水电站大坝混凝土接逢灌浆施工方法及措施Word文档格式.docx
《水电站大坝混凝土接逢灌浆施工方法及措施Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水电站大坝混凝土接逢灌浆施工方法及措施Word文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
根据招标文件附图，某拱坝最大底宽72.12m，顶宽12.00m。
坝段间横缝采用止浆片将缝面分割成若干层（个）独立灌浆区。
灌区最低高程953.000m，最高1245.000m，灌区分层最多为27层，单层高度9m~12m，布置形式分两种：
①高程1133.000m以下在横缝中间设竖向止浆片，将每个灌浆层分为上下游两个灌区；
②高程1133.000m~1245.000m灌区中部不设止浆片，为一层一区。
单区面积最大400~500m2，最小100m2左右。
如附图XW/C4-A（L）-08-03所示。
1.3.2灌区结构布置
某拱坝横缝灌浆区为灌浆槽+升浆管结构布置形式，与混凝土重力坝传统的三角、梯形键槽，钢管盒式出浆系统和塑料拔管线出浆系统不同。
每个区由φ42mm进浆管、三角形灌浆槽、φ38mm排气回浆管、回浆槽、φ20mm缝面升浆管（塑料拨管成孔）和球面键槽等组成，形成面出浆型灌浆系统。
如附图XW/C4-A（L）-08-03、04所示。
1.3.3灌浆管路加工
（1）灌浆管路和部件的加工按施工图纸或监理工程师指示进行，加工完成后逐件清点检查，合格后运送现场安装。
（2）进浆管、排气管采用塑料管，使用高密度聚乙烯（HDPE）硬管，外露管口段换成钢管。
塑料管之间采用焊接、套接和粘接，连接后进行受力和漏水检查。
进浆管、排气管与支管连接均使用三通。
管上开口使用电钻法，钻后将管内渣石屑清除干净。
（3）进浆管、排气管采用预埋钢管，管路转弯处使用弯管机加工或用弯管接头连接。
钢管之间采用焊接、套接。
进浆管、排气管与支管连接均使用三通（不焊接）。
（4）止浆片及其盖板、排气槽及其盖板的材质、规格及加工、安装确保符合施工图纸要求。
（5）确保各灌区的止浆片，特别是基础灌区底层止浆片的埋设质量，止浆片的安装、不错位，发现已埋设的止浆片有缺陷时，及时按监理工程师指示进行修补。
1.4灌浆进度计划及强度分析
1.4.1灌浆进度计划
某电站的导流方式、挡水形式和每年（2007年后）坝前水位，与混凝土浇筑高程、坝体接缝灌浆形象有对应的控制性要求，因此灌浆进度需满足安全渡汛，确保第一台机组按时发电和按合同工期完成施工项目并略有提前为原则进行安排。
依据招标文件，表8-1列出了接缝灌浆与混凝土浇筑、挡水、发电和竣工之间的对应关系，依据这些“关系”、混凝土进度和坝体混凝土二期冷却计划，列出了表8-2分年度接缝灌浆具体施工部位和完成形象及工程量。
附图XW/C4-A（L）-08-05和附图XW/C4-A（L）-08-06分别示出各年度及节点工期形象进度。
表8-1各年度坝体接缝灌浆与坝体浇筑、渡汛、发电形象关系表
时间
坝体要求浇筑高程（m）
坝体计划浇筑高程（m）
要求灌浆高程（m）
计划灌浆高程
（m）
备注
2007年5月31日
1065
1070.5
1045
1049
汛前
2008年5月31日
1118
1120
1098
2009年5月31日
1175
1180
1155
1162
2009年8月31日
1190
1170
1171
水库开始蓄水
2009年10月31日
1200
1201
第一台机组发电前
2010年5月31日
1235
1237
1205
1216
浇筑高程为2010年10月底
2010年10月31日
1245
/
23~25#坝段灌浆达高程1245m
2011年5月31日
全部达高程1245m
表8-2接缝灌浆年度进度计划表
坝段
时段
起止高程（m）
区数（个）
层数（层）
面积（m2）
17#~33#
2006年
上半年
