溪洛渡拱坝接缝灌浆质量控制
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摘要：溪洛渡大坝为双曲高拱坝，接缝灌浆对混凝土整体浇筑上升和大坝安全运行起着重要作用。本文从溪洛渡大坝接缝灌浆系统布置，灌前通水检查及缺陷处理，灌浆过程中质量控制及灌后质量检查等方面进行了介绍，从水库蓄水后大坝运行情况来看，所采取的措施取得良好的效果。
关键词：拱坝；接缝灌浆；质量控制；溪洛渡拱坝
中图分类号： O213 文献标识码： A
1概况
溪洛渡水电站大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程610.00m，建基面最低高程为324.5m，最大坝高285.50m。大坝共设31个坝段，共计30条缝，31层灌区，坝段之间只设置横缝，不设纵缝，灌区高度为9~12m不等，灌区面积约为180~840m2。拱坝横缝采用“一刀切”形式的垂直平面分缝，陡坡尖角部位进行水平并缝处理，同时为减小应力集中，在并缝位置设45度倒角，倒角高度3m。
2接缝灌浆系统布置形式
溪洛渡拱坝坝体接缝灌浆系统采用“球面键槽”与“灌浆槽”的布置形式，并在球面键槽之间增加升浆管，升浆管在距灌区顶部排气管约1m处终止，形成线、面出浆结合方式，灌浆时缝面阻力相比面出浆形式减小，浆液扩散较为迅速，能提高灌浆效果。
单个系统由与进、回浆管相连的灌浆区底部进浆槽和顶部排气槽，相应的球形键槽以及由拔管形成的升浆管构成，灌区采用止浆片封闭。接缝灌浆灌区根据缝面尺寸采用A、B型灌浆区形式，当灌浆区水平长度小于30m时，采用A型单区单灌浆槽系统；灌浆区水平长度大于30m时，采用B型单区双灌浆槽系统。
3灌前准备工作的质量控制
（1）施工组织设计审查。根据施工现场实际情况和接缝灌浆施工规范、设计要求，督促承包人进行施工组织设计的编制，监理工程师重点审查不同高程施工平面布置、各层灌区灌浆管引出位置（结合坝后桥布设）与相应灌区间对应关系、灌浆施工工艺、材料和设备（型号、数量等），主要异常情况及缺陷处理措施等。
（2）灌浆验证试验报告审查。根据设计指标，督促承包人试验室进行了灌浆浆液配合比试验（包括普通水泥和湿磨水泥），确定外加剂种类及掺量，并在试验结束后提交成果报告，经监理工程师审查满足强度、流动性等相关要求后实施。
（3）灌浆管路加工。不定期检查灌浆管路加工情况，灌浆管路、升浆管、灌浆槽及盖板部件的形式、规格、尺寸均应符合设计图纸要求，并保证管路畅通。灌浆管路及部件加工完成后，监督承包人检查产品合格后方可出厂。
（4）灌浆系统安装与检查维护。灌浆系统应严格按图纸进行安装，接缝灌浆进、回浆管、灌浆槽、排气管均预埋在先浇块内，灌浆槽、排气槽在后浇块进行封闭。出浆槽和排气槽应与模板紧贴，安装牢固。管道及附件固定应牢靠，防止在浇筑过程中管路移位、变形或损坏。检查止浆片埋设质量，止浆片的安装不得错位，当已埋设的止浆片有缺陷时，应在浇筑前进行修补，并通过检查验收方能开仓浇筑。为防止机械振捣可能对管路造成不利影响，横缝附近采用人工振捣，同时加强止浆片周边的振捣，浇筑过程中安排专人值班，如出现管路异常情况及时修复。
出浆槽和排气槽的盖板、升浆拔管在后浇块浇筑前安装。在盖板安装前，应检查灌浆槽内无渣等异物，通水检查预埋管路系统畅通。盖板端部应有10cm的搭接部分，盖板应牢固锚在混凝土上，并保证能将混凝土与盖板之间缝隙密封，不漏水、不漏浆。缝面混凝土错台等应通过打磨平顺处理，保证缝面灌浆的连续性。
