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摘要：向家坝水电站右岸地下厂房尾水肘管接触灌浆施工工艺及质量控制因其地质条件特殊，采取的工艺及措施有其特殊性。本文的观点介绍给同行及专家，力求使本文的观点在今后的实践中不断完善。
关键词：尾水肘管；接触灌浆；施工工艺；质量控制；向家坝水电站
中图分类号：TU813 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0159-01
1.工程概况
向家坝水电站是金沙江最后一级水电站。向家坝水电站位于云南省水富县（右岸）和四川省宜宾县（左岸）境内。向家坝水电站发电厂房分设于右岸地下和左岸坝后各装机四台，单机80万KW，总装机容量640万KW。向家坝地下厂房尾水肘管型式为全钢衬结构，钢板厚度25mm，材质Q235B，单机肘管按水流方向分为13节，主要附件由拉筋、地锚、支墩等相关附件构成。加劲环每节设置一道，宽度300mm，“U”型拉筋每节设置两道（其中一道设置在加劲环上），其厚度为400mm。肘管底部布置了6排间距为1.0m的灌浆孔，直径为200mm，分别位于第7节（2个）、第8节（2个）、第9节—第12节（每节4个），各孔间距为1.0m；每道加劲环上设置36个串浆孔，孔径为50mm。
2.开始灌浆前的风水检查和施工准备工作
2.1 通水检查
开始灌浆前对灌区的灌浆系统进行通水检查，通水压力为设计灌浆压力的80%。检查内容主要有：查明灌浆管路和缝面的通畅情况以及灌区的密封情况。
2.2 通风检查
通风的主要目的是检查各灌浆孔及脱空区域的串通情况，由于钢衬底部混凝土的结石情况是不可预见的，因此就需要对该区域进行通风疏通，在确实无法疏通的情况下才考虑补充钻孔。
3.肘管接触灌浆施工工艺及质量控制
3.1 肘管接触灌浆是指地下埋管在管外混凝土结硬后，对肘管外壁与混凝土之间进行灌浆，使钢管结构能更好地与混凝土和围岩共同工作。施工工艺的先进合理是直接影响工程质量、工程进度和工程造价的关键因素，也直接影响到工程施工安全。
3.2 尾水肘管接触灌浆施工程序
混凝土浇筑—混凝土前期脱空区域检查—拔管及灌浆管和排气管预埋—抬动观测（千分表）安装—接触灌浆孔钻孔—灌浆—变形观测—质量检查。
3.3 接触灌浆施工工艺
3.3.1 埋管。在尾水肘管安装完成钢筋绑扎第一层后，首先，采用预先进行充气密封性检查过的直径20mm的充气管在底部横向布置灌浆，拔管用直径8mm钢筋焊接固定在肘管底部混凝土钢筋上。肘管预留孔只有60度的范围。排气管拔至120度范围以外采用直径25mm的PVC管引至肘管外，每一边4根。灌浆主管串联各肘管预留孔，预留孔直径为200mm。
3.3.2 拔管。在混凝土浇筑前检查充气管是否损坏及漏气，如有立即更换。并且，还要在浇筑过程中采用专人看守，浇筑完成后等待8小时后，放气拔出充气管并用棉纱塞住孔口。
3.3.3 灌浆前准备
（1）灌浆材料、灌浆设备因离灌浆区较近的地方，压力表安放在孔口，严格按照规范要求安装抬动千分表。
（2）灌浆前把预留孔的混凝土清理至灌浆主管部位，并把灌浆主管两端切开，将拔管孔口的棉纱清理干净，用直径210mm的钢板焊接在预留的孔上（用磁座电钻在此钢板上开一个20mm的孔）。
（3）用0.2Mpa的压缩空气吹出空隙内的污物和积水，使缝面畅通。
3.3.4 灌浆技术参数
根据向家坝设计通知（金向厂）字第SO184-078号要求，对肘管钢管段接触灌浆技术参数提供如下：
（1）灌浆范围：高程241.444m～高程222.620m肘管钢管段上游侧及底部120°范围。
（2）灌浆压力：0.2MPA。
（3）灌浆材料：水泥强度等级不应低于42.5mpa，纯水泥浆；水泥细度要求：通过80um方孔筛的筛余量不大于5%；水灰比：0.55～0.8。
（4）灌浆时间：砼衬砌浇筑完成28d后，并宜安排在温度最低时段进行接触灌浆。
（5）结束标准及质量检查：A.压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注5min即可结束。B.停止灌漿后，在管内残留的浆液凝固之前，应立即用清水或压缩空气清理掉残留的浆液，以备下次灌浆。C.接触灌浆结束7d～14d后用锤击法进行灌浆质量检查，若钢衬脱空面积大于400mmX400mm时，应进行补灌，重复A～C步骤；若钢衬脱空面积小于400mmX400mm，对灌浆管进行封堵即可。
3.3.5 接触灌浆质量控制
