二滩水电站导流洞堵头接触灌浆
2008-01-16 15:49:22 来源：
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电力18讯： 摘 要：介绍了二滩水电站导流洞堵头接触灌浆的施工布置和施工方法，指出了这种施工布置和施工方法存在的不足及今后堵头设计、施工中应注意的问题。
关键词：导流洞；堵头；接触灌浆；封堵；二滩水电站
1 前 言
二滩水电站左、右岸各布置一条导流洞，导流洞左、右边墙为混凝土衬砌，顶拱为喷锚支护。导流洞衬砌后断面均为宽17．5m、高23m的城门洞形。左岸导流洞堵头底板下游端高程1005．7m，右岸导流洞堵头底板下游端高程1006．2m。堵头段长均为60m，是目前国内断面最大、承受水头压力最高的堵头。左、右岸堵头自上游封堵面15m起至下游面，在距底板10m高的位置均设有一长45m、宽5m、高6m的灌浆廊道。导流洞封堵后，堵头最大要承受195m高的水头压力。左、右导流洞平面位置见图1。
左导堵头桩号Sta．0＋498～0＋558，右导堵头桩号Sta．0＋660～0＋720。
2 设计与设计修改
堵头混凝土与原导流洞边墙衬砌混凝土间、与顶拱喷锚支护间及原衬砌混凝土与围岩间均设计接触灌浆，待堵头混凝土封堵完成后，在堵头灌浆廊道内进行辐射钻孔灌浆。灌浆孔展开后在岩面上的间、排距为4m×4m，入岩深度0．8m，灌浆压力2．0MPa。
堵头施工混凝土浇筑强度高（左、右导堵头A、B块混凝土各12层，共48层，5．2万m3）、工期紧（从1997年11月4日导流洞下闸至1998年5月1日临时底孔下闸蓄水只有约半年的时间）、工序较多（混凝土浇筑～混凝土冷却～冷却水管灌浆～接触灌浆），且在导流洞施工时，设计的堵头部位固结灌浆未完成，增加了部分固结灌浆作业。同时，在堵头廊道内进行接触灌浆施工，将与堵头混凝土内埋设的仪器电缆相干扰。经过分析，仅混凝土浇筑和冷却就需5个半月时间，用原设计的方法完成接触灌浆（共钻孔434个，约6 000延米）至少需要2个月，因此在水库下闸蓄水前无法完成接触灌浆作业。堵头施工分为上游块（即A块，长32．5m）和下游块（即B块，长27．5m），A、B块之间设收缩缝。在堵头廊道内也布置了接缝灌浆管。
因上述原因，工程师于1997年11月28日同意了由承包商提出的引管接触灌浆方案，即引管接触灌浆孔布置孔间、排距仍为4m×4m，灌浆压力为2．0 MPa，并将两边墙固结灌浆孔与接触灌浆孔合为一体，在堵头混凝土回填之前钻孔引管，进、出浆管引到堵头下游面。左、右导流洞堵头边墙钻孔深度分别为7m和3．5m（包括边墙混凝土衬砌厚度），顶拱孔深均为0．8m。
3 施工情况
3．1 接触灌浆引管布置
导流洞堵头左、右边墙的引管布置、堵头所有引管布置平面展开图和孔口引管剖面见图2、3。接触灌浆管编号从左至右依次为：左导L1、L2、…、L33，右导R1、R2、…、R33。其中1号和33号管为堵头上游端的引管，2～10号管和24～32号管为左、右边墙引管，11～23号管为顶拱引管。
3．2 钻孔和引管施工
