小湾水电站接缝灌浆浆液试验及施工技术

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxq198
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要接缝灌浆是大坝安全运行的重要保证之一,小湾水电站接缝灌浆提出了比以往施工更为严格、起点更高的要求,采用0.45:1单一水灰比,突破了季节性限制,全年施工。本文介绍了小湾水电站接缝灌浆水泥浆液试验及右岸989m以下高程接缝灌浆的施工技术,从施工过程及检查结果进行了分析,得出了可靠的结论,为后期的施工提供了可靠的、指导性的依据。
  关键词接缝灌浆 浆液试验 单一水灰比效果
  中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
  
  1.工程概况
  小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段,属大(1)型一等工程,永久性主要水工建筑物为一级建筑物。该工程由混凝土双曲拱坝(最大坝高295m)、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。水库库容为149.14×108m3,电站装机容量4200MW(6×700MW)。
  小湾水电站大坝共设43个坝段,一个推力墩坝段,42条横缝,最高坝段共有27层接缝灌浆区。在1133高程以下每个灌区高度约为12m,1133~1232m高程灌区高度约为9m,1232m以上顶拱灌区高度约为12.5m,共有约1800个灌区,灌浆面积达35.45万㎡。
  接缝灌浆管路布置采用“灌浆槽+升浆管”方式,升浆管采用塑料拔管成孔,大坝接缝灌浆要求全年施工,在横缝张开度大于1mm时采用中热硅酸盐水泥;当张开度小于1mm大于0.3mm时采用中热硅酸盐超细水泥;水泥强度等级为42.5级,细度要求为通过80μm方孔筛筛余量不大于3%。根据小湾电站材料供应,接缝灌浆采用袋装滇西42.5中热硅酸盐水泥和广东江门生产的超细水泥;减水剂根据先期的室内浆液试验初步确定为浙江龙游生产的 ZB-1A高效减水剂,掺量为水泥重量的1%。接缝灌浆采用单一水灰比,浆液比级不高于0.45:1,浆液强度不低于M40。浆液马氏漏斗粘度小于40S,2h析水率小于3%。
  2.浆液试验
  根据接缝灌浆技术要求对接缝灌浆用水泥及灌浆浆液性能进行分析研究后,决定水泥浆液室内与室外试验原材料选用为:1)水泥品种:采用袋装滇西42.5中热硅酸盐水泥、散装滇西42.5中热硅酸盐水泥、祥云42.5普通硅酸盐水泥、滇西52.5R普通硅酸盐水泥、祥云超细42.5硅酸盐水泥、广东江门超细42.5硅酸盐水泥;2)外加剂品种:浙江龙游ZB-1A、江苏博特JM-Ⅱ及JM-PCA、马贝X404。同时根据室内灌浆浆液的试验成果,对几种室内试验基本符合要求的浆液在现场也进行了室外试验,从中选取符合灌浆要求的水泥浆液。
  根据接缝灌浆总体原则性要求及室內试验情况,确定主要进行如下不同品种水泥、不同减水剂和掺量、不同比级的浆液试验:
  滇西42.5中热硅酸盐水泥采用0.45:1、0.48:1、0.50:1三种水灰比,42.5普通硅酸盐水泥采用0.45:1、0.50:1两种水灰比;滇西52.5R普通硅酸盐水泥采用0.50:1、0.55:1、0.60:1三种水灰比;广东江门超细42.5普通硅酸盐水泥、祥云超细42.5普通硅酸盐水泥采用0.6:1、0.7:1、0.8:1水灰比,各级水灰比水泥浆液中均掺高效减水剂,浆液马什漏斗粘度要求小于45s。
  另外,检测马什漏斗粘度时,前1小时每10min测读一次,后1小时每20min测读一次,历时2h,若马什粘度超过70S不再继续试验。
  室内浆液拌制方法:先将外加剂融于水,搅拌均匀,将称量好的水泥放入搅拌锅内,再将融入外加剂的水快速的倒入搅拌锅内,拌和设备为水泥胶砂搅拌机,搅拌时间3分钟,采用秒表计时,在进行浆液粘度损失试验时,采用人工搅拌的方法,搅拌均匀后,进行粘度测读。同时,也采用了干掺的方法拌制水泥浆液,进行浆液性能的比较,干掺是将外加剂干粉和水泥拌和均匀,然后加水进行拌和,搅拌时间3分钟。室内试验分水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、不同比级四个方面进行组合进行了73组试验,由于数据量大,在此不一一列出,仅列举与要求较为相符的几种实验结果,同时对这几种浆液配比也进行了室外现场试验。浆液性能试验结果分别见表2-1,表2-2。