953m~977m
18
2
3772
14#~22#
下半年
977m~1013m
48
3
20978
11#~22#
2007年
1013m~1049m
66
25189
9#~22#
1049m~1073m
50
17396
7#~22#
2008年
1073m~1109m
86
26738
5#~22#
1109m~1133m
54
9168
3#~22#
2009年
1133m~1162m
55
21179
2#~22#
1162m~1189m
61
17984
1#~22#
2010年
1189m~1225m
4
18195
1225m~1245m
44
6344
合计
548
27
166943
注：
总灌区数、面积已包括暂列接缝化学灌浆工程量。
1.4.2强度分析
制约接缝灌浆工程进度的主要因素除灌区本身质量好坏以外，还有灌区完成的层数、区数、面积和坝体混凝土二期冷却效果等。
从表8-2可看出，2006年~2010年间，上、下年度需完成灌浆层数最多为3~4层，且基本均匀分布。
从附图XW/C4-A（L）-08-05可看出，需完成灌浆层数、区数对应较多的，分别在2008年上半年和2010年上半年。
即3~4层灌区，80个灌区以上。
与其它工程相比，某坝体接缝灌浆由于采用全年灌浆，无论是层数还是区数、面积等，数量不太大，且分配均匀。
因此某水电站坝体接缝灌浆进度的顺利与否，关键在于灌区形成的质量好坏和坝体二期冷却效果。
1.5主要施工措施
针对本工程施工特性和技术要求，结合漫湾、二滩等工程全年灌浆施工经验和方法，本工程接缝灌浆主要施工措施如下：
（1）全年有序的做好温控及灌浆准备工作，尤其是河床坝段二期冷却降温工作。
某坝体混凝土二期冷却主要采用60C制冷水冷却，根据进度安排提早给坝体降温，为保证混凝土有效降温，使灌浆进度计划顺利实施，尤其在高温季节时，需强化通水管理，确保制冷水的温度和强度，在灌浆施工各项技术指标合格条件下，尽早灌浆和全年灌浆。
（2）前已述，灌区形成的质量好坏将直接影响和制约灌浆进度和灌浆质量，主要表现为：
①坝体接缝是否均匀张开并达到灌浆开度；
②灌区是否封闭严密不漏水、不漏浆（包括不串区）；
③管路是否畅通等。
我集团公司在已建漫湾、清江隔河岩和三峡工程等，对埋管、拔管灌区的形成，积累了丰富的施工经验，特别在三峡三期工程中，在精细化管理、消灭顽症、质量上台阶、细节决定成败等方面下功夫，努力做到不堵一根管、不串一个区，采取了现场“三检”把关制，即浇筑前检查制，浇筑过程发现问题及时处理制和浇筑结束复检制。
现基本实现不堵管现象和无缺陷事故灌区，为顺利、优质完成灌浆任务，提供了可靠的保障。
因此某电站接缝灌区在浇筑形成中，我们同样做到精细管理，消灭顽症，“不堵不串”，将采取以下几点措施：
①混凝土浇筑施工时，在安装进、回浆管、底部出浆槽、顶部排气槽、排气管以及四周止浆片时，严格按技术要求执行，确保出浆槽和排气槽与模板紧贴，止浆片安装牢固，灌浆系统预埋管道在埋入混凝土之前保证清洁，无污染物、油脂、灰浆等。
管道及附件铺设保持一定的倾斜度，以使其有自流排水效果，同时防止在浇筑过程中管路移位、变形或损坏。
②出浆槽和排气槽的盖板在后浇块浇筑前安装。
在盖板安装前，彻底清洗除槽内渣、尘、异物。
盖板端部必须有10cm的搭接部分，搭接部位用沥青或焦油涂抹，以形成一连续完整的隔离面，盖板必须安全牢固锚在混凝土上并无凹凸庇点。
盖板贴合的混凝土面按图纸要求，涂上稠水泥浆或其它批准材料。
材料能保证将盖板与混凝土之间的周围缝隙密封，达到不漏水、不漏浆效果。
③不论任何原因，若灌浆管及灌浆槽在接缝灌浆完成以前被堵塞，都及时排除堵塞物，或钻孔或在混凝土中凿槽，并按监理工程师的指示安装另外的灌浆管及其附件，使其能完全代替灌浆系统中被堵塞部分。
④塑料拔管采用软管，充气24h后检查，无漏气现象时，再使用。
先浇块缝面上预埋的竖直向半圆木条，在上、下浇筑层之间保持平直、连续，并每50cm预埋20#铅丝。
