束条件：当排气回浆管浆比达到或接近最浓比级浆液，且管口压力或缝面增开度达到设计规定值，注入率不大于0.4L/min时，持续灌注20min，即可结束灌浆。结束时，须先关闭各管口阀门后停机，保证闭浆时间不少于36h。四.特殊情况处理当灌区和相邻灌区的混凝土温度、龄期、
10、强度、缝面张开度等达到灌浆要求后进行接缝灌浆，灌浆前首先对缝面进行浸泡、冲洗，灌浆过程中严格控制浆液水灰比、灌浆压力等灌浆要素；当发生管路堵塞、排浆不畅等情况时按以下方法进行处理：1 当灌浆管路发生堵塞时，采用压水或风水联合冲洗，力求贯通。若无效则采用钻孔、掏洞等方法恢复管路畅通。2 当排气管出浆不畅或堵塞时，在缝面增开度限值内，提高进浆压力至达到限值为止；若无效则在灌浆结束后，立即从排气管中进行倒灌。3 倒灌使用最浓比级的浆液，在施工图纸规定的压力下，缝面停止吸浆，持续一定时间，灌浆结束。4 细缝的处理：二冷结束后如缝张开度0.3mm，按设计、监理意见进行超冷，超冷过程中每天增加测温频次至2
11、h一次，并严格控制降温幅度每天不超过0.5，避免较大幅度的超冷，如超冷后缝张开度仍0.3mm，则化灌处理。5当排气回浆管出浆不畅或被堵塞时，应在缝面增开度限值内，尽可能提高进浆压力至达到限值为止。力争达到注入率不大于0.4L/min，持续20min，结束灌浆。若无效，则在灌浆结束后，立即从两个排气管中进行倒灌处理。倒灌时须使用最浓比级的浆液，在灌浆图纸规定的压力下，缝面停止吸浆，持续10min灌浆结束。闭浆时间仍不少于36h。6同一高程的灌区，相互串通时宜采用同时灌浆方式，应一区一泵进行灌浆，在灌浆过程中必须保持各灌区的灌浆压力基本一致；同一坝缝的上、下层灌区相互串通时，应采用串灌方式进行，采
12、用一区一泵的方式进行，先灌下层灌区，待上层灌区发现有浆串出时，再开始用另一灌浆泵进行上层灌区的灌浆，灌浆过程中以控制上层灌浆压力为主，调整下层灌区的灌浆压力。下层灌区宜待上层灌区开始灌注最浓比级浆液后结束，且上、下层灌区结束时间相差控制在1小时之内，在未灌浆的邻缝灌区通水平压。如上层灌区没有浆液串出，下层灌区灌浆结束后立即进行上层灌区的灌浆，否则上层灌区应通水循环。五.质量检测1 灌区灌浆质量内容及合格标准灌区两侧坝块混凝土温度达到施工图纸的规定值；两个排气管均排出浆液且有压力。排浆密度：缝宽大于1.0mm须达到1.7g/cm3以上；缝宽小于1.0mm须达到1.6g/cm3以上。有一个排气管处
13、压力已达施工图纸要求压力的50%以上。接缝灌浆质量检查在灌区灌浆结束28天后进行。向监理工程师提交有关灌浆资料，确定检查部位。2 钻孔取芯、压水试验的检查，选择灌浆效果较差的灌区进行，若该灌区各项检查均满足要求，即可认为灌浆质量合格。孔检、槽检结束后须回填密实。接缝灌浆灌区的合格率须达到80以上，不合格灌区不得集中，且每一条横缝内灌浆灌区的合格率不低于75即可认为接缝灌浆质量合格。否则按监理工程师批准的措施进行处理。六.结语 1. 混凝土坝体接缝灌浆工艺复杂、技术要求严格，为确保发电工期，应加强施工质量控制，特别是灌浆区横缝水平止浆片部位施工必须专人专管，确保混凝土浇筑密实，避免灌浆区串漏。2提出的灌浆施工措施及灌浆区易出现的外漏堵塞等防范措施行之有效，可供借鉴。 参考文献及资料：1 XXXX水电站拱坝接缝灌浆施工工法 .XXXX水电站四局八局联营体 2007.42 XXXX水电站大坝接缝灌浆施工工法 . XXXX水电站葛洲坝项目部 2007.43 云南XXXX水电站大坝左岸标段接缝灌浆施工工法4 邵增福， 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，2009,27（2）
