软塑料拔管造孔在东风拱坝接缝灌浆中的应用

1概述东风电站拦河大坝采用双曲率抛物线薄拱坝（文中简称东风拱坝）最大坝高162m，顶宽6m，底宽25m左右，坝体厚高比0.163，坝顶中心弧长254.35m.根据拱坝结构布置需要，大坝共设置13条横缝，分作14个坝段。根据灌浆技术规范要求，拱坝接缝灌浆共设置14个灌浆层，一般每层灌区高度在7.5~12m，共计135个灌浆区，每个灌浆区面积在180 ~300m2之间，最大灌浆区为291. 8m2，大坝横缝接缝灌浆总面积为26大坝接缝灌浆，必须在坝体缝面内预埋灌浆系统，该系统采用的是钢管、出浆盒、白铁皮盖板和排气槽等型式，这种系统耗钢量大，易堵塞，且补救困难，施工复杂。因此，东风拱坝接缝灌浆设计根据国内外已建和在建工程经验，采用了软塑料拔管造孔式全塑料双回路接缝灌浆系统。

　　2接缝灌浆系统设计接缝灌浆系统由进浆管、回浆管、排气孔、排浆孔和止浆片组成。东风拱坝接缝灌浆管路采用了灌浆保证率较高的软塑料拔管造孔式升浆孔和全塑料双回路进、回浆硬管新系统。该灌浆系统与传统的钢管盒式灌浆系统相比具有明显的优势：由出浆孔的线出浆代替出浆盒的点出浆，缝面水泥浆的充填速度大大加快，既能缩短灌浆时间又能提高接缝灌浆质量。

　　双回路灌浆系统的设计，使灌浆可靠性大，质量保证率高。

　　用塑料拔管成孔代替钢管，可节省大量钢材，降低工程成本。

　　软塑料拔管造孔全塑双回路接缝灌浆系统布置m等距垂直布置，且均采用软聚氯乙烯塑料拔管造孔，每次拔出长度为一个浇筑层高度。软管长度一般比混凝土浇筑层高度长1.0m即可，一头用加热烘烤软化封闭，另一头压入自行车气门针接头，最后充气检查，停放24h不漏气便可使用。一般软塑料管可重复利用3次。双回路进回浆干管及排气干管规格见表1.表1接缝灌浆预埋塑料管规格表灌浆管名称塑料管品名规格/cm备注升浆管软聚氯乙烯管壁均匀，在气温4C的条件下，0.水平排气管软聚氯乙烯MPa压力作用能膨胀，具有耐酸碱性能进回浆干管硬聚乙烯焊接后，性能稳定，不变脆，抗冲击强度排气干管硬聚乙烯收穑日期：20⑴一从事水工建筑物设计。

　　王东奇（1960―），男，山东潍县人，学士，工程师，从事水工建筑物施工与工程概预算工作。

　　宁华晚等：软塑料拔管造孔在东风拱坝接缝灌浆中的应用进回浆干管设计成6m长的标准件。

　　2.2管路埋设与缝面造孔塑料灌浆管路的安装与埋设是在后浇块混凝土仓面进行的，铅垂升浆孔及水平排气孔是在先浇块混凝土缝面的半圆槽内放置充好气的软塑料管，待后浇块混凝土浇筑完毕24h后，将软塑料管放气拔出，就形成了骑缝孔（出浆孔）。

　　1进回浆管路埋设进回浆管路埋设在每一封闭灌浆区的起始层后浇块内进行，固定进回浆管用的Y2mm钢筋长60cm，埋入先浇块混凝土内30cm.埋设工序为：将加工好的每一标准段硬塑料管在现场采用塑料焊接或套管连接；将进回浆管紧贴半圆孔壁，用铅丝固定在预埋钢筋上（见）2缝面造孔铅垂升浆孔。在先浇块的自动钢滑模板上设置Y30mm的半圆形木条或半圆钢管，间距1. 5m，在木条或钢管上绑扎细铅丝，钢滑模上升后，即在混凝土缝面上形成半圆形凹槽和细铅丝头。

　　软塑料拔管安装前应对半圆孔壁进行检查清理，孔壁上的错台应修理好。安装时把软塑料管嵌入半圆形凹槽内，并用细铅丝绑扎固定，尖封闭端插入进浆管的支管内或骑缝出浆孔内25cm左右，然后向软塑料管充气，使其膨胀至不能从Y25.mm硬塑料支管或骑缝出浆孔内扒出为止。

　　（2）水平排气孔。在先浇块钢滑模板的水平止浆片下，沿水平方向平行设置两排Y30mm的半圆形木条和绑扎细铅丝，钢模滑升后，在先浇块混凝土缝面上形成两条水平的半圆凹槽（见），在排气孔软塑料拔管剖面示意图（单位：mm）223成孔及孔口保护后浇块混凝土浇筑完毕24h后，放掉软塑料管内的气体，将其从混凝土中拔出，形成灌浆用的骑缝出浆孔。然后，用水冲洗孔中杂物，同时检查灌浆管路的畅通情况，最后，用软木塞临时或永久性地封住孔口，以保护灌浆孔或排气孔。

