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坝体接缝灌浆施工组织措施
一、 概述
乌江银盘水电站泄洪坝段共设有三条接缝灌浆缝: 纵向围堰坝段横缝接缝灌浆, 灌浆面积854.1m2、 泄1#～泄5#坝段纵缝Ⅰ接缝灌浆, 灌浆面积1706m2、 泄1#～泄3#坝段纵缝Ⅱ接缝灌浆, 灌浆面积1261m2。接缝灌浆是保证混凝土挡水建筑物整体性及安全运行的一项重要结构措施, 又是一项隐蔽工程, 为了保证大坝接缝灌浆施工质量, 满足设计要求, 特制定本施工组织措施, 对施工过程进行控制。
二、 施工依据
1、 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》( DL/T5148- )

2、 《二期工程大坝及电站厂房后期通水与接缝灌浆等施工技术要求》( 长银设[ ]第006号)
3、 《纵向围堰坝段横缝灌浆布置修改图》( 183E65-01-7-05R1)
4、 《泄1#～泄5#坝段纵缝Ⅰ灌浆布置图》( 183E65-01-7-27)
5、 《泄1#～泄3#坝段纵缝Ⅱ灌浆布置修改图》( 183E65-01-7-17R1)
三、 施工布置
1、 施工用风
采用3.5m3移动式空压机供风。
2、 施工用水、 电
施工用水、 电在泄洪坝段主供水、 供电管线路上接入接缝灌浆作业面使用。
3、 制灌浆系统
大坝接缝灌浆具备灌浆条件时, 根据接缝灌浆缝的分布情况和现场实际情况, 拟分三个部位分别进行灌浆, 纵向围堰坝段横缝接缝灌浆在泄洪坝段廊道内进行, 制灌浆系统设置于廊道内; 泄1#～泄5#坝段纵缝Ⅰ接缝灌浆在并缝灌浆廊道或泄1～5#闸墩间相应位置布置灌浆站进行; 泄1#～泄3#坝段纵缝Ⅱ接缝灌浆在纵缝灌浆廊道内进行, 制灌浆系统设置于廊道内。
四、 进度计划
接缝灌浆宜在低温季节进行, 其进度计划拟安排如下( 具体灌浆时间应根据砼凝期、 砼温度、 缝面张开度等情况确定) :
1、 纵向围堰坝段横缝接缝灌浆:
灌浆设备、 材料准备及通水检查、 缝面浸泡与冲洗、 预灌性压水检查等: 计划5d时间完成, 自 1月1日至1月5日;
接缝灌浆: 计划7d时间完成, 自 1月6日至1月12日。
2、 泄1#～泄5#坝段纵缝Ⅰ接缝灌浆:
灌浆设备、 材料准备及通水检查、 缝面浸泡与冲洗、 预灌性压水检查等: 计划5d时间完成, 自 1月14日至1月18日;
接缝灌浆: 计划7d时间完成, 自 1月19日至1月25日。
3、 泄1#～泄3#坝段纵缝Ⅱ接缝灌浆:
灌浆设备、 材料准备及通水检查、 缝面浸泡与冲洗、 预灌性压水检查等: 计划5d时间完成, 自 1月28日至2月1日;
接缝灌浆: 计划7d时间完成, 自 2月2日至2月8日。
五、 灌浆材料
1、 水泥
接缝灌浆采用强度等级42.5的中热水泥, 细度要求为经过80um方孔筛的筛余量不大于5%; 当坝体接缝张开度小于0.5mm时, 采用超细水泥或其它经监理工程师批准的灌浆材料进行接缝灌浆。
接缝灌浆用水泥必须符合相关质量标准, 不得使用受潮结块的水泥。现场使用水泥自出厂之日起至用完时间间隔不得超过3个月。采用超细水泥时, 严格防潮和缩短存放时间, 现场存放的超细水泥每隔15天进行一次细度测定, 且同一批水泥至少检测一次, 不合格水泥不得用于灌浆。
2、 水
灌浆用水符合拌制水工混凝土用水的要求。浆液温度控制在5～15℃, 最高不超过20℃。
3、 外加剂
为改进浆液的流动性和延长凝结时间, 在监理工程师批准的情况下可掺入一定数量的外加剂, 掺入量根据试验确定。
六、 接缝灌浆施工
1、 接缝灌浆施工工艺流程
接缝灌浆施工工艺流程为: 施工准备→预埋件制作→放样定位→预埋件分层安装→通水检查→混凝土浇筑→灌区混凝土温度、 缝面张开度测量→单开通水检查→封闭通水检查→外漏、 堵塞处理→充水浸泡→预灌性压水检查→吹干缝面积水→签发准灌证→灌浆施工→灌后质量检查→灌浆质量评定。
2、 灌区布置
接缝灌浆按分区布置的原则, 每个灌区由进浆管、 回浆管、 排气管、 出浆盒、 排气槽及塑料止浆片组成, 进浆管、 回浆管采用φ32mm钢管, 排气管采用φ40mm钢管, 横缝接缝灌浆进浆管、 回浆管、 排气管接至基础灌浆廊道, 纵缝Ⅰ接缝灌浆进浆管、 回浆管、 排气管接至并缝廊道, 纵缝Ⅱ接缝灌浆进浆管、 回浆管、 排气管接至纵缝灌浆廊道。灌区分布如下表所示:
接缝灌浆灌区分布表 表1
分区
横缝
纵缝Ⅰ
纵缝Ⅱ
Ⅰ-1
EL177.0～186.0
EL145.8～161.6
EL145.8～161.6
Ⅰ-2
EL186.0～195.0