  表2-1室内灌浆浆液性能试验结果表
  
  
  表2-2现场灌浆浆液性能试验结果表
  
  
  备注:对序号X3的灌浆浆液进行了凝结时间测定,初凝历时25:55,终凝历时27:21。
  根据室内试验和现场试验的结果,对部分浆液进行了强度试件成型,现场浆液试验试块强度试验结果见表2-3。
  表2-3 现场灌浆浆液强度试验结果表
  
  
  从以上强度试验结果可以看出,现场浆液试验的90天抗压强度满足接缝灌浆浆液强度不低于M40的要求。
  通过一系列的室内和室外现场水泥浆液试验之后,从各种参数和数据上进行对比,现场试验的X3号试验浆液从各方面都能达到接缝灌浆的要求,可以用于接缝灌浆。根据前期的大坝接缝张开度监测资料,EL989m以下高程横缝张开度均大于1mm,因此,前期接缝灌浆浆液初步确定为以下配合比:
  采用滇西P.MH42.5(袋装)中热水泥,江苏博特JM-Ⅱ减水剂,水灰比为0.5:1,减水剂掺量为水泥重量的1%。
  3.灌浆施工条件及施工工艺
  3.1灌浆施工条件
  进行坝体接缝灌浆之前,灌缝两侧混凝土及灌区混凝土的温度必须达到施工技术和施工图纸规定的数值。
  接缝灌浆与接触灌浆灌区内的键槽设置、灌浆管道及止浆片埋设均按施工图纸进行。
  接缝灌浆区两侧坝体混凝土龄期不小于60天且在满足压重条件下,尽可能尽早灌浆。
  除顶层外,接缝灌浆区上部须有6m厚混凝土压重,其温度已达到施工技术要求与施工图纸规定的混凝土灌浆温度。
  接缝张开度不宜小于0.3mm,灌浆管道系统和缝面畅通,灌区止浆封闭完好,若发现有事故必须处理合格。
  根据坝体高度、施工时间及二期冷却和大坝各缝面监测的资料,989m以下灌区均符合以上接缝灌浆要求。
  3.2施工方法及施工工艺
  3.2.1接缝灌浆顺序
  ⑴ 同一高程灌区灌浆顺序为从坝体中间向两边逐步推进的顺序,在小湾水电站右岸接缝灌浆施工顺序为:22缝→21缝→20缝→19缝→18缝……依次向右推进;左岸施工顺序为:23缝→24缝→25缝……依次向左推进。
  ⑵ 接缝灌浆由最底层开始,由下而上逐层灌注。
  ⑶ 在同一横缝同一高程的独立灌区采用连续灌浆方式,先灌注上游区后灌注下游区,第二灌区开始灌浆时间与第一灌区灌浆结束后时间控制在8h以内。
  ⑷ 在达到灌浆条件后,上下层灌区可以连续灌浆,但是上层灌区灌浆和下层灌区灌浆结束时间控制在4小时以内。
  3.2.2工艺流程
  总体施工工艺流程为:管路通水检查、灌区封闭性压水检查、预灌性压水检查、灌区缝面充水浸泡、冲洗、灌浆、闭浆、灌后检查。
  3.2.3灌浆施工方法
  ⑴ 灌浆机械。灌浆采用SGB6-10型泥浆泵,JJS-2B型搅拌槽,制浆采用ZJ-400型高速搅拌机与JJS-10型储浆槽,为使浆液粘度损失减小,在灌浆时,尽量保证灌浆泵与灌浆管口距离不大于50m。
  ⑵ 灌浆材料。在灌浆过程依据缝面张开度的不同采用不同的材料及浆比进行灌注,对于此次EL989m以下灌区缝面张开度均大于1mm,采用P.MH42.5级中热水泥浆液灌注,减水剂采用JM-Ⅱ型高效减水剂。
  ⑶ 浆液浓度。灌浆采用单一水灰比,采用0.5:1及0.45:1两种单一比级。根据试验结果,第一层灌区灌浆采用0.5:1水灰比,第二层灌区灌浆时,上游区采用0.5:1的比级,在最下游即靠近下游坝体的灌区进行0.45:1浆液的灌浆试验,先用0.5:1水泥浆液进行灌注,待各管口回浆达到设计要求,在确定0.45:1浆液粘度在要求范围之内后进行置换灌浆,通过现场灌浆试验,各管口最终回浆比重均达到1.85g/cm3以上,最高达到1.89 g/cm3,证明0.45:1水泥浆液的可灌性,所以989m以下灌区后期灌浆时在下游坝面侧灌区及坝后贴角内灌区均采用0.45:1的单一水灰比灌注。
  ⑷ 灌浆压力。灌浆压力以顶层排氣槽压力作为控制值,以灌区底层进浆管压力作为辅助控制值,根据经验公式P底=P排+γ浆或水H+εγ浆或水H(ε为阻力损失系数,γ浆或水为浆或水密度,H为灌区高度),灌浆时压力按如下控制:灌浆区层顶(排气回浆槽)压力为0.25~0.35Mpa;灌浆区层底进浆管口压力:0.55~0.65Mpa。灌浆时排气槽压力采取中间值0.3 Mpa。