检查升浆拔管间距2m，升浆管顶终止在距离排气槽以下1m。浇筑后拔管孔口应封塞严密，妥善保护，防止污水废渣堵塞。
灌浆系统上引管口应盖堵严密，管路标记清晰，监督承包人绘制必要的对应关系简图记录，以免混淆。分层安装的灌浆系统应及时、逐层做好施工记录，整个灌区形成后根据管路简图绘制灌区管路引出布置图。
在每层混凝土浇筑前、后，均应对预埋灌浆系统进行通水检查，尤其是后浇块浇筑后，检查灌浆管路、拔管孔通水情况。整个灌区形成后，承包人应再次对灌浆系统通水复查，并通知监理工程师旁站检查，如有管路不通畅情况，应及时采取补救措施处理。采用钻孔或在混凝土中凿槽以及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的部分；局部升浆管不通，可采取三通连接等方式保证缝面与升浆管的连续性。
（5）灌浆材料和灌浆设备。接缝灌浆所需的水泥、外加剂等材料，每批材料进场前，必须出具出厂合格证、质量证明。水泥检测项目主要包括：①3d、28d水泥抗压及抗折强度；②凝结时间；③体积安定性；④标准稠度；⑤细度；⑥密度。
搅拌机应能保证均匀、连续地拌制浆液，灌浆泵应有足够的排浆量和稳定工作性能。输浆及灌浆管路应能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵和接缝灌浆管口应安装经率定过的压力表，使用过程中应经常检查核对。施工现场应配备用于现场质量控制的比重秤、温度计、压力表、表面测缝计等仪器，所用检测仪器均应定期率定，并将率定成果报送监理工程师。
接缝灌浆施工中使用可测记灌浆压力、流量和水灰比（或密度）等施工参数的三参数灌浆自动记录仪进行数据采集和分析。记录仪所有信号线及接头、密度、流量等传感器等由厂家进行封闭。灌前由厂家对记录仪进行率定。
集中制浆站的制浆能力必须满足灌浆需要，制浆站应配备防尘、除尘设备。
（6）灌浆前技术和现场准备。检查承包人提交的横缝两侧同灌区混凝土和上部灌区混凝土的温度，结合闷温测试、温度计以及其它监测仪器测温成果，综合判定是否达到设计封拱温度，检查灌区接缝灌浆前各层灌区温度梯度条件是否符合要求。
灌区灌浆系统灌前应进行通水检查，通水前在灌区下游缝面上安设表面测缝计，按要求进行横缝变形观测记录。监理工程师现场旁站，通水压力为设计灌浆压力的80%，主要目的：①查明灌浆管路通畅情况，保证灌区至少有一套灌浆管路畅通，其通水流量应大于30L/min。灌浆管路发生堵塞时，应查明情况并采用打孔等方法恢复管路畅通。②查明缝面通畅情况，两个排气管的单开出水量均应大于25L/min，如各管路通水检查均通畅，但灌浆管进水排气管返水较小，则可判断缝面张开情况不理想，可采取继续通水冷却至灌区目标温度范围下限控制；③查明灌区密封情况，缝面漏水量应小于15L/min，如果检查发现有渗漏，通过使用颜料水测试确认渗漏量和渗漏通道。除上下层灌区相串情况外，均需嵌堵之后再灌浆，修补可采用人工刻槽结合快速水泥嵌缝或聚氨酯发泡并埋设排气软管等方式，修补方案应提前报送监理工程师批准。
灌区情况查明并进行修补后进行预灌性压水检查，压水压力等于灌浆压力，对管路通畅、灌区渗漏和灌缝容积等进行检查，如不满足要求则继续进行处理至合格为止。
