论述大坝接缝防渗及灌浆施工

 摘要:本文结合工程实例,对接缝灌浆及岸坡接触灌浆的施工方法、施工工艺,以及串区、外漏情况下行之有效的处理措施,使之在大坝接缝工程实例中得到了良好的应用。 

关键词:接缝防渗;灌浆施工;处理措施 

　　1 工程概况 

　　某大坝水库坝后及左岸重力墩非溢流坝段接缝灌浆处理。起始桩号0+107.0,终止桩号0+192.0,坝块总长85.0m,共由5个坝块组成,坝块编号2#～6#,坝块宽度均为17.0m。左岸坝肩部位山势陡立,左边坡坝基范围内开挖成3级平台,即14.0m底板、33.0m平台、63.0m平台,平台间以斜坡面相接,斜坡坡度比1:0.25。根据坝体侧向稳定的需要,于桩号0+175.0 (74.5～103.8m)、0+158.0 (74.5～103.8m)、0+141.0(93.5～116.7m)、0+124.0(113.5～130.7m)横缝布设了灌浆管路系统,采用接缝灌浆的方法使2#～6#坝段间通过剪切和挤压传递荷载,改善坝体受力条件,提高坝基浅层抗滑稳定,以确保大坝的安全。为防止坝体混凝土与左边坡基岩脱开漏水,在边坡坝基74.0～93.0m、93.0～113.0m、113.0～146.5m边坡范围内布设了灌浆管路系统,采用岸坡接触灌浆的方法进行基础防渗止水。 

　　2 灌浆施工条件、施工方法及工艺流程 

　　2.1 灌浆施工条件 

　　大坝接缝和左边坡岸坡接触灌浆共计12个灌区,在施工前均对各灌区两侧坝块混凝土的温度及缝面张开度进行了观测,观测资料表明:两侧坝块混凝土的温度达到设计稳定温度的灌区只有2个,缝面张开度不小于0.5mm的灌区有9个。 

　　2.2 施工方法及工艺流程 

　　2.2.1 灌浆顺序 

　　(1)大坝接缝灌浆从0+158.0横缝向左岸推进,逐缝依次进行。 

　　(2)接缝及岸坡接触灌浆由最低层开始,由下而上逐层灌注。 

　　(3)同一高程,先灌注下游区,再灌注上游区,其相邻灌区采用连续灌浆方式,即前一灌区灌浆结束后8h内开始后一灌区的灌浆。 

　　(4)同一坝缝上、下层灌区采用连续灌浆方式,即下层灌区灌浆结束后,4h内开始上一层灌区的灌浆。 

　　2.2.2 工艺流程 

　　工艺流程如下:全面性通水检查、预灌性压水检查、灌区浸泡、冲洗、灌浆、结束、闭浆、待凝。 

　　2.2.3 主要施工方法 

　　2.2.3.1 通水检查 

　　灌浆前首先对灌区的灌浆管路通水检查,以了解灌浆管路、缝面的通畅情况以及灌区的密封情况,通水压力为设计灌浆压力的80%。 

　　(1)灌浆管路 

　　从进浆管(或事故进浆管)进水,开启回浆管(或事故回浆管),关闭其它管口,测计回浆管(或事故回浆管)的出水量,当此流量大于30L/min时,则认为该套灌浆管路畅通,低于该流量则认为不够畅通。 

　　(2)缝面 

　　采用“单开通水检查”的方法,测计排气管的出水量,其单开流量大于25L/min,则认为缝面通畅,低于该流量时则认为不够通畅。 

　　(3)灌区密封 

　　从进浆管(或事故进浆管)中压入清水,关闭其它管口,检查缝面漏水情况:①是否与其它灌区相串;②是否漏到坝体之外。如缝面漏水量小于15L/min,说明灌区密封性较好,如大于15L/min,说明灌区密封性不好。 

　　2.2.3.2 预灌性压水检查 

　　灌浆前先进行预灌性压水检查,以复核该灌区的管路、缝面通畅及灌区密封情况,用以确定灌区是否具备开灌条件,压水检查压力等于灌浆压力。预灌性压水检查完成后,对缝面充水浸泡24h,使缝面保持湿润状态,再用压力水冲洗缝面,至回水清净为止,而后放净缝面内积水。 

　　3 施工中特殊情况的处理 

　　3.1 灌区外漏的处理 

　　3.1.1 发现外漏部位 

　　对于灌区密封性差,存在外漏且能发现外漏部位的灌区,处理方法是:沿外漏部位凿宽l0cm、深5cm的三角槽,槽内进行水玻璃水泥砂浆封缝。在灌浆施工中,对局部小范围外漏的,则采用棉丝封堵、降低压力、加浓浆液的方法进行处理。 

