穆國(guó)鋒

(中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，鄭州 450001)

0 工程概況

布桑加(Busanga)水電站位于剛果(金)南部地區(qū)盧阿拉巴(Lualaba)河上，上游建有N’Seke 水電站及Nizilo水電站，是該峽谷河段規(guī)劃四個(gè)梯級(jí)電站的最后一個(gè)梯級(jí)。大壩為拋物線(xiàn)雙曲碾壓混凝土拱壩，最大壩高141.5m。

發(fā)電廠(chǎng)房位于大壩下游約420m的河道左岸，為岸邊式地面廠(chǎng)房，裝機(jī)4臺(tái)，單機(jī)容量60MW，總?cè)萘?40MW。廠(chǎng)房蝸殼最大直徑2.9m，最小直徑1.1m。

1 FUKO管的構(gòu)造和工作原理

1.1 FUKO管構(gòu)造

FUKO管最早從德國(guó)引進(jìn)，F(xiàn)UKO的德語(yǔ)是FUGENKONTAKA的縮寫(xiě)，意思是接縫。FUKO管作為水泥灌漿使用，Ф38mm，材質(zhì)為聚氯乙烯，構(gòu)造如圖。

圖1 FUKO管結(jié)構(gòu)圖

FUKO管為圓形帶肋狀，管道直徑25mm，圓形管道凹處交錯(cuò)布置有4排出漿孔，孔徑7mm，間距6cm；一條橡膠帶覆蓋整個(gè)管道，橡膠帶上縱向分段布置有8條出漿槽，外圍有一層塑料編織網(wǎng)將橡膠帶緊緊裹在管道外；FUKO管柔軟可彎曲，可以連接任意長(zhǎng)度來(lái)滿(mǎn)足工程需要。

圖2 FUKO管細(xì)部結(jié)構(gòu)圖

1.2 工作原理

工作原理：

1)混凝土澆筑

在灌漿管的管體四周上均勻設(shè)置多道出漿孔槽和單向開(kāi)關(guān)，可全斷面出漿，當(dāng)澆注混凝土?xí)r，單向開(kāi)關(guān)可防止砂漿堵塞出漿孔。

2)灌漿

漿液在壓力作用下進(jìn)入管道，從管道上的出漿孔滲出，在壓力作用下，覆蓋在管道上的橡膠帶變形收縮，橡膠帶上的縫隙張開(kāi)，漿液從橡膠帶上滲出，均勻地注入混凝土結(jié)構(gòu)與基層或鋼襯之間的縫隙中。

灌漿完成后，在外部漿液的壓力作用下，橡膠條上裂隙收縮，壓實(shí)在管道周?chē)o緊覆蓋住出漿孔，使?jié){液不能倒灌到管道內(nèi)。就像是單向開(kāi)關(guān)，只能進(jìn)不能出，在灌漿結(jié)束后可用清水清洗管道，對(duì)后期缺陷可重復(fù)進(jìn)行灌漿[1]。

FUKO管工作狀態(tài)如圖3所示。

圖3 FUKO管工作狀態(tài)圖

2 蝸殼灌漿

2.1 FUKO管的布置

廠(chǎng)房蝸殼由24節(jié)瓦片組成，每節(jié)瓦片布置一套灌漿系統(tǒng)，F(xiàn)UKO管從蝸殼中心線(xiàn)以下沿著蝸殼外壁布置，延伸到蝸殼與座環(huán)相連部位陰角最上部，以保證灌漿范圍能全部覆蓋。

進(jìn)漿管和回漿管布置在EL740.5m水輪機(jī)層內(nèi)，回漿管和蝸殼間距大于20cm。FUKO管與進(jìn)漿管、回漿管連接見(jiàn)圖4、圖5和圖6所示。

圖4 FUKO管細(xì)部結(jié)構(gòu)圖

圖5 FUKO管布置圖

圖6 FUKO管連接圖

2.2 FUKO管的安裝

蝸殼驗(yàn)收完成后，在蝸殼下半部外臂上安裝FUKO管，F(xiàn)UKO管柔軟可彎曲，管身的固定采用不銹鋼金屬管道夾(每隔20cm布置一個(gè))，金屬夾片用黏結(jié)劑黏在蝸殼上。

