高压隧洞钢衬埋管接触灌浆施工技术

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摘 要：惠州抽水蓄能电站引水支管和尾水支管均为钢衬钢筋混凝土结构，引水支管最大水头630m，为减少因钻孔灌浆对钢衬母材的损伤，提高钢衬的强度，采用埋管方式进行接触灌浆，效果较好，对类似工程有一定的借鉴意义。

关键词：抽水蓄能电站 钢衬 埋管方式 接触灌浆

1.工程概况

惠州抽水蓄能电站（下称惠蓄电站）位于广东省惠州市博罗县城郊，距广州112km，距惠州市20km，距深圳77km，装机容量2400MW，分两厂布置。枢纽建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群及地面开关站等建筑物组成。

A厂/ B厂输水系统总长分别为4493m/4487m，最大水头约630m，采用一洞四机布置方式，高压岔管及尾水岔管均为“卜”形岔管结构。引水隧洞、尾水隧洞成洞径均为8.5m，分岔后的引水支管管径为3.5m、尾水支管管径为4.0m。引水支管、尾水支管（尾闸前段）采用钢衬钢筋混凝土衬砌，钢衬厚度38mm，其余洞段均为钢筋混凝土衬砌。

2.接触灌浆的原因

衬砌混凝土施工时，钢衬底部与混凝土之间会产生缝隙，通过接触灌浆填充缝隙，改善接触面的完整性，增强钢筋混凝土衬砌与钢衬的联合承载能力，提高隧洞的抗变形能力。

3.接触灌浆方式

钢衬接触灌浆较多采用钻孔灌浆法，惠蓄电站的引水支管承受的内水压力较高（约6.3MPa），钻孔灌浆会对钢衬母材造成损伤，另外，钢衬采用高强钢板，不易钻孔和封孔，因此采用埋管方式进行灌浆。

4.接触灌浆施工

4.1接触灌浆预埋管的布置

根据钢衬混凝土正常浇筑情况，以及现场敲击检查，脱空区域主要集中在钢管底部90°范围，另外在引水和尾水支管钢管的声波检查情况看，出现较大缝隙的部位也在钢管底部。因此钢衬接触灌浆主要集中在钢管底部90°范围。

由于钢衬段比较长，灌浆应分区布置，灌浆区布置的原则：①保证预埋管的出浆口与缝面连同顺畅；②灌浆管路尽量顺直、弯头少；③同一灌区的进浆管和回浆管管口集中，便于区分。

根据上述原则，结合浇筑时间和接触灌浆待凝时间的因素，按三个加劲环之间浇筑段（约30m）为一个灌区。每个灌区由进浆管和回浆管（兼作排气管）组成。由于埋管灌浆只能一次进行，为了保证缝面的可灌性，每个灌区安设两根进浆预埋管，五根回浆预埋管，预埋管均采用1寸的铁管，其中回浆管为花管。具体布置见下图1～图3。

4 . 2接触灌浆预埋管的加工与安装

4.2.1预埋管的加工

（1）花管（回浆管）的制作。采用Φ25mm无缝厚壁空心钢管制作，每10cm钻1个Φ8mm的灌浆孔，钻孔时须把钢管固定好，保证钻孔的孔位在同一平面上。进浆不需钻孔。

（2）加劲环段灌浆管路和端部弯管制作。加劲环段灌浆管路制作：取15cm长的短管五根，通过焊接方式把五根短管连接成一体，连接处切45°的斜口对接，焊接完成后还应检查其畅通性和缝隙的密封性。

（3）灌浆管接头加工。由于灌浆管采用1寸的接头进行连接，而接头的厚度有3.5mm，在安装时无法保证灌浆管两端完全与钢管紧贴，因此在安装前必须把接头（靠钢管端）采用角磨机尽量磨薄。

4 . 2 . 2 预埋管安装

安装前每个灌浆孔均需用工业肥皂进行临时封堵，安装过程中必须保证每根预埋管上的灌浆孔与钢管紧贴，预埋管与钢管外壁采用点焊连接，采用高强钢焊条保证牢固；灌浆管路连接完毕后需用钢筋进行固定，防止在混凝土浇筑过程中灌浆管产生位移、接头断开或损坏，导致水泥浆液流入预埋管内，堵塞灌浆管；灌浆管路安装完成后，需标识清楚每根进回浆管，并绘制该灌区灌浆布置图，防止灌浆时灌浆管路混淆不清。

4.3接触灌浆预埋管的检查与维护

由于每个灌区由多仓混凝土浇筑组成，因此在每一仓混凝土浇筑前后应对灌浆系统进行检查（即在先一仓浇筑混凝土拆模后和后一仓混凝土浇筑前，均应对预埋灌浆系统进行通水检查），发现问题，及时处理；整个灌区形成后，应对灌浆系统通水进行整体检查并做记录，确保管路系统符合要求；由于灌浆管在底部，在清洗浇筑仓面时，应把灌浆管路用闸阀接好，防止污水流入管内，造成管路堵塞。

5.结论和建议

①惠蓄电站引水支管和尾水支管通过预埋灌浆管方式进行接触灌浆，不仅灌浆效果良好，而且避免了因开孔对钢衬母材造成的损伤，在类似工程中有一定的借鉴意义。②由于钢衬底部混凝土的密实情况是不可预见的，若脱空区域只有一个灌浆孔，则无排气的部位，可能造孔局部的脱空。如改用三角铁进行埋设，可保证缝隙与浆液连续均匀接触，保证灌浆质量。③采用水泥浆液进行灌注时，一般都采用较浓浆液进行灌注，以减少或避免浆液泌水后形成新的空隙，但浓浆液因黏度太大，对较小的缝隙灌注困难，因此建议适当加入少量的减水剂。