水電站大壩工程灌漿接縫施工技術探析

1、7k電站大壩工程灌漿接縫施工技術探析摘要：高壓灌漿技術及接縫技術是水電站大壩工程施工屮兩項最常 用的基礎技術，在使用過程中，水電站大壩的壩體受到水力沖擊，其結構 很容易產生裂縫情況，影響了水電站的使用功能，給水電站造成了潛在的 安全隱患。為及時處理并解決這類問題，須據此進行合理的接縫分區(qū)，采 取合適的灌區(qū)結構布置方式以及有效的灌漿接縫施工措施。本文針對水電 站大壩工程，概括了灌漿接縫施工的原理，分析了灌漿接縫的工藝流程及 其施工特點，簡述了接縫分區(qū)及灌漿制漿站布置，初步探析了灌漿接縫施 工技術的要點。關鍵詞：水電站大壩工程；高壓灌漿；灌漿接縫；灌區(qū)布置；施工工 藝abstract: high

2、pressure grouting technology and joint technology is hydropower station dam during the construction of the two most comm only used basic tech no logy, in use process, hydropower dam dam hydraulic shock, its structure is very easy to produce cracks, influence the use function of the hydropower statio

3、n, the hydropower station, due to the potential safety hazard. for timely processing and solve this kind of problem, should be on the basis of reasonable joint partition, take appropriate irrigation area structure arrangement, and effective joint grouting construct!on measures.of the hydropower stat

4、ion dam, this paper summarized the principle of joint gro uting cons true tion，analyzes the technological process and construction characteristics of grouted joint, joint partitions are bri efly di scussed and grouting pulping station layout, preliminary analysis of the main points of joint grouting

5、 construction technology.key words: hydropower station dam project; high pressure grouting; grouted joint; irrigation layout; the construction process.中圖分類號：tu74文獻標識碼：a文章編號：2095-2104(2013)高壓灌漿接縫施工是指利用壓力將水泥漿液灌注進混凝上壩體接縫 的工程。受限于澆筑能力，同時為防止溫度裂縫，通常將壩體用橫縫分成 若干段，將每段用縱縫分成幾個壩塊，采用分段、分塊且分層交替上升的 柱狀澆筑方法。1灌漿接縫的原理1

6、. 1沖切并摻攪高壓噴射灌漿技術借助高壓噴射出的流體，經沖擊割切及猛烈動蕩起 伏，使?jié){液在所噴射的流體效用范圍內廓張、充填四周的土層，并與土石 粒摻混攪合，之后硬化以形成凝固體，以此來改變原地層的結構和組成， 從而達到防滲和增加承載力的fi標，最終完美接合裂縫。高壓噴射凝固體 是多因素綜合作用下的結果，其流體對地層結構的影響范圍取決定丁比能 值(e)： e二pq/ ( 100v)式屮：e每米旋噴柱耗能+均能耗(mj/m)；p高壓噴射灌漿的壓力(mpa)；q噴射流體的漿量(l/min)；v提高的速度(cm/min)。此算法對工程中的施工要點和強度做了分析，是目前經常采用的一種 灌漿接縫公式。12

7、轉換、擠壓、滲透高壓灌漿接縫時，水、氣、漿經由噴嘴兒高速噴出，壓縮周圍的空氣, 對水或漿液形成外包氣層，同時出現升揚效用，使得噴射的流休對磨削后 的土石碎屑及地層中的細粒造成沖擊。，流體與壁結合后，外包氣層經由 孔壁與噴吐桿間的環(huán)狀空隙，在升揚的作用下散到孔外，空余部分則由由 漿液代替，該過程中同時起到改換作用。高壓噴射技術所噴射流體的強度 隨著噴射流體距離的增加而迅速衰減，雖不能夠再沖切地層，仍會對地層 形成不同程度的擠壓效用。此外，噴吐結束后須連續(xù)不斷的靜壓灌漿，對 四周i韋i的土體產生滲透效用，不僅可以促進凝固體和四周闈土體的緊密接 合，還在凝固體的外側形成表面化且具較強防滲性能的滲透凝

8、固層。13包裹和凝固因為漿液噴吐能非常大大，加z升揚和改換作用，最后漿液能夠完全 充塞塊石周圍的孔洞并將其裹握，遇到大塊石或在塊石的集中區(qū)，應降低其提高的速度v,增長比能值eo在強大沖擊震蕩力的作用下，塊石將產 生位移或松馳，便于漿液沿塊石周圍的孔洞或塊石間的孔隙滲入。在高壓 噴吐的擠壓、余壓、滲透等的綜合作用下，產生裹握凝固作用，進而形成 蟬聯(lián)緊密的凝固體。研究發(fā)現：若水電站壩體的地基防滲屮使用高壓噴射 動工，要求凝固體有較好的牢穩(wěn)性和防滲性，而對其的抗壓強度耍求不高。 凝固體防滲性能主要取決于地層的組成成分和顆粒級配、動工方法和工藝 以及漿液選用的材料等。高壓噴射所形成的凝固體形狀并不規(guī)則

9、，但質地 堅固，因為高壓噴射凝固體的四周除漿皮層外通常還有滲透凝固層的存 在，進一步增加了凝體的防滲性能。2接縫灌漿的工藝流程（如圖1）及其施工特點（1）為使大壩滿足汛期臨時擋水的要求，須快速進行壩體混凝土的 澆筑，灌漿接縫也必須緊隨其后得以進行，以滿足不同年分扌當水高程的需 要。一般情況下，必須全年進行大壩的接縫灌漿，否則將無法滿足大壩擋 水的要求。（2）接縫灌漿區(qū)兩側的壩體混凝土自身體積的變形：60d以前是收縮, 60d以后是膨脹，因此橫縫灌漿應在灌區(qū)兩側壩體、壓重塊滿足灌漿溫度、 壓重的前提下，盡早進行施工。（3）全年接縫灌漿的難度較大，特別是在氣溫較高時，壩體的冷卻 降溫困難，水庫蓄水