后浇块安装的塑料软管确保顺直，并用预埋铅丝稳固在先浇块的半圆槽内，充气后与进浆槽保持紧密，以保持灌浆系统畅通。
⑤拔管时间根据塑料软管的材质、混凝土状态以及气温等条件，通过现场试验确定。
塑料拔管拔出后，使用木塞将已成孔孔口封闭，以防杂物堵塞升浆孔。
⑥混凝土浇筑下料时避开灌浆系统的各种埋件，用人工撤锹并振捣密实。
⑦对灌区外引管口进行妥善保护，防止杂物堵塞，并做好准确、清晰的标识。
（3）由于全年灌浆，为降低浆温保证浆液温度不超过40℃，夏季灌浆作业时，采取遮阳等降温措施。
如栈桥灌浆平台设置遮阳棚，沿输浆管线对浆管用木板或其他隔热材料遮盖，避免直晒，必要时拌浆用制冷水拌制等。
做到勤测浆温，不使用超温浆液（废浆）。
（4）灌前准备会议。
每一灌区接缝灌浆工作开始前，召开一个准备会议，会议由监理工程师主持。
施工方在会上向工程师汇报并提交混凝土龄期、二期冷却温度、通水检查、堵漏、接缝张开度等资料，并介绍灌浆材料、设备的准备情况，确定灌浆程序和浆液配比，以及协商解决现场的交通、通讯和安全等问题。
工程师最后在会上根据施工方准备的情况签发开灌批准书。
（5）安全措施。
由于某坝体接缝灌浆施工将在坝后不同高程上的临时栈桥上进行，为此我们将认真作好安全保护设施，如挂安全网、警示牌，设护栏、安全哨等。
同时，对作业人员进行安全培训，挂牌上岗，做好安全教育，以确保桥上施工人员安全。
（6）文明施工。
为做好文明施工，拟在各层栈桥上的灌浆作业平台自制一个50×
50cm的漏斗，下接φ50mm排污管，将废水弃浆有序的排至坝底指定地点，杜绝任意排放。
（7）设备及风水电的保证。
灌浆作业时，认真组织人员到位，责任分工明确，仔细检查设备完好性，仪表灵敏性，并专人负责风水电供给，维护供浆管路，确保不坏、不断和灌浆不中断。
（8）为避免灌浆过程产生质量事故，对灌浆作业人员素质、技术进行反复培训，派一流技术、操作人员上岗。
1.6接缝灌浆施工
1.6.1灌浆材料
某坝体接缝灌浆材料主要为水泥浆材，其次为化灌浆材。
施工时按施工图纸或监理工程师指示，选用灌浆水泥和化灌材料。
相应质量标准要求按招标文件执行，不使用受潮结块水泥。
具体为：
（1）当接缝张开大于1mm时，采用42.5级中热硅酸盐水泥，细度要求通过80mm方孔筛，其筛余量不大于3%。
（2）当接缝张开度小于1mm大于0.5mm时，采用中热硅盐酸超细水泥。
要求Dmax＜40μm。
（3）当缝张开度小于0.5mm时，采用改性环氧树脂类化学灌浆，性能满足表8-3要求（表中指标为招标文件技术条款要求）。
（4）灌浆用水符合拌制水工混凝土用水的要求。
表8-3改性环氧树脂类化学材料性能
起始粘度mPa.s
抗压强度MPa
抗拉强度MPa
抗剪强度MPa
5.4~12.5
60~80
15~20
20~30
1.6.2灌浆条件
（1）灌区两侧及压重混凝土温度必须达到施工技术要求和施工图纸规定的数值。
（2）除顶层外，接缝灌浆区上部应有6m厚混凝土压重，其温度已达到施工技术要求与施工图纸规定的混凝土灌浆温度。
（3）接缝张开度不小于0.5mm，灌区密封，管路和缝面畅通。
1.6.3灌浆前准备
接缝灌浆前准备工作主要包括：
灌浆前按灌浆压力的80%对灌区进行全面性通水检查和缺陷区处理及接缝张开度检查、灌浆温度检查等。
（1）全面性通水检查、缺陷区处理
全面性通水检查采用单开式和封闭式两种，主要查明灌浆管路和缝面通畅情况及灌区密封情况，发现缺陷一般处理方法如下：
①对管路堵塞灌区，首先采用风水轮换冲洗、风水联合冲洗，适当加大压力等进行疏通，若反复疏通无效，则采取钻孔、接管等方法处理；
②对因止浆片失效或混凝土缺陷引起的外漏灌区，采取凿槽嵌堵或在止浆片外骑缝钻孔埋管，定量灌注水溶性聚氨脂类发泡化学材料处理（此方法在三峡应用效果十分有效。
但较传统方法显成本高，仅考虑在关键、重点部位和其它方法堵漏无效时使用）。
如图8-1、图8-2、图8-3所示。
嵌堵处理在坝体温度达到或接近灌浆温度时进行，嵌堵完成再进行压水检查。