  ⑸ 灌浆结束条件:当排气管浆比重达到或接近最浓比级浆液,且管口压力或缝面增开度达到设计规定值,注入率不大于0.4L/min时,持续灌注20min,结束灌浆。
  当排气管出浆不畅或被堵塞时,采取在缝面增开度限值内,尽可能提高进浆压力至达到限值为止进行灌浆。当注入率不大于0.4L/min,持续20min,结束灌浆。若无效,则在灌浆结束后,立即从两个排气管中进行倒灌处理。倒灌时采用最浓比级的浆液,在灌浆规定的压力下,缝面停止吸浆,持续10min灌浆结束。
  3.3特殊情况处理
  ⑴ 对于相互串通的上下层灌区,在两区同时满足灌浆的条件时,采用串灌方式进行,先灌下层灌区,待上层灌区发现有浆串出时,开始用另一灌浆泵进行上层灌区的灌浆。灌浆过程中以上层灌浆压力为主调整下层灌区的灌浆压力。通过串灌,两灌区都达到了设计结束要求。
  ⑵ 对于灌浆过程中达到设计压力缝面不吸浆而排气管不出浆及出浆浓度达不到设计要求的灌区在闭浆结束后对出浆浓度不够及不出浆的管路进行倒灌,通过倒灌,出浆浓度达到设计要求。
  ⑶ 在灌浆过程中出现的灌浆管路不通畅情况,在保证浆液粘度的情况下尽量将灌浆压力提高至设计最大压力进行灌浆,通过处理,各管口均顺利出浆,达到设计要求的浓度。
  4.灌浆成果及灌浆效果检查情况
  在灌浆结束2个月后,根据灌浆成果资料对灌区进行质量检查,检查的方式采用打骑缝孔、穿缝孔取芯和孔内声波、录像和压水的方式进行。对小湾水电站右岸EL989m以下48个灌区中11个区进行检查,共计21个检查孔。
  通过灌浆资料的分析,可知全部灌区缝面均充填饱满,并且排气管出浆密度均远远超出设计要求,压力均满足要求。从而可以得出结论:对于封闭良好、管路通畅的灌区,在横缝张开度大于1mm的情况下,浆液马氏粘度不大于45s时可以采用0.45:1单一水灰比浆液灌注,只要各方面准备工作做好,灌浆施工进度、质量可以保证。
  从检查孔情况看,孔内声波值普遍较好,没有出现明显的断层面和低波速带,压水情况反映出灌区内充填饱满,没有漏水通道,而从取出的岩芯看,骑缝孔的岩芯大部分都是粘合在一起,缝面有1~2mm厚的水泥结石,在灌区顶部施工的骑缝检查孔更是取出了排气槽的水泥结石,排气槽内水泥充填密实,没有丝毫的缝隙;在施工的穿缝检查孔中,所有缝面也都是胶结良好,充填饱满。从这几个方面看,在小湾水电站的第一批接缝灌浆灌区施工过程中所采取的灌浆参数是合理的,灌浆效果明显,证明对于接缝灌浆可以采用单一水灰比的浓浆灌注。
  5.结束语
  通过989.0m以下接缝灌浆的施工过程以及灌区质量检查情况,可知在灌区张开度大于1mm、管路畅通、封闭性良好的情况下,加强施工过程控制,可以采用0.45:1、0.5:1的单一比级浆液进行灌浆,并且可灌性较好,灌后效果良好。
  
  参考文献与资料:
  [1] 张景秀. 坝基防渗与灌浆技术. 北京:中国水利水电出版社,2002第二版。
  [2] 孙钊. 大坝基岩灌浆. 北京:中国水利水电出版社,2004。
  [3] 水利电力部水利电力建设总局. 水利水电施工组织设计手册. 北京:中国水利水电出版社,1987。
  [4] 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T 5148-2001。
  [5] 水利水电工程钻孔压水试验规程 DL/T 5331-2005。
  [6] 小湾水电站建设管理局.云南澜沧江小湾水电站大坝接缝灌浆施工工法.2007.9。
其他文献
摘要:随着社会科技的发展,各类建筑工程量显著增加,在各种建筑建设的过程中,施工质量永远应放在首位,而确保施工质量的根本之一则是施工技术。随着建筑的增多,对施工技术提出了更高的要求。如何利用高效合理的管理方法,提高工作效率,在残酷的市场竞争中立于不败地位,这是对一个建筑企业的综合实力的考评,只有确保技术管理的与时俱进,才能够不断提高建筑施工企业的经济效益,让企业成为常青树。  关键词:建设施工技术;
期刊
【摘要】深基坑工程降排水是基坑工程中的—个难点,降排水措施的选择是否合理,是保证深基础施工质量的关键,也是关系到工程施工的成败所在,降排水工程质量好坏是直接影响到基坑开挖与支护、基础施工等其它后续工程能否顺利进行的关键,因此对于认真分析影响降排水工程质量的因素,总结降排水工程中的经验教训,探索降排水工程质量管理方法,都是具有十分重要的意义。文章介绍了深基坑工程降排水施工技术,深基坑止水、降水技术措
