摘要：接触灌浆一般是解决构筑物不同材质间因接触不紧密，运行过程中因震动、混凝土收缩、变形不一致等情况形成两种材质间脱空现象的灌浆方法。一般采用水泥灌浆的方法处理，也可进行化学灌浆，接触灌浆在水利水电工程中应用广泛。本文简述了乌东德水电站右岸地下厂房肘管段及尾水放空闸室底部接触灌浆的施工工艺流程。
关键词：乌东德、地下厂房、肘管、拔管、储浆盒
1概况
1.1工程概况
乌东德水电站是金沙江下游河段（攀枝花市至宜宾市）四个水电梯级——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的最上游梯级，坝址所处河段的右岸隶属云南省昆明市禄劝县，左岸隶属四川省会东县。乌东德水电站的开发任务以发电为主，兼顾防洪，电站装机容量10200MW，多年平均发电量389.3亿KW•h，属于巨型电站。
由于乌东德水电站主厂房尾水肘管及尾水放空阀室钢衬底部钢筋密集、结构复杂、施工空间狭小，混凝土进料、振捣困难，不可避免地会出现局部架空和脱空现象，根据要求，需对肘管底部外壁与二期混凝土之间进行接触灌浆，使肘管及排水阀钢衬结构能更好地与混凝土结合。
肘管底部接触灌浆管路采用塑料软管拔管成孔与塑料灌浆支管及排气（回浆）钢管相结合的方法，排水阀底部接触灌浆采用在阀室底板开孔方法，肘管接触灌浆所有回浆管引入尾水管扩散段。
肘管及尾水放空阀室底部接触灌浆施工在肘管二期砼浇筑完成60d后进行，肘管底部按一个灌浆区域设置灌浆系统，单个肘管底部按一个灌浆单元，钢衬下游左右两侧排水阀各设1个灌浆单元，保证接触灌浆一次连续完成，单个单元不分段不分组，灌浆面积共计812.88m2。
1.2主要工程量
主厂房尾水肘管及尾水放空阀室底部接触灌浆主要工程量见下表：
表1 工程量表
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2制配浆系统布置
考虑施工工作面大，满足现场用浆要求，在施工过程中在各个工作面采用临时制浆站向施工面供浆。
临时制浆站布置在右厂7#～12#尾水支洞第一段内，拟采用一台制浆机、两台浆液搅拌桶、两台灌浆泵组成。对袋装水泥可按袋计量，水按照容积衡量。为保证浆液在有效期内用完，浆液必须保证随用随制，不得提前制浆留存。制浆站及水泥存放考虑搭设临时棚架，避免水泥受潮失效。
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机坑肘管安装图片
表2单套制浆系统特性表
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3接触灌浆施工
3.1主要施工程序
接触灌浆主要施工程序见下图。
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接触灌浆施工工序流程图
3.2灌浆材料与设备
3.2.1灌浆材料
灌浆水泥采用PO.42.5强度等级高抗硫酸盐水泥，细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%，使用前对质量作出鉴定，向监理工程师提交包括出厂日期、化学成分、细度、烧失量等内容的质量检测报告，经监理工程师审查合格可用于灌浆。所有材料包括现场配置的浆材在使用前及使用过程中进行周期性的检测，或者按监理工程师指示进行不定期的质量抽检。
3.2.2灌浆设备
灌浆采用3SNS型灌浆泵灌注，管道畅通性检查及灌浆施工过程均采用人工记录。
3.3主要施工方法
3.3.1钢衬底部预留浇筑孔开孔
7#～12#机组肘管底板最底部的4节肘管（8～11节）底板较平，为保证钢衬与砼的紧密结合，拟在该4节肘管底板上开孔，作为砼入仓孔和接触灌浆预埋拔管孔，孔径Φ150mm。每节肘管底部布设一排浇注孔，前三排每排布5个，最后一排布3个，间距2.2m，排距2.83m～3.33m。
