接缝灌浆工法

云南澜沧江

小湾水电站大坝接缝灌浆施工工法

二○○七年七月

前言

本工法是在总结多年来电站大坝接缝灌浆施工传统经验的基础上，主要借鉴二滩工程、三峡工程等大坝接缝灌浆施工工艺和管理办法的总结，结合小湾水电站工程的特点、建设管理模式、招投标文件及施工技术要求，经综合改进而形成的一套较完整的大坝接缝灌浆工艺的施工方法。

本工法主要是规范小湾水电站大坝接缝灌浆施工工艺和标准化作业，贯彻以预控措施为基础，过程控制为主，积极开展事后控制的管理思路，今后在小湾水电站工程实施中仍需不断改进和完善。

本工法由葛洲坝集团小湾项目部、四八联营体负责编制，西北监理审核、批准，小湾建管局颁布。

目录

1总则 (4)

1.1编制目的 (4)

1.2适用范围 (4)

1.3编制依据 (4)

1.4接缝灌浆应具备的条件 (4)

1.5接缝灌浆现场布置及施工前准备工作 (5)

2接缝灌浆施工工艺流程及技术要求 (6)

2.1总体施工工艺 (6)

2.2灌浆前的各工序工艺流程及技术要求 (6)

2.3灌浆作业 (11)

2.4特殊情况处理 (15)

3施工组织 (16)

3.1施工机械 (16)

3.2人员配置 (17)

3.3安全与文明施工措施 (17)

4质量检查 (18)

5质量保证措施 (18)

6 灌浆资料整理 (19)

1总则

1.1编制目的

根据小湾水电站接缝灌浆的相关设计要求和相关规范及前期施工实践，为规范小湾水电站接缝灌浆施工工艺和标准化作业，便于施工人员方便、简洁地掌握施工工艺，规范后期接缝灌浆施工，保证施工质量，特制定此工法。