由于接触灌浆采用的是引管方法，因此在施工过程中钻孔与堵头混凝土浇筑交叉进行，即在每浇一层（层厚2m）混凝土之前，先将这层混凝土内的所有接触灌浆孔钻完并进行引管，如此一层一层向上进行。每层孔终孔后需用清水或气注入孔中清洗，直到孔口返清水、工程师检查验收确认满足设计要求后才能进行引管作业。引管灌浆进、出浆管采用直径1英寸的镀锌钢管。在每个灌浆回路中，有14或12个叉管伸入灌浆孔内（顶拱伸入0．7m，边墙伸入3m），孔口用圆形钢板
覆盖，钢板与灌浆管焊接在一起，钢板周边用砂浆勾缝（参见图2之详图B），进、出浆管固定在衬砌混凝土或顶拱喷锚支护混凝土上。
3．3 钻孔、灌浆施工设备
主要采用Atlas系列Roc742及Roc409型冲击钻钻孔，灌浆采用的是国产BW100／100型灌浆泵、600L储浆桶及2×200L低速搅拌桶。浆液由左、右岸中心制浆站拌制，由国产BW100／100型灌浆泵送至现场。
3．4 灌浆方法与要求
（1）灌浆按要求分两个阶段。第一阶段先灌堵头上游端两排孔，以封闭上游端面的接触面；第二阶段由两边墙从低到高进行其他管路的灌浆。浆液配比采用（0．6～0．45）∶1。当压力达到2．0MPa、流量等于零时再持续2分钟即可结束灌浆。
（2）“右导”接触灌浆由堵头上游端及两侧从底向顶进行。在灌浆中因止浆片失效，浆液串入堵头接缝内，顶拱等多处出现漏浆，其他管路也出现串浆。因有较多的接触灌浆管和接缝灌浆管相通，导致串浆严重，使较多的接触灌浆孔与管路被堵，影响接触灌浆质量和接缝灌浆质量。灌浆中出现漏浆的部位主要在堵头顶拱混凝土与顶拱喷锚混凝土之间、堵头左右边墙与原导流洞边墙混凝土之间，以及堵头端面下游5m左右的导流洞边墙混凝土接缝处。
（3）此后进行的后序接触浆施工，按各个回路逐一进行。每个回路进浆量控制在10 000L（主要因堵头上、下游及顶拱均未设止浆片，只有左、右边墙设止水片，接触灌浆时浆液有串入堵头上游的可能）左右，如不回浆、不漏浆则停止进
关键词：导流洞；堵头；接触灌浆；封堵；二滩水电站
1 前 言
二滩水电站左、右岸各布置一条导流洞，导流洞左、右边墙为混凝土衬砌，顶拱为喷锚支护。导流洞衬砌后断面均为宽17．5m、高23m的城门洞形。左岸导流洞堵头底板下游端高程1005．7m，右岸导流洞堵头底板下游端高程1006．2m。堵头段长均为60m，是目前国内断面最大、承受水头压力最高的堵头。左、右岸堵头自上游封堵面15m起至下游面，在距底板10m高的位置均设有一长45m、宽5m、高6m的灌浆廊道。导流洞封堵后，堵头最大要承受195m高的水头压力。左、右导流洞平面位置见图1。
左导堵头桩号Sta．0＋498～0＋558，右导堵头桩号Sta．0＋660～0＋720。
2 设计与设计修改
堵头混凝土与原导流洞边墙衬砌混凝土间、与顶拱喷锚支护间及原衬砌混凝土与围岩间均设计接触灌浆，待堵头混凝土封堵完成后，在堵头灌浆廊道内进行辐射钻孔灌浆。灌浆孔展开后在岩面上的间、排距为4m×4m，入岩深度0．8m，灌浆压力2．0MPa。
堵头施工混凝土浇筑强度高（左、右导堵头A、B块混凝土各12层，共48层，5．2万m3）、工期紧（从1997年11月4日导流洞下闸至1998年5月1日临时底孔下闸蓄水只有约半年的时间）、工序较多（混凝土浇筑～混凝土冷却～冷却水管灌浆～接触灌浆），且在导流洞施工时，设计的堵头部位固结灌浆未完成，增加了部分固结灌浆作业。同时，在堵头廊道内进行接触灌浆施工，将与堵头混凝土内埋设的仪器电缆相干扰。经过分析，仅混凝土浇筑和冷却就需5个半月时间，用原设计的方法完成接触灌浆（共钻孔434个，约6 000延米）至少需要2个月，因此在水库下闸蓄水前无法完成接触灌浆作业。堵头施工分为上游块（即A块，长32．5m）和下游块（即B块，长27．5m），A、B块之间设收缩缝。在堵头廊道内也布置了接缝灌浆管。