期刊
摘要:随着建筑行业的不断发展,混凝土技术不断完善,应用范围也越来越广,目前在土建工程中也已推广开来,但仍存在一些问题,比如混凝土裂缝的 防治等。  关键词:土建;混凝土;施工技术  中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:     混凝土施工是当前土建工程施工中比较常见的一种工程技术,本文从施工前准备、施工工艺和养护三方面对该技术作了分析和探讨。  一、混凝土施工前准备工作  1施工前材料
期刊
【摘要】:引起已建建筑物基础差异性沉降的原因是多方面的 ,总结起来主要有设计原因、施工原因、地基原因等 ,就具体建筑物而言又有其个性 ,通过分析 ,找出其具体原因是确定后期高压注浆加固补强措施的关键。  本文通过实例探讨注浆加固技术的应用,供同行参考。  【关键词】:地基处理 差异性沉降 高压注浆   中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:     1工程概况  该实训车间场地位于某校区
期刊
摘要:财务管理在企业管理中占有十分重要的地位,是现代电力企业管理的重中之重,新会计准则要求电力企业要通过财务管理降低成本增效益,更新财务管理理念,制定科学的财务管控体系。本文讲述了电力企业财务管控体系的主要内容,分析了财务管控体系存在的问题,最后针对问题提出了电力企业财务管控体系保障措施。  关键词:电力企业;财务管控;内容;措施  中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:  电力企
期刊
摘要:采用工程量清单招标是国际上的通行做法,具有广泛的适应性。工程量清单招标具有多种优越性,工程量清单计价方式需要探讨的问题很多,本文就工程量清单招标的优越性、工程量清单计价与招标管理、工程量清单计价与合同管理3个方面加以探讨。   关键词:工程量清单计价 工程招标合同管理    中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:  采用工程量清单招标是国际上的通行做法,已成为国际上常用的做法
期刊
【摘要】 安全管理工作是建筑施工企业在进行生产经营活动中,必不可少的一项重要工作,但建筑安全管理的相关要求却没能在工程安全管理过程中到达有力的执行和应用,出现了偏差,本文依据建设工程安全生产相关法律、法规和标准的管理要求,并结合建设工程的实际,查找建筑施工安全管理存在的一些常见性通病, 提出控制方法。  【关键词】 安全管理、要求、常见通病、控制  中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号
期刊
摘 要:本文主要对铅锌矿地质特征进行了详细的概述,为今后的开发提供了方向。  关键词:铅锌矿;矿床;地质特征  中图分类号: O741+.2文献标识码:A 文章编号:     一、区域地质概况  (一)区域地层  区域出露地层为上古生界--中生界上泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系及新生界第三系、第四系等。  泥盆系(D):主要分布于河下—铁山一带,长25km,宽1~3km,呈NE向带状分布;
期刊
摘要:隨着社会经济和国家交通航运事业的蓬勃发展,京杭运河、长湖申线等河流航道上船闸相继开工建设。受多种因素影响,船闸混凝土或钢筋混凝土构件时常出现一些裂缝,对船闸工程的安全形成隐患。由于混凝土组成材料和微观构造的不同以及所受外界影响的差异,混凝土产生裂缝的原因较为复杂。本文简要叙述船闸混凝土裂缝发生的机理及其防治措施,针对具体的船闸工程重点介绍了预防船闸裂缝的设计及施工措施,并对船闸裂缝修补提出了
期刊
摘要:雷电灾害严重威胁着我国的社会公共安全和人民生命财产安全。本文主要分析了雷电的形成与危害和建筑物的防雷措施。  关键词:雷电;危害;防雷措施  中图分类号:S761.5 文献标识码:A 文章编号:       雷电灾害已成为危害程度仅次于暴雨洪涝以及泥石流、山体滑坡等气象地质灾害的一大气象灾害,严重威胁着我国的社会公共安全和人民生命财产安全。雷电对高层建筑物的危害很大,只有通过对其进行综合防雷
期刊