　　3.1.2 查找不到外漏部位 

　　在左边坡岸坡接触灌浆施工中,对存在外漏但查找不到外漏部位的灌区,采用加浓浆液、降低压力的措施进行处理。当注入水泥达5.0t后仍无效,则采用间歇灌浆法,间歇时间由2h开始,依次延长至4h、6h、8h。 

　　3.2 灌区管路的处理 

　　对管路不通或不畅的灌区采用压力疏通方法进行处理,通水压力提高到0.8MPa。对不通或不畅管路管口轮换施压进行正向疏通;由其它相通管口按缝面冲洗要求进行逆向疏通。 

　　3.3 串区情况的处理 

　　3.3.1 两个灌区相互串通的处理 

　　3.3.1.1 上下层灌区相互串通同一坝缝的上下层灌区相互串通,采用先后灌浆的方法,即先灌注下层灌区,待上层灌区有浆冒出时,再用另一台灌浆泵进行上层灌区的灌浆。 

　　3.3.1.2 同一高程灌区相互串通、同一高程的两个灌区相互串通时,则采用同时灌浆的方法,即一区一泵两区同时开始进行灌浆。 

　　3.3.2 三个灌区相互串通的处理14.0～33.Om岸坡接触灌浆相对位置见图1。 　 

　　通水检查发现①、②、③区3个灌区相互串通,②灌区密封性较好与其它灌区不串通。灌浆施工方案为:首先进行①灌区的灌浆,当③灌区有浆冒出时用另一台灌浆泵进行③ 灌区的灌浆施工;①灌区灌浆结束后,开始②灌区的灌浆;③灌区灌浆结束后,开始④灌区的灌浆。 

　　3.3.3四个灌区相互串通的处理0+158.0缝④、⑤、⑥、⑦ 4个灌区相对位置见图2。 　　 

　　预灌性通水检查时发现这4个灌区存在相互串通情况,即④、⑥、⑦、⑤ 4个灌区呈半循环式串通。灌浆施工方案为:使用2台灌浆泵同时对④、⑤灌区分别进行灌注,当④灌区达到设计压力后停止该灌区的灌浆,开始⑥灌区灌浆,同样,当⑤灌区达到设计压力后,即停止此灌区的灌浆,开始⑦灌区的灌浆施工。 

　　4 灌浆成果分析及体会 

　　4.1 成果分析 

　　此次大坝接缝灌浆和岸坡接触灌浆是在没有完全具备灌浆条件(指有些灌区缝面张开度不大于0.5mm,缝面两侧混凝土的温度没有达到设计稳定温度,有些灌区的密封性不太好并且灌区存在不同程度的串漏现象)的情况下施工的,通过多方面的研究和分析,在人力、物力和设备能力上进行了充分的准备,并且制定了一套较为完整的施工方案和技术措施,确保了灌浆工作的正常进行,在灌浆压力,浆液浓度和结束标准等方面均达到了规范标准和设计要求。灌浆成果见表1。 

　　由表1看出,凡是没有外漏发生的灌区,缝面水泥注入量均在6.09～9.57kg/� 之间,与类似工程相比,基本一致,对已张开的缝面进行了有效的充填,达到了预期的灌浆目的。 

　　4.2 接缝灌浆的几点体会 

　　(1)灌浆系统的检查应设专人负责,每层混凝土浇筑前后都应对灌浆系统认真通水检查,并在混凝土浇筑过程中加强灌浆系统的检查和维护; 

　　(2)必须保证各灌区止水止浆片,特别是基础灌区底层止水止浆片的埋设质量,止水止浆片的安装不得错位;先期埋设止水止浆片的外露部分若有缺陷,必须进行修补,以避免和减少串区、外漏情况的发生; 

　　(3)灌区的大小是影响灌浆质量的一个重要因素,应尽量避免设计过高、过大的灌区; 

　　(4)混凝土浇筑过程中,应多埋设一些测温计和测缝计,以便准确掌握灌区两侧坝块混凝土的温度和缝面张开度; 

　　(5)加强施工控制管理,提高灌浆管路系统安装及仓键槽模板施工工艺; 

　　(6)灌浆管路应尽量避免穿过缝面,否则必须采取可靠的过缝措施; 

　　(7)认真做好通水检查和预灌性压水检查工作,掌握灌区串区、外漏情况,为选择灌浆施工方案提供可靠的依据。 

　　参考文献 : 

　　[1]SL62―94,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[s].北京:中国水利水电出版社,1994. 

　　[2]DL/T5148-2001.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]