因上述原因，工程师于1997年11月28日同意了由承包商提出的引管接触灌浆方案，即引管接触灌浆孔布置孔间、排距仍为4m×4m，灌浆压力为2．0 MPa，并将两边墙固结灌浆孔与接触灌浆孔合为一体，在堵头混凝土回填之前钻孔引管，进、出浆管引到堵头下游面。左、右导流洞堵头边墙钻孔深度分别为7m和3．5m（包括边墙混凝土衬砌厚度），顶拱孔深均为0．8m。
3 施工情况
3．1 接触灌浆引管布置
导流洞堵头左、右边墙的引管布置、堵头所有引管布置平面展开图和孔口引管剖面见图2、3。接触灌浆管编号从左至右依次为：左导L1、L2、…、L33，右导R1、R2、…、R33。其中1号和33号管为堵头上游端的引管，2～10号管和24～32号管为左、右边墙引管，11～23号管为顶拱引管。
3．2 钻孔和引管施工
由于接触灌浆采用的是引管方法，因此在施工过程中钻孔与堵头混凝土浇筑交叉进行，即在每浇一层（层厚2m）混凝土之前，先将这层混凝土内的所有接触灌浆孔钻完并进行引管，如此一层一层向上进行。每层孔终孔后需用清水或气注入孔中清洗，直到孔口返清水、工程师检查验收确认满足设计要求后才能进行引管作业。引管灌浆进、出浆管采用直径1英寸的镀锌钢管。在每个灌浆回路中，有14或12个叉管伸入灌浆孔内（顶拱伸入0．7m，边墙伸入3m），孔口用圆形钢板
覆盖，钢板与灌浆管焊接在一起，钢板周边用砂浆勾缝（参见图2之详图B），进、出浆管固定在衬砌混凝土或顶拱喷锚支护混凝土上。
3．3 钻孔、灌浆施工设备
主要采用Atlas系列Roc742及Roc409型冲击钻钻孔，灌浆采用的是国产BW100／100型灌浆泵、600L储浆桶及2×200L低速搅拌桶。浆液由左、右岸中心制浆站拌制，由国产BW100／100型灌浆泵送至现场。
3．4 灌浆方法与要求
（1）灌浆按要求分两个阶段。第一阶段先灌堵头上游端两排孔，以封闭上游端面的接触面；第二阶段由两边墙从低到高进行其他管路的灌浆。浆液配比采用（0．6～0．45）∶1。当压力达到2．0MPa、流量等于零时再持续2分钟即可结束灌浆。
（2）“右导”接触灌浆由堵头上游端及两侧从底向顶进行。在灌浆中因止浆片失效，浆液串入堵头接缝内，顶拱等多处出现漏浆，其他管路也出现串浆。因有较多的接触灌浆管和接缝灌浆管相通，导致串浆严重，使较多的接触灌浆孔与管路被堵，影响接触灌浆质量和接缝灌浆质量。灌浆中出现漏浆的部位主要在堵头顶拱混凝土与顶拱喷锚混凝土之间、堵头左右边墙与原导流洞边墙混凝土之间，以及堵头端面下游5m左右的导流洞边墙混凝土接缝处。
（3）此后进行的后序接触浆施工，按各个回路逐一进行。每个回路进浆量控制在10 000L（主要因堵头上、下游及顶拱均未设止浆片，只有左、右边墙设止水片，接触灌浆时浆液有串入堵头上游的可能）左右，如不回浆、不漏浆则停止进
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