1.2适用范围

此工法仅适用小湾水电站拱坝接触、接缝灌浆。

1.3编制依据

1.3.1 《小湾水电站拱坝横缝接缝灌浆施工技术要求》（第A版）

1.3.2 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）

1.3.3 设计图纸、设计通知单等设计文件

1.3.4 《招、投标文件》

1.3.5 其它相关会议纪要、文件等

1.4接缝灌浆应具备的条件

1.4.1坝体混凝土温度

①进行接触灌浆、接缝灌浆之前，灌区两侧混凝土的温度必须达到设计要求的封拱灌浆温度。

②除顶部灌区外，接缝灌浆灌区上部混凝土压重应大于6m，且压重混凝土温度必须达到施工图纸规定的接缝灌浆温度。

1.4.2混凝土龄期

接缝灌浆灌区两侧坝体混凝土龄期不少于4个月，在满足压重的条件下，尽可能早灌浆。

1.4.3接缝张开度

⑴接缝的张开度大于1mm时，采用0.45：1水灰比的中热硅酸盐水泥浆液灌注。

⑵接缝的张开度在0.3～1mm时，采用中热硅酸盐水泥灌浆，分两级进行

灌浆，先采用0.6：1灌注，再用0.45：1进行灌浆。

⑶接缝的张开度小于0.3mm时，按细缝处理。

1.4.4其他要求

⑴通水平压的灌区具备通水平压条件。

⑵接缝灌浆灌区封闭良好，稳定漏量小于15L/min，缝面畅通，各管口单开流量大于30L/min。

⑶施工中灌区增开度具备观测条件、仪表校验完成。

1.5接缝灌浆现场布置及施工前准备工作

1.5.1 现场布置

⑴根据灌区管口的布置情况和现场施工部位地形尽可能就近布置制浆站，接输浆管路至施工部位。

⑵施工用电引至各施工作业面。

⑶坝体混凝土二次冷却用水采用专门布置的冷却系统。接缝灌浆施工用水量较小，施工用水从系统供水管用橡胶管连接至施工面。

⑷接缝灌浆施工过程中的施工用风，采用移动式空压机，尽可能布置在施工面附近便于随时使用。

1.5.2 灌浆前准备工作

⑴灌浆泵采用三缸活塞式灌浆泵，其允许工作压力大于最大设计灌浆压力的1.5倍。灌浆前操作人员必须检查其排量及工作性能的稳定性，不符合要求时，严禁进行压水灌浆施工。

⑵检查压力表及密度计是否正常，大量程的压力表是否满足压力表量程是设计灌浆压力的2～2.5倍的规定。回浆管的压力表与灌浆管路间是否设隔浆装置。

⑶检验设备（比重计、比重称、粘度计等）是否满足施工要求。

⑷变形观测装置是否安装到位，仪表是否正常。

⑸为保证施工的正常进行，在施工前，选择有经验的熟练工人从事接缝灌浆管路的安装、通试和灌浆工作，并对所从事工作的施工人员进行技术交底工作；同时要作好施工材料、机械设备配备、材料准备等工作，做到分工明确，职责分明，人员稳定，保证施工顺利有序进行。

⑹各作业班组必须配备班长、记录员、熟练操作工人、辅工等。各班(白、夜班)必须有施工技术质检人员、调度、电工、修理工值班，并指定专人统一协调指挥。

⑺按设计要求对接缝灌浆中热普硅水泥浆液0.45：1的粘度和强度进行室内和现场试验，最终满足马氏粘度40s左右和90天龄期强度M40的要求。

⑻接缝灌浆“准灌证”必须资料齐全，经监理工程师现场复核并审签后方可进行接缝灌浆施工。

2接缝灌浆施工工艺流程及技术要求

2.1总体施工工艺

灌浆管路连接安装→灌浆系统的检查和维护→冷却水管及灌浆管路交接→二期通水冷却→闷温检查→灌区封闭通水检查→缺陷灌区处理→预灌性压水检查→缝面充水浸泡及冲洗→灌浆→灌后检查→冷却水管的回填封堵。

2.2灌浆前的各工序工艺流程及技术要求

灌浆前的各工艺流程有：测定灌区两侧和压重层的坝块混凝土温度、测定缝面张开度，并对灌区进行通水封闭压水检查、预灌性压水检查、缝面浸泡和冲洗工作。

2.2.1 混凝土温度的测定

混凝土温度的测定以采用冷却水管通水闷温为主，仪埋温度作为参考。闷温要求为：灌浆前对灌区两侧混凝土的冷却水管都进行通水，参考混凝土温控曲线，或坝内仪埋资料，采用分区分部位抽查部分冷却水管的方式判断是否满足要求，如满足要求，则关闭进、出水阀门，闷温4～7天（视冷却水管材料确定，一般铁管的闷温时间为4～5天），使混凝土与管内的水充分进行热交换；测温时将闷温的水放入保温杯或绝热材料做的小水桶内，立即用温度计测定水温（连续测读5次），取其中间数据平均值作为该层冷却管的闷温资料，再按灌区高程取各浇筑层相应冷却水管温度的闷温平均值为该灌区的温度，有仪埋的坝段灌区温度应参照仪器的测值。实测砼温度与设计稳定温度的差值应控制在0℃～－2℃范围之内。

2.2.2 灌前缝面张开度的测定

除埋有仪器的坝段可借用仪器测值外，无仪埋坝段可采用直接测量法：塞尺量测（厚薄规）和刻度放大镜。对缝面不具备直接测量的灌区，张开度也可根据预灌性压水利用灌区容积（扣除管道积水）和面积折算。

一般在通水开始前至接缝灌浆时埋有测缝计的部位须加强接缝张开度的观

测，在没有埋设测缝计的部位用厚薄规测量接缝张开度。

2.2.3 缝面增开度的测定

在预压水、灌浆过程中按设计技术要求，在具备观测的缝面上布置变形观测装置，进行增开度观测，增开度监测仪器采用千分表，增开度观测应5min观测一次，对灌浆压力变化异常的要求加密进行观测。增开度控制标准在灌区顶部不超过0.5mm或依据监理工程师指示执行。