根据向家坝地下厂房尾水肘管浇筑后的缝面比较小的实际情况，可采用2：1、1：1、0.8：1、0.5：1的浆液灌注。用自制加工的铁打塞从低处孔开始，水灰比采用2：1；在灌浆过程中敲击震动钢衬，以有利于浆液的流动性增加和灌浆的密实度。待高出各孔分别排出浆液后，逐级变浓，同时等孔口最大排出浆液浓度后，依次将其孔口用木塞堵住，并及时记录各孔排出的浆液和浓度。在灌浆过程中，应注意进行抬动观测，需专人看守千分表，防止钢管鼓包。因向家坝混凝土缝面较小，因此需在0.3Mpa的压力下，达到上述要求时，即可结束灌浆工作。
4.肘管接触灌浆特殊情况质量控制措施
4.1 防止钢衬发生失稳或局部“鼓包”变形的措施： 一是在脱空大、结构薄弱部位安装千分表，灌注全过程进行变形观测，一旦发生变形，立即降压；二是在适当部位增加钢支撑；三是严格控制灌浆压力，限制注入率；四是灌浆机位置不宜超过灌区顶部高程；五是当一个连续脱空区上下高差大于8m时，应自下而上分期间隔灌注。
4.2 敲击有脱空区域的感觉却灌不进浆液应采取的措施：具体采取在不发生“鼓包”的情况下，提高灌浆压力；改用超细或磨细的水泥灌浆，必要是也可以采用化学浆液灌注，如环氧树脂、甲凝和聚氨脂类等。也可以采用改进钻头形状，从而达到尽量减少钢板表层的发卷程度。
4.3 健全质量管理体系，加强过程控制。关键部位实行旁站，定期检查灌浆自动记录仪、压力计、流量计、比重计。
5.灌浆成果
从以上表1中可以看出1号机—4号机的灌入量是逐渐递减的趋势，符合上、下游围岩各次序孔的灌浆单耗是随着孔序的增加而依次递减的灌浆规律，向家坝地下厂房尾水肘管接触灌浆达到了预期的效果。
6.灌浆质量检查
灌浆结束7天后，经业主、监理和设计以及施工单位共同进行现场检查，用锤击法进行细致的检查，其脱空范围和程度符合设计要求，脱空面积均小于设计要求400mmX400mm。
7.结语
向家坝地下厂房尾水肘管钢衬接触灌浆通过严密的施工工艺和严格的质量控制措施，达到了预期的效果，保证了灌浆质量，也为今后类似电站尾水肘管接触灌浆质量控制积累了宝贵经验。
作者简介
李正茂，男，汉族，山西平陆人（1664.5.18--建设部、水利部注册监理工程师，从事水利水电施工监理工作。）
参考文献
[1] 张淑婵，傅金筑。水电站压力钢管与混凝土之间的接触灌浆。西北水电，2009.（1）.
[2] DL/T5141-2001，水电站压力钢管设计规范.
关键词：尾水肘管；接触灌浆；施工工艺；质量控制；向家坝水电站
中图分类号：TU813 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0159-01
1.工程概况
向家坝水电站是金沙江最后一级水电站。向家坝水电站位于云南省水富县（右岸）和四川省宜宾县（左岸）境内。向家坝水电站发电厂房分设于右岸地下和左岸坝后各装机四台，单机80万KW，总装机容量640万KW。向家坝地下厂房尾水肘管型式为全钢衬结构，钢板厚度25mm，材质Q235B，单机肘管按水流方向分为13节，主要附件由拉筋、地锚、支墩等相关附件构成。加劲环每节设置一道，宽度300mm，“U”型拉筋每节设置两道（其中一道设置在加劲环上），其厚度为400mm。肘管底部布置了6排间距为1.0m的灌浆孔，直径为200mm，分别位于第7节（2个）、第8节（2个）、第9节—第12节（每节4个），各孔间距为1.0m；每道加劲环上设置36个串浆孔，孔径为50mm。
2.开始灌浆前的风水检查和施工准备工作
2.1 通水检查
开始灌浆前对灌区的灌浆系统进行通水检查，通水压力为设计灌浆压力的80%。检查内容主要有：查明灌浆管路和缝面的通畅情况以及灌区的密封情况。
2.2 通风检查
通风的主要目的是检查各灌浆孔及脱空区域的串通情况，由于钢衬底部混凝土的结石情况是不可预见的，因此就需要对该区域进行通风疏通，在确实无法疏通的情况下才考虑补充钻孔。
3.肘管接触灌浆施工工艺及质量控制
3.1 肘管接触灌浆是指地下埋管在管外混凝土结硬后，对肘管外壁与混凝土之间进行灌浆，使钢管结构能更好地与混凝土和围岩共同工作。施工工艺的先进合理是直接影响工程质量、工程进度和工程造价的关键因素，也直接影响到工程施工安全。
3.2 尾水肘管接触灌浆施工程序
混凝土浇筑—混凝土前期脱空区域检查—拔管及灌浆管和排气管预埋—抬动观测（千分表）安装—接触灌浆孔钻孔—灌浆—变形观测—质量检查。
3.3 接触灌浆施工工艺