3.3.2灌浆埋管安装
肘管底部回填灌浆管路采用塑料软管充气拔管成孔，拔管布置在灌浆孔之间，每两个灌浆孔之间布置一根，顺水流向布置升浆管，顺加劲板方向布置灌浆管，拔管之间采用橡胶套管连接，软管插入套管或成型的孔口之前，先放掉管内空气，待插入好后再加压打气。插入深度不少于10cm，加压不小于3～5kg/cm。拔管采用φ20mm的塑料软管，每根长约1～2.5m，一端为封头，采用热压模具加工厂圆锥形，另一端为气门芯装置的压紧连接方式充气接头，外露50cm。为减小拔管长度，在水平拔管中部采用长20cm的塑料套管将拔管相连，塑料套管和拔管均用φ8圆钢制作的“U型卡”固定，“U型卡”焊接在肘管底部加劲板或拉钩上，且每30～50cm安装一个“U型卡”，安装时需保持拔管顺直，紧紧贴住肘管钢衬底部。
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肘管灌浆孔开孔布置图
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接触灌浆管道连接图
灌浆孔孔口混凝土在初凝前，利用钢铲或其他工具将进料孔处混凝土压至钢衬以下3～5cm形成储浆盒，并使各单根拔管间互通。钢衬两侧布置排气管接引至尾水扩散段。
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图a 图b
拔管灌浆槽安装图
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拔管安装照片
塑料软管的封口要严格检查，在3～5kg/cm的压力下存放24h，不漏气的方可使用。拔管安装完成后，对管口封闭保护，管路端部设充气阀并作好标识。管路安装完成后，对拔管管路通气，经自检合格后方可报请验收，验收后对管路进行保护。混凝土开仓前再对管路进行一次检查，检查拔管是否有脱落、漏气现象。混凝土浇筑过程中拔管内充气并安排专人看管，拔管的拔出时间按混凝土的初凝时间控制，一般在混凝土浇筑完成后12～16h内将拔管拔出，可提前进行场外拔管实验来确定最佳拔管时间。拔管时将气体排出，拔管应缓慢均匀的拔出，拔出后用压力风检查管路的通畅情况，并将里面的细微杂物吹出。
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拔管连接方式
3.3.3肘管底板浇筑孔封孔
7#～12#机组肘管底板在混凝土浇筑前均开设Φ150mm灌浆孔，肘管底部回填灌浆之前，预留混凝土浇筑孔均需焊封，同时在灌浆孔封板中间开一个M22的孔并攻丝，丝口长15mm，安装灌浆嘴，接触灌浆完成后，旋下灌浆嘴，清除孔中杂物并封焊，详见下图。
3.3.4灌前锤击检查
灌浆前采用锤击法检查确定脱空范围，做好现场标记并绘制脱空范围图。
3.3.5管路通水检查
从灌浆孔进水，检查各灌浆孔、拔管成孔、灌浆支管及排气管的畅通情况，以及灌区的封闭情况。
3.3.6管路通风吹缝
为防止肘管底部积水，灌前分别从各孔口进风，吹出缝隙内积水。吹风时在主风管口上安装压力表和三通管口，一个管口进风检查，另一个将多余的风排出，确保缝隙内风压小于灌浆压力。
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肘管及阀室底板浇注孔封孔图
3.3.7灌浆压力
根据设计要求，肘管钢衬底部灌浆压力以0.2~0.3Mpa，以现场试验为准。
（1）灌浆时尽快并逐步达到设计压力，但灌浆过程中必须注意控制抬动变形值与灌浆压力的关系。