2.2.4 灌区通水检查

⑴凡须灌浆的接缝和通水平压、冲洗的接缝，均应进行单开式和封闭式通水检查。

⑵单开式通水检查：分别从两进浆管进水，随即将其它管口关闭，依次有一个管口开放，在进水管口达到设计压力80％的情况下，测定各个管口的单开出水率，以便查清管道及缝面通畅情况。当各管口单开出水率均大于30L/min，可结束单开式通水检查，若某管口出水率小于30L/min时，则应从该管口进水测定其余管口出水率和关闭压力，以便摸清管道和缝面情况。

各管口压力量测：出水管口关闭后，进水管口保持80％的设计压力不变，测取各管口关闭时的压力。

⑶封闭式通水检查：从一通畅进浆管口进水，其它管口关闭，待排水管口达到通水压力，测定灌区漏水量，并观察外漏部位，以查明灌区密封情况。灌区漏水量宜小于15L/min，发现外漏，必须采取有效措施进行处理。

⑷通水检查时压力控制的有关事项：

①排气管口的设计压力：

设计文件提出的排气槽设计压力和进浆管口设计压力，应当按管口压力表所在高程，根据静水压力规律，从排气槽设计压力换算为排气管口设计压力；从进浆管口设计压力换算为进水管口设计压力。

②对相邻灌区的要求：

接缝通水检查时，相邻横缝的管道应全部敞开(有平压要求的例外)；如因串漏影响压力效果时，可关闭被串区一部分管口。并在关闭的管口上安装压力表，其压力值应不超过本区设计压力的80％。

⑸灌区缺陷与事故处理

①为了恢复因各种原因被阻塞管道的可灌性，使接缝灌浆顺利进行，保证接缝灌浆质量，对不满足通畅条件的管道可采取钻孔替代，风水轮换疏通冲洗，掏挖等措施处理。

②风、水轮换疏通

ａ、先选定一个通畅的管口通入风、水时，对被堵管口进行疏通，其余管口关闭，然后从被堵塞口通入风、水，留一管口排渣，其余管口关闭。

ｂ、为了提高冲洗效果，可采用充水浸泡或浸泡与冲洗轮换进行的办法，冲洗时一般采用风、水轮换冲洗或风、水混合冲洗。

ｃ、风、水轮换疏通冲洗的设计压力同通水检查压力，均以进口控制。水压由缝顶换算至管口，风压控制在0.2MPa以内。

ｄ、在管道疏通冲洗过程中，要求测量每次疏通前后的进(出)水率，比较冲洗效果，有效果者应反复进行，直到通畅为止。

③加压疏通冲洗

ａ、对于有一进(回)与一排通畅的灌区和管道全部不通并已在灌区底部两侧钻有排污孔的灌区，可对堵塞管道进行加压疏通冲洗。

ｂ、风、水压力要逐渐缓慢增加和减少，不应陡增陡减。水压允许逐级加大设计规定值，风压限于0.2MPa，均以进口控制。

ｃ、进行加压疏通操作前，应将本灌区其余管口及上层灌区的管口全部打开。

ｄ、在加压过程中，应注意观测机房进水量是否骤增，进水(或风)管口压力是否陡降，漏水部位有无明显变化等情况。若无其它异常现象时，可将进口压力升到上述压力进行疏通，否则降到通水检查的设计压力进行疏通。

ｅ、在加压过程中，要观测进水管口的进水量(每5min观测一次)。若判明管道已畅通，应停止加压，将压力逐渐降到设计压力进行风水轮换冲洗。

④掏挖处理

对于管道阻塞部位距管口较近，或管口有肉眼可见的污物、木塞、渣子等，通水前应用专用工具进行掏挖，清除干净，掏挖过程中可辅以风水轮换冲洗，但必须注意反向通水(风)。例如：右排掏挖，从左排进水(风)；进浆管掏挖，从同侧回浆管进水(风)，其余类推。

⑤钻孔替代处理

管道经上述“疏通”、“冲洗”和“掏挖”处理无效时，最后进行钻孔替代处理。一般须经过方案报批、实施、效果检查等步骤完成。具体为：ａ、依据灌区通水检查资料结果，结合混凝土结构、仪埋、廊道位置和大小以及钻机、管道安装情况等，拟定钻孔方案，并报监理工程师审批。