若仍不符合设计要求，再重新嵌堵或灌注，直到合格。
图8-1凿槽嵌堵平面示意图
图8-2止浆片失效钻孔灌浆堵漏示意图
图8-3混凝土缺陷钻孔灌浆堵漏示意图
③对串通灌区，要求查明串漏通道、串通量大小及串通部位等。
为拟定缺陷灌区处理、串区灌浆措施提供基础资料。
④对进回浆管互通、排气管互通，但进回浆管与排气管不通或不畅通者，一般按设计要求采用坝体超冷、加大压力疏通、补钻孔等方法处理。
灌浆时采用磨细水泥浆灌浆，并在接缝增开度允许范围内适当增大灌浆压力，必要时采取化学灌浆。
（2）接缝张开度检查
接缝张开度检查是接缝缝面可灌性的重要指标。
根据现场具体情况，按监理工程师指令，拟采用预埋电子测缝计观测、注水估算法计算、厚薄规直接测量等三种方法同时或其中一、二种方法检查。
（3）预灌性压水
检查完成（处理）合格后，进行灌前预灌性压水检查，压水压力等于灌浆压力。
压水时按施工图纸要求或监理工程师指示，在缝面上安设变形观测装置（千分表或百分表）控制增开度，增开度设计规定灌区顶部不超过0.5mm。
变形装置如图8-4。
图8-4接缝变形装置图
（4）充水浸泡
压水检查结束后，对灌区进行充水浸泡，浸泡时间为24h。
灌浆时（前）放空或用压缩空气吹干缝内积水。
压缩风通过油水分离器后进入缝内。
（5）灌浆温度检查
灌浆前，各灌区的坝体混凝土拟采用预埋测温仪器和冷却管通水闷温方法进行检查。
前者，一般每7~14d定期观测、记录温度一次，接近灌浆时加密观测。
后者，对灌区两侧混凝土每一浇筑层的冷却水管都进行通水，然后关闭进、出水阀门，闷温4~5d，使混凝土与管内的水充分进行热交换。
测读时将闷温的水放入保温杯或绝热材料做的小水桶内，立即用温度计测定水温，连测三次，取其平均值作为该层冷却管的闷温资料，再取各浇筑层温度的平均值为坝块的温度。
1.6.4灌浆施工
（1）灌浆机具
某电站坝体接缝灌浆拟采用SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B双层搅拌桶，GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪记录进行灌浆。
（2）灌浆工序、典型工艺流程及施工方法
接缝灌浆施工工序流程见图8-5，典型灌浆工艺流程见图8-6，施工方法如下：
①接缝灌浆按高程自下而上分层进行，且从大坝中部向两岸推进。
灌浆前先将所有管口全部打开，然后从底部进浆管开始低压进浆。
在底部各管口返浆达到与进浆相同的浆液浓度后，逐个关闭底部各管口，使浆液沿着缝面上升。
灌区顶部的管路均安装带压力的闸阀，当灌区顶部V形槽的各管路出浆也达到与进浆相同浓度后，关闭闸阀，慢慢提高进浆压力，直到在灌区顶部压力达到0.35~0.5MPa（设计值），并在压力下开始并浆。
②同一坝段、同一接缝的各层灌区，自基础层开始，逐层依序自下而上灌注。
若发现上下层灌区串漏，且上层灌区具备灌浆条件时，按监理工程师审核批准的灌浆措施采用同时灌浆。
对部分串区因结构或温度原因不能同灌时，采取通水平压、间歇洗缝的措施处理。
③同一高程一个灌区灌浆结束3天后，其相邻灌区可进行灌浆；
若相邻灌区具备灌浆条件，采用同时灌浆方式或逐区连续灌浆方式，连续灌浆时，根据监理工程师批准，进行分组，从中间向坝肩进行。
前一灌区灌浆结束后8小时内，必须开始后一灌区的灌浆工作，否则，间歇3天后进行灌浆。
同一坝缝，下一层灌区灌浆结束并间歇14天后，上层灌区可开始灌浆，若上下层灌区均已具备灌浆条件，采用连续灌浆的方式，上、下层灌区间歇时间不大于4h，否则，间歇14天后，开始上层灌区的灌浆工作。
④平压及通水循环。
任何灌浆层即将施灌前，在灌浆缝起压的同时，邻缝进行通水平压，平压压力保证顶部压力不超过0.2MPa。
灌浆前、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。
⑤增开度观测。