（2）灌浆压力以进浆管管口压力表读数为准，压力表读数以峰值为准，压力表指针摆动范围小于灌浆压力的20%。
3.3.8浆液
接触灌浆采用普通纯水泥浆液灌注，浆液水灰比采用0.5：1浓浆灌注。
3.3.9灌浆
由于肘管底部是一个单独的灌浆区域，为保证接触灌浆的连续性，采用赶灌式，不分组，不分段，灌浆顺序依次肘管底板沿中心线灌浆孔由下游向上游，由中间向两侧推进的灌浆方式，采用0.5:1的浓浆灌注，当相邻灌浆孔或排气管反浓浆后，停止该孔进浆，换到出浓浆管口或相邻不出浆的管口继续进浆，将已返浓浆的所有孔口采用木塞封孔，直至上游最后一排孔灌浆完成，最后当排气管排出浓浆，排浆密度与进浆一致并达结束标准后结束灌浆。灌浆过程中，敲击震动管壁，确保浆液流通顺畅，填充密实。
3.3.10结束标准
在规定压力下，当出浆管、排气管出浆密度与进浆一致,灌区停止吸浆后，延续灌注5min结束。
3.3.11特殊情况处理
灌浆过程中，发现抬动值接近允许值时，立即调整灌浆压力。压力突然升、降，吸浆量突然增、减等异常现象时，立即查明原因，采取相应措施妥善处理，并作好详细记录，及时报告监理工程师研究处理。
4变形监测布置
为监控接触灌浆对肘管安装质量的影响，且肘管面积较大，使用压力不当将造成肘管壁出现“鼓包”现象，灌浆过程中，按照设计要求在肘管底板设置测点，采用千分表加强变形监观测，拟在第10节肘管底板中心线上架设1个垂直千分表，利用尾水支洞底板已浇筑垫层混凝土作为基准面，架设“L型”槽钢基座，将千分表用管夹固定在槽钢基座横杆上，使伸缩杆与肘管内壁接触，以便进行肘管底部接触灌浆时抬动观测。
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肘管底部接触灌浆抬动监测
5质量检查
灌浆结束7～14d后，由施工单位会同监理工程师用锤击法进行灌浆质量检查，绘制脱空范围图，其脱空范围应满足设计要求，单处托空面积不得大于0.5㎡。若脱空范围大于设计要求，则需在钢衬脱空部位开孔进行二次灌浆。
6钻孔灌浆
对检查的钢衬脱空部位采用磁座电钻开孔，每一个独立的脱空区布孔不应少于2个，最低处和最高处都应布孔。灌浆孔钻孔孔径φ12mm，排气孔孔径φ8mm。灌浆孔和排气孔间距应小于70cm，每孔测记钢衬与混凝土之间的间隙尺寸。
灌浆前应用风检查缝隙串通情况，吹除空隙内的污物和积水。风压必须小于灌浆压力。灌浆压力必须以控制钢衬变形不超过设计规定值为准，压力为0.1MPa。钢衬接触灌浆浆液水灰比采用0.5:1浓浆。灌浆自低处孔开始，并在灌浆过程中敲击震动钢衬,待各高处孔分别排出浓浆后,依次将其孔口阀门关闭。同时应记录各孔排出的浆量和浓度。在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min，即可结束。灌浆结束后采用焊补法封孔，焊后用砂轮磨平。灌浆结束7～14d后采用锤击法进行灌浆质量检查，脱空范围和程度应满足设计要求。
7结语
拔管接触灌浆的特点在于施工简单方便，以预埋pvc塑料软管代替了钢管节省了钢管材料，但其施工工艺要求较高且在施工前期需要对肘管钢衬底部进行开孔，其数量较多对后期灌浆结束封孔带来一定的影响。在乌东德工程施工过程中，由于施工部位不同对地下厂房基坑6条肘管段钢衬段及放空闸室采用了预埋拔管灌浆技术进行了接触灌浆，并取得了良好效果，保障了钢衬底部的密实性，不但保证了施工质量，同时也为其他类似工程施工积累了丰富经验。
论文作者:范婷,高文涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：东德论文; 底板论文; 混凝土论文; 压力论文; 管路论文; 浆液论文; 衬底论文; 《基层建设》2019年第29期论文;