10、后水位的上升可能使得接縫被壓緊。（4）與其他壩型相比，拱壩橫縫灌漿的要求較高，而混凝土澆筑形 成的灌區(qū)質量好壞是確保灌漿質量的重要前提條件因此拱壩形成灌 區(qū)的質量要求高、工藝嚴。3接縫分區(qū)及灌漿制漿站的布置（1）接縫的分區(qū)：通常情況下，用止?jié){片將大壩壩段間橫縫的縫面 分隔成若干層獨立的灌漿區(qū)。其中，灌區(qū)最多分為27層，單層高度為9m -12m,布置形式包括兩種：1）高程1133.000m以下，在橫縫的屮間設置 豎向止?jié){片，把每個灌漿層分成上下游兩灌區(qū)；2）高程1133. 000m 1245. 000m ,灌區(qū)的中部不設止?jié){片，一層為一區(qū)。單區(qū)的最大面積為400 500m2,最小為 100111

11、2o（2）灌區(qū)的布置：一般工程中，橫縫的灌漿區(qū)采取灌漿槽+升漿管 結構的布置形式，與混凝土重力壩的傳統(tǒng)三角、梯形鍵槽，蜩料拔管線的 出漿系統(tǒng)和鋼管盒式的出漿系統(tǒng)不同。每個區(qū)由”42n）進漿管、三角形灌 漿槽、1）38mm排氣回漿管、回漿槽、4）20mm縫面升漿管及球面鍵槽等組 成面出漿型的灌漿系統(tǒng)。（3）接縫灌漿、制漿、供漿的布置：大多數工程的接縫灌漿制漿站 設置在左岸一定高程的馬路上，通過巾50nnn的鋼管輸送至坡岸壩后各層棧 橋的中轉站，再用皮管連接中轉站和灌漿作業(yè)點以就近供漿。（4）接縫灌漿作業(yè)平臺的布置：通常情況下，由于從壩體接縫灌區(qū) 引出的管路全部布置于下游的混凝土壁面上，對應各層的

12、灌區(qū)，下游壁面 布置有施工棧橋，因此在棧橋上進行接縫灌漿作業(yè)。4水電站大壩工程屮灌漿接縫的技術要點4. 1打孔成功打孔是整個工程成功的基礎和關鍵，具體的技術要點為：泥漿水 固壁掉轉（或沖擊）鉆進，造孔過程中做好充填堵漏工作，確?？變饶酀{水維持正常的循環(huán)，返出孔外，直至終孔。跟管鉆進，鉆進的同時跟入套 管，直至終孔。鉆進時還應注意保證鉆探機鉛直，偏斜率應不超過1 %042噴射管的使用泥漿水固壁鉆孔時可以直接把噴吐桿下入孔內至孔底，跟管鉆進的鉆 孔分2種情況：1）拔管前，向套管內灌注疏密程度大的范性泥漿水，注 滿后再起拔套管，邊起拔邊繼續(xù)灌注，使?jié){面隨時與孔口平齊，直至拔出 全部的套管，最后把噴吐

13、桿下入孔內至孔底；2）先把管壁平均的pvc塑 管下入套管內至英底部（起墻裙作用），然后將拔出全部套管，再把噴吐 桿下入套管至底部。以上兩種方式適用于不同工程類型，須根據具體情況 進行合理的分析。4. 3高壓噴射灌漿高壓灌漿所用的技術參變量因運用高壓噴射的方法差別而異。灌漿壓 力不同，提高速度也隨之有差異。就各類不同地層而言，采用同一種動工 辦法則水壓、氣壓、漿壓的變動不大，而提高速度的變動是影響高壓噴射 質量的主要因素。通常情況下，提高速度的確定須注意如下問題：1）因 施工地層而異，砂層中施工，提高速度可以稍快；砂卵（礫）石層中提高 速度稍慢些；大粒徑塊石或塊石比較集中的地層提高速度應更慢。2

14、）因 分序而異，先序孔的提高速度可以稍慢，后序孔可相對快些。3）當發(fā)覺 高壓噴射動工屮孔內返漿量減損時，需要放慢提高速度vo4. 4裂縫灌漿的具體工藝根據預設的要求做好場地的平整，要求場地大部分地區(qū)下無絆腳石。作業(yè)地基軟、不平整，可能引起整機翻倒等意外的地段，必須采取防備處理措施。此外，在平整場地時，還須對墻體的核心線施行勘測以定位。須 控制好掘進速度、灌漿壓力和提高速度，噴漿體積應使?jié){液維持沸騰狀為 宜。在灌漿階段不能發(fā)生漿液離析或斷漿現象，以確保墻體平均，避免夾 心層，若管道堵塞或因故須短暫停機，應突擊修理以減少暫停時間。5結語對于水電站大壩工程中灌漿接縫的施工要嚴肅且科學的對待，做到選 用良好的材料，先進合理的配備并布置設施，選用先進的動工工藝，動工 團體要嚴緊，并認識加強全部施工人員的品質，通過對施工中的技術要點 進行嚴格控制來確保灌漿接縫的質量。參考文獻1孟凡海大壩工程接縫灌漿設計及施工方案j 建筑技術，2010, 26