3.3.1 埋管。在尾水肘管安装完成钢筋绑扎第一层后，首先，采用预先进行充气密封性检查过的直径20mm的充气管在底部横向布置灌浆，拔管用直径8mm钢筋焊接固定在肘管底部混凝土钢筋上。肘管预留孔只有60度的范围。排气管拔至120度范围以外采用直径25mm的PVC管引至肘管外，每一边4根。灌浆主管串联各肘管预留孔，预留孔直径为200mm。
3.3.2 拔管。在混凝土浇筑前检查充气管是否损坏及漏气，如有立即更换。并且，还要在浇筑过程中采用专人看守，浇筑完成后等待8小时后，放气拔出充气管并用棉纱塞住孔口。
3.3.3 灌浆前准备
（1）灌浆材料、灌浆设备因离灌浆区较近的地方，压力表安放在孔口，严格按照规范要求安装抬动千分表。
（2）灌浆前把预留孔的混凝土清理至灌浆主管部位，并把灌浆主管两端切开，将拔管孔口的棉纱清理干净，用直径210mm的钢板焊接在预留的孔上（用磁座电钻在此钢板上开一个20mm的孔）。
（3）用0.2Mpa的压缩空气吹出空隙内的污物和积水，使缝面畅通。
3.3.4 灌浆技术参数
根据向家坝设计通知（金向厂）字第SO184-078号要求，对肘管钢管段接触灌浆技术参数提供如下：
（1）灌浆范围：高程241.444m～高程222.620m肘管钢管段上游侧及底部120°范围。
（2）灌浆压力：0.2MPA。
（3）灌浆材料：水泥强度等级不应低于42.5mpa，纯水泥浆；水泥细度要求：通过80um方孔筛的筛余量不大于5%；水灰比：0.55～0.8。
（4）灌浆时间：砼衬砌浇筑完成28d后，并宜安排在温度最低时段进行接触灌浆。
（5）结束标准及质量检查：A.压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注5min即可结束。B.停止灌漿后，在管内残留的浆液凝固之前，应立即用清水或压缩空气清理掉残留的浆液，以备下次灌浆。C.接触灌浆结束7d～14d后用锤击法进行灌浆质量检查，若钢衬脱空面积大于400mmX400mm时，应进行补灌，重复A～C步骤；若钢衬脱空面积小于400mmX400mm，对灌浆管进行封堵即可。
3.3.5 接触灌浆质量控制
根据向家坝地下厂房尾水肘管浇筑后的缝面比较小的实际情况，可采用2：1、1：1、0.8：1、0.5：1的浆液灌注。用自制加工的铁打塞从低处孔开始，水灰比采用2：1；在灌浆过程中敲击震动钢衬，以有利于浆液的流动性增加和灌浆的密实度。待高出各孔分别排出浆液后，逐级变浓，同时等孔口最大排出浆液浓度后，依次将其孔口用木塞堵住，并及时记录各孔排出的浆液和浓度。在灌浆过程中，应注意进行抬动观测，需专人看守千分表，防止钢管鼓包。因向家坝混凝土缝面较小，因此需在0.3Mpa的压力下，达到上述要求时，即可结束灌浆工作。
4.肘管接触灌浆特殊情况质量控制措施
4.1 防止钢衬发生失稳或局部“鼓包”变形的措施： 一是在脱空大、结构薄弱部位安装千分表，灌注全过程进行变形观测，一旦发生变形，立即降压；二是在适当部位增加钢支撑；三是严格控制灌浆压力，限制注入率；四是灌浆机位置不宜超过灌区顶部高程；五是当一个连续脱空区上下高差大于8m时，应自下而上分期间隔灌注。
4.2 敲击有脱空区域的感觉却灌不进浆液应采取的措施：具体采取在不发生“鼓包”的情况下，提高灌浆压力；改用超细或磨细的水泥灌浆，必要是也可以采用化学浆液灌注，如环氧树脂、甲凝和聚氨脂类等。也可以采用改进钻头形状，从而达到尽量减少钢板表层的发卷程度。
4.3 健全质量管理体系，加强过程控制。关键部位实行旁站，定期检查灌浆自动记录仪、压力计、流量计、比重计。
5.灌浆成果
从以上表1中可以看出1号机—4号机的灌入量是逐渐递减的趋势，符合上、下游围岩各次序孔的灌浆单耗是随着孔序的增加而依次递减的灌浆规律，向家坝地下厂房尾水肘管接触灌浆达到了预期的效果。
6.灌浆质量检查
灌浆结束7天后，经业主、监理和设计以及施工单位共同进行现场检查，用锤击法进行细致的检查，其脱空范围和程度符合设计要求，脱空面积均小于设计要求400mmX400mm。
7.结语
向家坝地下厂房尾水肘管钢衬接触灌浆通过严密的施工工艺和严格的质量控制措施，达到了预期的效果，保证了灌浆质量，也为今后类似电站尾水肘管接触灌浆质量控制积累了宝贵经验。
作者简介
李正茂，男，汉族，山西平陆人（1664.5.18--建设部、水利部注册监理工程师，从事水利水电施工监理工作。）
参考文献
[1] 张淑婵，傅金筑。水电站压力钢管与混凝土之间的接触灌浆。西北水电，2009.（1）.
[2] DL/T5141-2001，水电站压力钢管设计规范.