管道安裝時(shí)要求平順，無(wú)扭曲，緊貼在蝸殼外臂上，貼的越緊，灌漿效果越好；要求管道外包橡膠帶無(wú)張開(kāi)，接頭處要連接牢固。

2.3 灌漿工藝

1)灌漿壓力

蝸殼接觸灌漿在蝸殼混凝土全部澆筑完成，并達(dá)到28天齡期后進(jìn)行，最大灌漿壓力0.1MPa，灌漿采用P.O.42.5普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比采用1:1、0.8：1、0.6:1(或0.5:1)三個(gè)比級(jí)，應(yīng)盡量多灌注較濃稠漿液。

2)灌漿前沖洗

灌漿前應(yīng)用壓力風(fēng)檢查縫隙串通情況，吹除空隙內(nèi)的污物和積水，風(fēng)壓必須小于灌漿壓力，采用0.8MPa。

3)灌漿

灌漿采用自動(dòng)記錄儀，并在孔口安裝壓力表，灌漿應(yīng)從低處孔開(kāi)始，在灌漿過(guò)程中敲擊震動(dòng)鋼襯，并應(yīng)記錄灌入量和濃度，在規(guī)定壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注5min即可結(jié)束。

在鋼襯內(nèi)進(jìn)行抬動(dòng)變形監(jiān)測(cè)，在灌漿過(guò)程中應(yīng)觀(guān)測(cè)蝸殼鋼襯的變形，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即降低壓力，并進(jìn)行相關(guān)檢查，檢查正常后方可繼續(xù)灌漿。

4)管路清洗、封堵

在灌漿結(jié)束后，立即用清水對(duì)管路進(jìn)行沖洗，將管路內(nèi)水泥漿用真空管吸出，將管路清洗干凈，以備復(fù)灌。

5)質(zhì)量檢查

在灌漿結(jié)束7-14d后，對(duì)蝸殼進(jìn)行質(zhì)量檢查，采用敲擊法，繪制出蝸殼的脫空部位、面積，并標(biāo)注在蝸殼上；復(fù)灌時(shí)要嚴(yán)格控制灌漿壓力，在灌漿完成后對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行檢查，直至合格。

6)封孔

在蝸殼全部檢查合格后，對(duì)灌漿管進(jìn)行封堵，采用水灰比05:1的水泥漿封堵密實(shí)[2]。

3 灌漿質(zhì)量評(píng)述

蝸殼灌漿完成后，對(duì)蝸殼進(jìn)行了檢查，1#蝸殼脫空部位有5處，最大面積1.2m2，2#蝸殼脫空部位有4處，最大面積0.85m2，3#蝸殼脫空部位6處，最大面積1.1m2，4#蝸殼脫空部位4處，最大面積1.3m2。

根據(jù)檢查結(jié)果對(duì)蝸殼進(jìn)行了復(fù)灌，復(fù)灌結(jié)束后匯同監(jiān)理、設(shè)計(jì)和業(yè)主單位對(duì)蝸殼灌漿質(zhì)量進(jìn)行了檢查，通過(guò)敲擊和物探法進(jìn)行檢查，1#蝸殼空腔部位2處，最大面積0.3m2；2#蝸殼空腔部位3處，最大面積0.25m2；3#蝸殼空氣部位2處，最大面積0.22m2；4#蝸殼空腔部位2處，最大面積0.21m2。脫空點(diǎn)深度在1-3mm，滿(mǎn)足蝸殼接觸灌漿質(zhì)量要求。

4 結(jié) 論

FUKO管作為一種新型接觸灌漿系統(tǒng)，在灌漿管的管體四周上均勻設(shè)置多道出漿孔槽和單向開(kāi)關(guān)，可全斷面出漿，當(dāng)澆注混凝土?xí)r，單向開(kāi)關(guān)可防止砂漿堵塞出漿孔。可以進(jìn)行重復(fù)多次灌漿，施工操作簡(jiǎn)單，避免了在蝸殼上開(kāi)孔進(jìn)行二次灌漿，減少了工序；同時(shí)保持了蝸殼的整體性。在蝸殼接觸灌漿、壓力鋼管接觸灌漿、大壩壩基基面接觸灌漿中采取此技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有廠(chǎng)家可以生產(chǎn)，可以大力推廣。