　　2.3灌浆管路堵塞后的补救措施灌浆管路堵塞时，应用压力风、水轮换冲洗，以疏通管路。否则，就应进行架桥搭接处理。

　　3接缝灌浆拱坝接缝灌浆是保证坝体的刚性、稳定性和整体性的一项重要措施，东风电站这样既高又薄的双曲拱坝，提高接缝灌浆质量及其预埋管路的可靠性就显得至关重要。因此，灌浆前，应认真检查坝体混凝土的冷却温度、缝面张开度、管路的畅通及缝面串漏情况，因地制宜地采取相应的技术措施，以取得良好的接缝灌浆效果。

　　3.1准灌条件灌缝两侧及上部盖重混凝土的温度，必须达到设计要求的封拱灌浆温度12~15C.除坝顶层外，灌浆层上部要求不小于9. 0m以上的混凝土盖重。

　　两侧混凝土及上部压重混凝土的龄期应大于6个月。若达不到，则按每缩短一个月将坝体封拱灌浆温度降低1 C来进行补偿，但降低的幅度不得大于2°C.灌区必须密封，管路畅通。

　　3.2主要技术要求灌浆顺序必须从河床向两岸推进，下一层成拱之后方可进行上一层灌区的灌浆工作。

　　（2）缝面在灌前必须进行通水检查、堵漏处理、浸泡及冲洗等工作。

　　灌浆材料用新鲜的水城525普通硅酸盐水泥，水灰比采用0.5：1―个等级。

　　灌浆压力以灌区顶部排气管出口压力达到0.2MPa为准。灌浆过程中，缝面增开度不应超过0.4mm，规块径向变位应小于2mm.同一坝段的上一层灌浆工作必须待下层灌浆结束14d后方可进行。同一灌浆层内相邻横缝灌浆需待5d以后方可进行另一条缝的灌浆工作，但间隔时间不超过8h的，可连续进行灌浆工作。

　　横缝灌浆压力以进浆压力作为控制标准，排气管出口压力0.2MPa作为校核标准。

　　3.3灌浆工艺水泥浆由集中制浆站供应。两套进回浆管路同时直接用水灰比为0.5：1的浆液进行灌浆，灌注到排气管排出水灰比0.5：1的浆液后，关闭排气管闸阀，在设计压力下灌注到缝面不吸浆再延续20min，然后再从排气管口进行倒灌20min.灌浆时，对上部灌区进行通水冲洗，以防止未灌区被串浆充填或堵死。

　　4特殊情况的处理4.1缝面堵漏廊道穿过缝面，部分止水片施工质量差，造成缝面渗漏水。灌浆前要求凿一条宽6cm，深10cm的槽，洗净后用水泥砂浆填实抹平，并挂网喷混凝土处理。

　　如有水平裂缝较长、漏水较大的，在凿槽堵缝时，埋设Y25.4mm铁管，作为排放稀浆及卸压用。此法处理需反复几次，才见效果。

　　42串浆对上串不严重的灌区，采取“升压一降压一沉淀一堵漏”，或压重层相应缝通流动水的方法处理。

　　对上串严重的灌区，则采取上、下灌区同时施灌的方法处理。

　　4.3意外事故因停电、机械故障等而使灌浆中断，短时间内又不能恢复，应及时将缝面浆液放出，并用压力水将缝面和灌浆管路冲洗干净。

　　先浇块变为后浇块施工和上、下浇筑层半圆槽未对位的灌缝，采用Y25.4mm铁管搭接处理。

　　成果分析5.1灌浆资料分析接缝灌浆的单位注入量为1. 6~15.5kg/m2.结合灌缝实测张开度为0. 1~2.49mm的情况分析，各灌缝的平均单位注入量达4. 66kg/m2，这足以说明缝面是充填密实和饱满的。从资料分析来看，灌浆合格率达98%优良率达75%说明东风拱坝的接缝灌浆质量好，满足设计要求。

　　5.2灌浆质量检查情况分析5.21钻孔取芯检查为了检查缝面水泥结石情况，在廊道内布置骑缝检查孔。孔径Y130mm，孔深穿过止浆片以下1~1.5m.大部分缝面的水泥结石清晰，结石充填厚度在0.3~1.0，胶结紧密，充填饱满。

　　5.22钻孔压水检查拱坝接缝灌浆不仅要将缝面充填密实，而且应满足抗渗要求。因此，在质量检查时，在廊道布置了一些与缝面斜交的钻孔，进行压水试验。压水孔孑L距经0.3MPa压水检查，钻孔的吸水量为0. 3钻孔孔探仪检查在廊道斜穿缝面的Y42mm风钻孔内，用孔探仪观察检查，缝面水泥结石大部分充填饱满、密实，显青灰色。

　　结语东风拱坝接缝灌浆采用软塑料拔管造孔全塑双回路灌浆系统，是一种行之有效、经济可靠的方法，而且有如下优点。

　　节省材料。东风拱坝接缝灌浆节省钢材料250t左右。软塑料管不仅价格便宜，而且可重复利用3~5次。这样，既节省了材料运输费和人工费，又降低了劳动强度，取得良好的技术经济效益。

　　提高灌浆质量。由于出浆孔变为线出浆，出浆面积增大，浆液扩散均匀，流动速度快，缝面易填充密实、饱满。

　　加快施工进度。采用软塑料拔管造孔全塑双回路灌浆系统，预埋管路的可靠性强，堵塞事故处理工作量小。同时，塑料管制作容易、安装简单，对大坝混凝土浇筑干扰小。