为了控制横缝在灌浆过程中的增开度，采用安装在大坝下游表面或廊道内壁变形观测装置，对灌浆全过程中灌浆缝及其邻缝的增开度进行观测。
在闭浆升压的时候，如果增开度增大的趋势明显并接近0.5mm，测读人员立即通过对讲机或临时电话通知灌浆人员。
灌浆人员根据情况作适当的调节，如减小进浆压力、增加邻缝平压水压力等，但平压水压力保证在灌区顶部压力不超过0.2MPa。
若上述措施均无效，增开度持续增加超过0.5mm，立即停止进浆，并打开顶部管路放浆，以降低缝内浆液压力。
此时无论顶部压力是否已升至0.35~0.5MPa，以增开度0.5mm为控制标准结束灌浆。
⑥灌浆采用三参数（压力、流量、水灰比）自动记录仪进行数据采集和分析。
⑦基础层灌区接缝灌浆在该部位帷幕灌浆施工前完成。
（3）灌浆压力
灌浆压力以灌区层顶回浆槽（排气槽）压力作为控制值，以进浆管口（灌区层底）压力作为辅助控制值。
横缝灌浆压力：
灌区层顶一般采用0.35~0.5MPa。
（4）灌浆水灰比
接缝灌浆采用一级水灰比灌注。
A0区、A区混凝土缝面采用0.4∶1浆液；
B区、C区混凝土缝面采用0.45∶1浆液，浆液中掺高效减水剂，浆液强度不低于M40。
减水剂品种及掺量通过试验确定，试验成果提交监理工程师批准后使用。
（5）结束标准
灌浆结束条件：
当排气管排浆达到或接近最浓比级浆液密度，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20min，灌浆即可结束。
灌浆结束时，先关闭各管口阀门后再停机，闭浆时间不少于8h。
（6）灌浆过程特殊情况处理
在接逢灌浆施工过程中，可能因各种原因突然发生意外，常见问题有：
①浆液外漏；
②发生串区；
③管路堵塞；
④因故中断等。
具体发生时，及时报告监理工程师，与监理工程师商定解决方法，以求合理、有效解决，确保灌浆质量。
一般情况下，根据已建工程经验，浆液外漏若出现在上下游坝面或廊道中的渗漏点，立即组织人员用掺入速凝剂的砂浆进行封堵，并适当降低进浆压力，若一时无法赌住，需停止灌浆并用清水彻底冲洗缝面，待渗漏修补好后重新灌浆。
若出现水平止浆片失效而造成与上一层灌区窜浆时，立即调节进浆压力和上一层灌区缝面循环水压力，尽量使压力达到平衡，并考虑增加浆液的浓度，使之自行将止浆片附近的渗漏通道堵塞的，上一层灌区的循环水要持续通到完全返清水时止。
发生管路堵塞时，先打开所有管口放浆，然后在缝面增开度限值内尽量提高进浆压力疏通管路，若无效，再换管进浆疏通或采取其它措施。
因故中断尽早恢复，若超过规定设计时间，立即用清水冲洗管路和灌区，保持灌浆系统通畅，待与监理工程师商定恢复灌浆措施再重灌。
此外，当灌浆结束排气管出浆不畅或被堵塞时，按招标文件要求，在缝面增开度限值内，提高进浆压力至达到限值为止。
当达到注入率不大于0.4L/min，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10min灌浆即可结束。
（7）缺陷灌区的灌浆措施
常见缺陷灌区灌浆措施如下：
①缝面张开度小于1mm大于0.5mm和各种管路不通、半通、微通采用钻孔替代的缺陷灌区以及缝面不畅区。
除改变灌浆材料外（如中热硅盐酸超细水泥等），灌浆方法上一般采取多级水灰比灌注、增大灌浆压力等灌浆方法。
具体视灌前预灌性压水，反复摸索、论证后，编制灌浆措施，报监理工程师批准后实施。
②同一高程，灌区串通时，采用一泵一区同时灌浆方式，在灌浆过程中，保持各灌区的灌浆压力基本一致，并协调各灌区浆液的变换。
③对同一坝缝的上、下层灌区相互串通，采用同时灌浆方式，先灌下层灌区，待上层灌区发现有浆液串出时，再开始用另一泵进行上层灌区的灌浆。
灌浆过程中，以控制上层灌区灌浆压力为主，调整下层灌区的灌浆压力。
下层灌区灌浆待上层灌区开始灌注最浓比级浆液后结束。
在未灌浆的邻缝灌区进行通水平压。
④当接缝张开度判定＜0.5mm为细缝灌区时（例如发生在蓄水后），包括前述进回浆管互通、排气管互通，但进回浆管与排
升级会员 