ｂ、监理审批下发后实施钻孔。

ｃ、钻孔完成后，通水自检，合格后，移交灌浆单位进行单开式通水检查。所有处理后的灌区，必须按灌区通水检查要求，进行压水复查，直至合格。

⑹嵌缝堵漏处理

灌区外漏主要有止浆片(分水平和垂直两种)失效，混凝土局部缺陷渗漏，灌区与裂缝串通，灌区与坝体结构(例如：坝体排水槽)串漏等几种类型，无论哪种类型，均需嵌堵之后再灌浆，具体方法为：

①止浆片失效：一般出现在灌区层顶或层底，或廊道四周，这些都需提前沿缝凿成上宽8～l0cm，底宽10--12cm，深6--8cm的燕尾型槽。灌浆前3～5d 用预缩砂浆嵌堵。凿槽长度：当层顶或层底止浆片失效时，沿整条灌区缝凿槽嵌堵并在纵横缝十字交叉处视压水情况再考虑是否进行截堵；当廊道四周止浆片失效时，应整圈廊道凿槽嵌堵，形成闭合圈；经此方法处理后，若仍有局部少量漏水或嵌堵被重新拉开时，再考虑用“三液(环氧基液)两布(玻璃丝布)”粘贴，并用棉絮嵌堵和方木顶压。

②混凝土局部缺陷渗漏：先将缺陷混凝土凿进8～l0cm深，在灌浆前3～5d用预缩砂浆或环氧砂浆嵌堵，并预埋1.5＇钢管作为放浆管。

③灌区与裂缝串通：当发现该种情况时一般较复杂，应首先查明裂缝与混凝土结构关系和裂缝本身的宽度、深度、长度以及灌区与裂缝串通量的大小等情况，然后提出缺陷调查报告和处理意见，再上报监理工程师审查，经批准后处理。

④灌区与坝体结构部位串漏(例如与排水槽、排水孔等)，一般按第③条程序处理。

⑤外漏量小的部位：一般在灌浆前采用棉絮堵，方木顶或水玻璃浆液堵的方法处理。

⑺灌浆前管道及缝面清洗

①每一灌区灌浆前应对缝面进行浸泡，浸泡时间不少于24h，然后用风、

水轮换冲洗各管道及缝面，直至排气管回清水，当水质清洁无悬浮或沉淀物时，用风吹净缝内积水，方能灌浆。当灌区形成时间较长，缝面有被污染的情况时，应加长充水浸泡及冲洗时间。

②冲洗压力：采用通水检查进水管设计压力，进风压力以0.2MPa为上限，用风时间每次10～15min。

③冲洗顺序：先后自上、下排气管及上、下进回浆管压入风水，依次单开其它各管口，排出风水污物。

④最后一次冲洗：应使主管道和缝面洁净为止，鉴别方法为：出水与供水相仿无沉淀物为合格。

2.2.5 预灌性压水检查

预灌性压水检查，是全面鉴定接缝具备可灌条件的一项重要工序。由此，可根据预灌性压水检查资料，预测灌浆过程中可能发生的问题，针对特殊情况进行专门分析和研究，制定相应的技术措施，保证灌浆质量。

⑴检查项目：

一般可根据通水检查资料分析，从选定的进浆管进水作封闭式通水检查。但对经过处理的灌区，仍要分别从两个进浆管进水作单开式通水检查，然后从选定的进浆管进水，进行封闭式通水检查，需取得的资料包括：

