(中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司,四川 成都 611130)
錦屏一級水電站大壩高壓、高流速流道鋼襯接觸灌漿施工技術(shù)
陳旭東 劉鵬程
(中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司,四川 成都 611130)
錦屏一級水電站大壩設置2個放空底孔和5個泄洪深孔,其中放空底孔底部高程位于EL1750.00m,放空底孔布置有鋼襯,鋼襯斷面均為矩形,包括漸變段和水平直段,其水平直段斷面凈尺寸為5.0m(寬)×9.2m(高),出口高度向下收縮至6.082m(凈高尺寸);泄洪深孔底部高程EL1792.0m,泄洪深孔布置有鋼襯,斷面均為矩形,泄洪深孔包括漸變段和水平直段,其水平直段斷面凈尺寸為5.448m(寬)×9.2m(高),出口高度向下收縮。鋼襯由頂襯、側(cè)襯和底襯組成,施工為先進行鋼襯安裝,后進行混凝土澆筑,最后進行鋼襯的接觸灌漿施工。
錦屏;放空底孔;泄洪深孔;鋼襯;接觸灌漿;技術(shù)
錦屏一級水電站共設置四層底孔,分別為導流底孔﹑放空底孔﹑泄洪深孔和表孔,其中導流底孔在發(fā)電階段需要進行封堵,不參與后期的泄洪過流,而放空底孔﹑泄洪深孔及表孔需要參與電站運行后期的泄洪過流,防洪度汛,其水位最大高差130.0m,流道過流水為高壓﹑高速流水,為保證底孔運行安全,需要對流道的鋼襯進行接觸灌漿,接觸灌漿質(zhì)量尤其重要。
第一次鋼襯接觸灌漿可以最大限度的利用鋼襯上預留的灌漿孔(50cm×50cm),部分獨立的脫空區(qū)也可以采用補鉆孔,形成進﹑回漿系統(tǒng)。第二次及后續(xù)次接觸灌漿孔需根據(jù)灌后檢查情況進行布孔。
鋼襯接觸灌漿施工為逐次進行接觸灌漿機脫空檢查,直到脫空檢查滿足設計要求,錦屏一級水電站鋼襯接觸灌漿施工程序如圖1所示。
3.1 灌前脫空檢查
3.1.1 檢查方法
脫空區(qū)檢查:將鋼襯底板的雜物及廢水清理干凈后,采用錘敲法檢查脫空范圍,并在現(xiàn)場標示清楚,同時在圖紙上繪制脫空區(qū)分布圖。
串通檢查:將灌漿孔的堵頭采用專用工具拆卸后,在每個灌漿孔上安裝φ25mm,L=10cm的鐵管做進漿管,采用0.1MPa的壓縮空氣進行通風檢查,以掌握灌漿孔間的串通情況。
3.1.2 回漿系統(tǒng)形成
完成脫空區(qū)檢查和串通檢查后,將脫空區(qū)域及串通情況詳細標注在圖紙上,確保每個脫空區(qū)都有進漿﹑回漿和排氣系統(tǒng),不具備的脫空區(qū),則采用補鉆孔方式增設灌漿孔,形成灌漿系統(tǒng),典型檢查結(jié)果圖詳如圖2所示。
圖1 鋼襯接觸灌漿施工程序圖
圖2
表1 2#泄洪深孔底襯第一次接觸灌漿成果表
表2 2#泄洪深孔底襯化學灌漿成果統(tǒng)計
表3 2#深孔底襯接觸灌漿質(zhì)量檢查成果統(tǒng)計
3.2 接觸灌漿施工
3.2.1 灌漿材料
灌漿水泥采用PO42.5級中熱水泥。
3.2.2 灌漿管路布置方式
從灌漿站接一根灌漿管路及一根回漿管鋪設至工作面。在進漿主管上分三根進漿支管。進漿主管﹑支管上均安裝壓力表。灌漿壓力通過閘閥調(diào)節(jié)控制,以滿足設計要求。
3.2.3 灌漿方式
孔底襯鋼接觸灌漿按照自下游向上游推進的灌漿方式施灌,即由底高程位置開始灌漿。開灌時根據(jù)灌前通風檢查情況,接觸灌漿選擇串通性較好的孔作為進漿孔,首先啟用一根進漿支管,或者每個脫空區(qū)一根進漿支管,多個脫空區(qū)并灌的方式,由下游向上游推進,直至單個底孔所有的脫空區(qū)灌注完成。
3.2.3 灌漿水灰比
灌前檢查串通性較好的脫空區(qū),采用0.45:1漿液灌注,串通性較差的脫空區(qū)采用0.7:1漿液進行灌注。
