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沙沱水电站压力钢管接触灌浆施工技术刘军明105

【施工技术】

沙沱水电站压力钢管接触灌浆施工技术

刘军明

(中国水利水电第十六工程局有限公司，贵州铜仁565300)

〔摘要〕文章以沙沱水电站为例，介绍了水电站压力钢管钢衬灌浆的施工程序、主要施工方法、灌浆成果分析及质量检查方法，并对在施工过程中遇到的问题及经验形成总结。

〔关键词〕压力钢管；接触灌浆；技术

中图分类号：TV431文章标识码：B文章编号：1009-0088(2012)06-0105-03

1工程概况

乌江沙沱水电站工程主体建筑物由碾压式混凝土大坝、坝后式厂房及船闸组成，电站总装机1120MW,是贵州省乌江流域梯级开发的最后一级，也被誉为“圆梦工程”。下游沿河县距坝址约7km,周边路网可辐射至贵阳市、重庆市，对外交通、运输方便。4条压力钢管分别布置在河床左岸大坝的2#、4#、6#、8#坝段，设计均采用垂直坝轴线的单机单管引水型式，钢管内径10m,其中直径一半置于坝面结构线以内，外露部分采用钢管外包1.5m厚钢筋混凝土结构，混凝土施工均采用后浇法逐层组织实施。压力钢管内径9.6~ 10m,壁厚20～36mm,每条压力管道全长为107.809m。压力钢管结构布置，见图1。

图1压力钢管结构布置

4条压力钢管均由上平段、上弯段、斜直段(倾角为53.13°)、下弯段、下平段、渐变段和垫层段7部分组成。其中，在压力钢管道上平段、下平段、部分上弯段和下弯段钢管的接触面部位受混凝土收缩及施工等

其他诸多因素影响，在混凝土浇筑完成后容易形成脱空区域。为确保诸部位施工质量，除严格执行设计要求，加强混凝土施工过程中的质量控制外，通常采用接触灌浆的方法对脱空区域进行充填，以满足钢管管壁同混凝土的良好结合。

2接触灌浆施工

根据沙沱水电站压力钢管制作和灌浆设计规范要求，在压力钢管制作时，按预留灌浆孔孔位参数预先开孔，在混凝土浇筑完成后6个月后进行灌浆。经灌后检查仍有局部部位不满足设计规范要求，则采用在该部位继续二次开孔灌浆，直到满足设计规范要求。

2.1预留孔灌浆施工

2.1.1预留灌浆孔布设

图2压力钢管预留灌浆孔布置

开孔直径为50mm,在开孔的对应位置设置补强板，补强板材质与管身材质相同。除1#、2#管节预留灌浆孔与加劲环的间距为50cm外，其余管节均为30cm。具体布置，见图2。

106内蒙古水利2012年第6期(总第142期)

2.1.2灌浆施工程序

(1)每条压力钢管可分为上游(上平段及部分上弯段)和下游(下平段、渐变段及部分下弯段)两个灌浆单元。每个灌浆单元可独立进行施灌。

(2)每环的灌浆孔先灌注底孔，然后再灌注两侧孔，灌注底孔时两侧孔可作兼排水、排气功能。

2.1.3灌浆工艺流程

旋取预留孔堵头→通水检查→灌浆→结束待凝→旋上堵头→焊接打磨→封堵质量检查→防腐漆涂刷。

2.1.4灌浆施工方法

(1)通水检查：通常灌浆前需在预留孔上焊接灌浆管后进行通水检查，以探摸该区域的实际脱空区域及孔位间通畅、串浆情况，并有效清除内部杂物，通水压力选用0.15MPa为宜。

(2)灌浆：①灌浆材料：采用水泥强度为42.5级的硅酸盐水泥。②灌浆压力：选用0.2MPa为宜，施灌过程中采用锤击法辅助行浆及行浆范围探查。③浆液浓度及浆液变换控制：灌注水泥浆浆液配比采用0.8:1、0.6:1两个比级依次变灌，并掺减水剂以提高浆液自身的流动性。④结束标准：在设计压力下(0.2MPa),灌浆孔停止吸浆，继续注5min即可结束。

(3)灌浆孔封堵：旋开堵头→将灌浆孔内壁、堵头表面清洗干净→取出内壁杂质、吹干孔口水汽→旋紧堵头后与管壁焊牢→堵头迎水面打磨光滑后涂与钢管内壁相同的防腐漆。

2.2二次开孔灌浆施工

2.2.1二次灌浆孔布设

压力钢管底拱脱空检查通常采取锤击和声波检测等方法，仅作锤击检查难以准确确定脱空的详细情况，不能作为开孔灌浆的依据。为此，采用物探法对压力钢管底拱脱空面积和深度进行声波检测。

4条钢管声波检测范围为桩号引0+010.000～引0+026.000和引0+060.000～引0+096.700,测点为底拱80°,每排5个测点，环距20°,排间距0.5m,测点距离已有的灌浆孔20cm的距离。声