①接缝注水容积(注明注满的历时)：

②各管口的单开出水率及关闭压力；

③总漏水率；

④验证特殊灌浆工艺的可行性等。

⑵压力控制：

①测量接缝注水容积和单开出水率时，采用缝顶设计灌浆压力换算至进水管口压力表控制。

②测关闭压力和进行封闭式压水检查时，以排气管口达到设计压力为准。

⑶接缝面和灌浆管口清洗洁净后，使缝面连续24h处于润湿状态，开灌前应将缝内积水排除。

⑷灌浆所需水泥材料，机具设备，观测控制仪表，风、水、电和安全通讯等设施均应准备就绪并经检验合格。

⑸灌浆泵采用多缸柱塞式灌浆泵，压力不小于6MPa，输浆量不少于100～110L/min，单泵输送浆液距离不宜超过200m。

⑹上述预灌性压水检查完毕后，经施工单位自检确认合格后报监理工程师复核，监理复核合格后签发“灌浆证”。

2.2.6 缝面浸泡和冲洗

预压水结束后即可对缝面进行充水浸泡，缝面充水浸泡不小于24h，灌浆前，用风、水联合对缝面进行冲洗，并将缝内积水尽可能吹净，为后续灌浆作业提供便利。

2.3灌浆作业

2.3.1 灌浆材料及浆液性能

⑴水泥

①当接缝灌浆张开度大于1mm和小于1mm大于0.3mm时，均采用中热硅酸盐水泥；小于0.3mm以下的缝按细缝进行处理，采用超细水泥或进行化学灌浆处理。

②用于接缝、接触灌浆的中热硅酸盐水泥强度等级为42.5级，灌浆的水泥细度要求通过80um方孔筛，其筛余量不大于3％。

③用于接缝灌浆的中热硅酸盐超细水泥采用42.5级中热硅酸盐水泥进行磨细，可以干磨、也可以湿磨，要求Dmax＜40um，比表面积大于6500cm2/g。

④灌浆用的中热硅酸盐水泥必须符合小湾专供中热水泥以及GB200-2003规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。袋装水泥出厂期超过3个月、散装水泥出厂期超过6个月时，必须经过检验合格后才能使用。

⑤水泥检验：中热硅酸盐水泥检验频率每200t为一批次，不足200t也为一个批次，检测项目有：3d、28d水泥抗压及抗折强度、凝结时间、体积安定性、标准稠度、细度、密度等；超细水泥检验频率每20t为一批次，检测项目有：比表面积、强度；不足20t的按一批次进行抽检。

⑵浆液性能要求

根据现场横缝接缝灌浆浆液试验成果，确定了接缝灌浆的相关技术要求：

①接缝灌浆缝宽大于1mm的灌区全部采用单一水灰比，浆液水灰比为

0.45：1，浆液中掺高效减水剂，马氏漏斗粘度控制在40s左右；缝宽在0.3～1mm

的灌区采用0.6：1和0.45：1两级水灰比灌注，0.6：1水灰比浆液马氏漏斗粘度控制在30s左右；对于采用两级水灰比浆液灌注的灌区，先采用0.6：1水灰比灌注，待回浆管出浆后且排浆比重达到或接近进浆比重，改用0.45：1水灰比灌注，当排气管排浆比重达到或接近进浆比重，且管口压力或缝面增开度达到设计规定值且注入率小于0.4L/min时，持续20分钟灌浆即可结束。

②一般情况下从开始搅拌到灌入缝内的总时间普通中热水泥不大于3h，超细水泥不大于2h。浆液搅拌应使用高速搅拌机搅拌，其时间1分钟，但不少于30s。制浆站不允许使用普通搅拌机，二级转浆站使用的储浆设备和灌浆设备可以使用普通搅拌机，时间必须满足3min以上。

③浆液温度应保持在5℃～40℃。

④灌浆浆液中都应添加高效减水剂，并以水溶液的状态加入。

⑤制浆材料必须称量，称量误差应控制在5％以内。

⑶浆液试验

①在灌浆开始阶段和水泥批次不同时应进行下列浆液性能试验：浆液的流动性（马氏漏斗粘度）、初终凝时间、析水率、7d、28d、90d不同龄期的结石抗压强度等。

②在灌浆开始阶段和水泥批次不同时施工现场也应进行浆液性能试验：试验内容主要是浆液的马氏漏斗粘度随历时变化规律，浆液的强度，并对浆液室内试验结果进行验证。

2.3.2 灌浆作业工艺流程（如图1）