督促承包人对拟灌区进行缝面设计，缝面设计内容应包括灌区基本情况（拟灌区砼龄期、温度、缝面张开情况、总体串漏情况等），灌浆过程控制措施、结束标准、注意事项、安全文明施工要求、灌前施工准备情况，灌区各条横缝灌浆系统布置形式、管路引出布置图、管路通畅情况、预灌性压水及串漏情况，根据管口分布高程确定的灌浆压力、增开度控制标准、特殊情况处理等。经监理工程师审查后，组织由参建各方参加的接缝灌浆灌前审查会，审查灌浆条件符合性，对灌区、管路等异常情况进行充分讨论，达成一致意见，并确定开灌时间。
3灌浆施工过程的质量控制
监督检查对缝面灌浆前充水浸泡24h，再将缝内积水放净后方可施灌。在需要通水平压的灌区或相邻横缝，检查通水平压的准备工作就绪。制浆站水泥存储量满足灌浆要求，并保证有一定富余度。为了在灌浆泵出现故障时仍能保证灌浆的连续性，检查承包人应在现场配备至少一台备用的灌浆泵以及输送浆液管路系统。检查监测人员对表面测缝计进行测读，取得初始数据，并督促承包人对比重称进行校正。
开灌后监督承包人缓慢升压，控制灌浆流量，管口严格控制灌浆压力，灌浆过程中的缝面增开度，主要通过灌浆管口的压力表和表面测缝计对灌浆压力和缝面增开度进行监控，参考大坝永久安全监测埋设的横缝测缝计同步监测数据，通过调整进浆压力和平水压力控制。缝面顶部最大增开度不大于0.5mm，缝面顶部最大灌浆压力为0.35MPa。
灌浆结束条件：当排气管排浆达到或接近灌浆浆液浓度，且管口压力达到设计规定值或缝面增开度达到0.5mm，注入率不大于0.4L/min时，持续20min，灌浆结束。需注意对上层灌区管路和缝面的通水循环，确保其通畅性。
4灌后质量检查
（1）确定灌后检查孔部位
接缝灌浆质量检查应在灌区灌浆结束28天后进行。灌浆结束后，督促承包人及时整理灌浆过程资料，监理工程师重点审查各管口的出浆密度和压力，灌浆过程中有无中断、串浆、漏浆和管路堵塞等特殊情况以及相应处理记录，确定检查部位。钻孔取芯检查采用骑缝和跨缝钻孔进行，其检查内容主要包括结石线充填率、缝面结石厚度等。结石线充填率应不小于90％，压水检查透水率合格标准:q≤1Lu。
（2）钻孔全景图像检查
钻孔全景图像测试前应对钻孔进行反复冲洗，去掉孔壁残留附着物，使孔内清澈透明，利于图像清晰。
（3）检查孔处理
孔检结束后，检查孔应回填0.45：1水泥浆密实，孔口修补平顺。
5质量评价
监理工程师对拱坝接缝灌浆施工质量严格按照灌前、施灌、灌后全过程进行控制管理，从灌区安装形成、检查维护、灌前通水检查、灌浆条件符合性（砼温度、龄期等）、缝面设计审查直至灌区施灌及灌后检查孔布置和压水检查各阶段均按照设计要求和施工规范进行严格控制，原材料取样结果、接缝灌浆管口出浆比重、排气管压力控制、屏浆时间，缝面增开度等指标均满足设计规范要求。
6结束语
溪洛渡拱坝接缝灌浆施工工程量大、工期紧，受大坝砼温度条件（需形成同冷区、过渡区、盖重区上下温度梯度）、砼浇筑均衡上升及拟灌区龄期、坝后上下交叉作业等外部因素影响较大。按照灌前及时查明灌区情况，组织会议审查并制定相应的处理措施，在灌浆期间严格按设计要求和经审查的缝面设计中各横缝灌浆工艺执行，全过程旁站监督，灌后及时总结，对于灌区形成过程中存在的不足执行及时进行反馈的程序。接缝灌浆能按照节点目标保质保量完成，未出现由于封拱不及时，造成悬臂超标而限制大坝浇筑上升，灌后压水检查全部满足设计要求，水库蓄水后坝体横缝永久监测设备和日常巡检均未发现异常。溪洛渡拱坝接缝灌浆施工采取的各项质量控制措施是有效的。