3.2.4 灌漿壓力控制
灌漿壓力在大面積串漿區(qū)控制在0.1MPa,獨立脫空區(qū)控制在 0.15MPa,通過調(diào)節(jié)灌漿支管上的閥門來控制灌漿壓力。
3.2.5 結(jié)束標準
在設計壓力下,灌漿孔停止吸漿,延續(xù)5min即可結(jié)束灌漿。
3.2.6 抬動變形觀測
在底襯每節(jié)上均安裝千分表進行觀測,在灌漿過程中安排專人進行觀測記錄;也可以安裝抬動自動監(jiān)測裝置加以監(jiān)測。
3.3 灌漿成果統(tǒng)計
完成鋼襯第一次接觸灌漿后,及時整理接觸灌漿成果,形成灌漿成果統(tǒng)計表,典型成果表詳見表1。
第一次接觸灌漿后,同樣采用錘敲法,進行第二次脫空檢查,并將檢查成果在圖紙上繪制,具體操作與第一次脫空檢查一致。
5.1 灌漿孔布置
根據(jù)第二次脫空區(qū)檢查成果圖,在每一個獨立脫空區(qū)采用磁力鉆補鉆兩個(一個進漿﹑一個排氣兼回漿)或兩個以上的孔進行灌注,并繪制孔位布置成果圖。
5.2 接觸灌漿施工
5.3.1 灌漿材料
第二次接觸灌漿材料選用需根據(jù)脫空區(qū)面積進行選定,脫空區(qū)直徑D≥5mm,選用濕磨細水泥漿液,D<5mm選用化學漿液灌注,其中采用濕磨細水泥漿液施工和第一次接觸灌漿施工工藝相同。化學漿液性能需滿足相關(guān)要求,本案選用化學灌漿為例。
5.3.2 灌漿方式
接觸灌漿按照從低處往高處推進的灌漿方式施灌。在灌漿過程中如果遇到串通性較差的脫空區(qū),安排施工人員利用錘子,在灌漿過程中輕輕敲擊脫空區(qū),以提高其漿液的擴散范圍,從而提高灌漿質(zhì)量。
5.3.3 灌漿漿液配比
第二次鋼襯接觸灌漿漿液配比為7:1。
5.3.4 灌漿壓力控制
第二次鋼襯接觸灌漿壓力為0.1~0.15Mpa,灌漿壓力通過調(diào)節(jié)灌漿泵進漿流量來控制。
5.3.5 抬動變形觀測
與第一次接觸灌漿抬動觀測一致。
5.3.6 灌漿結(jié)束標準
在設計壓力下,灌漿孔停止吸漿,延續(xù)4小時即可結(jié)束灌漿。
5.4 施工成果資料統(tǒng)計分析
鋼襯第二次接觸灌漿成果統(tǒng)計要求同第一次,典型成果表詳見表2。
6.1 質(zhì)量檢查標準
(1)接觸灌漿封孔質(zhì)量檢測應采用磁粉JB/T6061有關(guān)規(guī)定或滲透JB/T6062有關(guān)規(guī)定探傷檢查,應按不少于10%個數(shù)檢查,當發(fā)現(xiàn)裂紋時應100%進行檢查。
(2)鋼襯接觸灌漿完成14d后,采用錘擊法或其他方法對鋼襯接觸灌漿質(zhì)量進行質(zhì)量檢查,檢查時持手錘在鋼襯上隨機錘擊,及時標出脫空范圍。1m2范圍內(nèi)脫空面積不得大于0.2m2,且脫空部位不得集中,脫空最大高度不超過5mm。不合格的部位應進行補灌。
6.2 底襯灌漿質(zhì)量檢查統(tǒng)計表
鋼襯接觸灌漿完成14d后,按照技術(shù)要求進行質(zhì)量檢查,并編制鋼襯接觸灌漿灌后質(zhì)量檢查成果,典型成果表詳見表3。
錦屏一級水電站大壩各層底孔鋼襯接觸灌漿采用此施工工藝,施工完成后,參建各方進行了聯(lián)合檢查,鋼襯接觸灌漿施工各項指標滿足設計技術(shù)要求,并順利的通過了蓄水后的第一年高壓﹑高流速泄洪的考驗,證明此鋼襯接觸灌漿工藝可行,且能有效的保證施工質(zhì)量。
[1]李文清.雅礱江錦屏一級水電站截流施工技術(shù)[J].南水北調(diào)與水利科技, 2008(03):81-83.
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