EL161.6～178.5
EL161.6～178.5
Ⅰ-3
EL195.0～202.5
/
/
Ⅱ-1
EL177.0～186.0
EL155.5～161.6
EL155.5～158.1
Ⅱ-2
EL186.0～1950
EL161.6～178.5
EL161.6～178.5
Ⅱ-3
EL195.0～202.5
/
/
Ⅲ-1
/
EL155.5～161.6
EL155.5～161.6
Ⅲ-2
/
EL161.6～178.5
EL161.6～178.5
Ⅳ-1
/
EL169.5～178.5
/
Ⅴ-1
/
EL171.45～178.5
/

3、 接缝灌浆管路安装
接缝灌浆管路布置详见《纵向围堰坝段横缝灌浆布置修改图》( 183E65-01-7-05R1) 、 《泄1#～泄5#坝段纵缝Ⅰ灌浆布置图》( 183E65-01-7-27) 、 《泄1#～泄3#坝段纵缝Ⅱ灌浆布置修改图》( 183E65-01-7-17R1) 。
根据先浇块混凝土浇筑进度, 安排专人进行接缝灌浆管路预埋设工作。进浆管、 回浆管采用φ32mm钢管, 排气管采用φ40mm钢管, 与进浆管相连接的灌浆支管采用φ25mm钢管。进浆管与回浆管在每个灌区最低处设置沉污管相连接, 支管每隔1.5m高布置一层, 支管连接出浆盒, 出浆盒布置原则为: 每个灌区最下层支管上每隔1.5m布置一个出浆盒, 以上各层支管上每隔3m布置一个出浆盒, 出浆盒呈现梅花形布置。每个灌区最上层设置排气槽, 排气槽与排气管相连接。进浆管、 回浆管及排气管均引至规定的廊道内, 作好标记, 管口外露廊道壁20cm。
每层混凝土浇筑前、 后均对已安装管路进行通水检查, 对不通管路查明原因及时处理。
4、 灌浆条件
( 1) 蓄水前应完成相应蓄水位以下各灌区的接缝灌浆及质量检查和验收工作。
( 2) 各灌区符合下列条件, 报监理工程师批准后进行灌浆:
1) 灌区两侧坝块混凝土的温度达到设计规定值16℃, 误差范围为+0.5～-1℃;
2) 灌区两侧坝块混凝土龄期宜大于6个月, 在采取了有效冷却措施情况下, 也不宜小于4个月;
3) 除顶层灌区外, 灌区上部宜有6～9m厚混凝土压重, 且其温度达到设计规定值;
4) 接缝的张开度不小于0.5mm, 小于0.5mm时按细缝处理;
5) 灌区周边密封良好, 管路和缝面畅通, 若有事故必须处理合格。
( 3) 接缝灌浆安排在12月中旬至次年4月中旬低温季节进行。
5、 灌浆准备
接缝灌浆前测记灌区两侧坝块和压重块温度、 缝面张开度, 进行通水检查、 缝面浸泡和冲洗、 预灌性压水检查等, 以便查明灌浆管路及缝面的畅通情况, 以及灌区是否有外漏或串漏等基本情况。
( 1) 单开式通水检查
分别从两进浆管进水, 随即将其它管口关闭, 依次有一个管口开放, 在进水管口达到设计灌浆压力的80%时, 测定各个管口的单开出水率, 以便查清管道及缝面通畅情况, 每个灌区至少有一套管路畅通, 其流量大于30L/min, 两个排气管的单开出水量均大于25L/min。
( 2) 封闭式通水检查
从一通畅进浆管口进水, 其它管口关闭, 待进浆管口达到通水压力, 测定各项漏水量, 并观察外漏部位, 以查明灌区密封情况。灌区漏水量宜小于15L/min( 不是集中渗漏) , 串层漏水量及串块漏水量宜小于5L/min。发现外漏, 必须处理合格。
( 3) 缝面充水浸泡及冲洗
每一灌区灌浆前对缝面进行浸泡, 浸泡时间不少于24h, 然后用风、 水轮换冲洗各管道及缝面, 直至排气管回清水, 当水质清洁无悬浮或沉淀物时, 用风吹净缝内积水, 方能灌浆。当灌区形成时间较长, 缝面有被污染的情况时, 应加长充水浸泡及冲洗时间。
4) 灌浆前预灌性压水检查
灌浆前必须进行预灌性压水检查, 压水压力等于灌浆压力, 以复核灌区的管路通畅、 缝面通畅及灌区密封情况, 确定灌区是否具备开灌条件, 对检查情况作相应记录。经检查确认合格后方可签发准灌证, 否则应按检查意见进行处理。
( 5) 灌区相互串通时, 待互串灌区均具备灌浆条件后, 同时进行灌浆。
( 6) 在通水开始前至接缝灌浆时, 埋有测缝计的部位应加强接缝张开度的观测, 在没有埋设测缝计的部位用厚薄规测量接缝张开度。灌浆期间用千分表和测缝计监测接缝增开度, 严格控制增开度不大于0.5mm。
6、 灌浆
经检查、 处理满足灌浆条件, 在作好灌浆施工准备前提下, 填写混凝土接缝灌浆施工验收表, 由监理工程师签发准灌证后即可开始灌浆。
( 1) 接缝灌浆顺序及间歇时间
1) 同一高程的纵缝灌区, 一个灌区灌浆结束3d后, 其相邻灌区方可灌浆。若相邻灌区具备灌浆条件, 能够采用同时灌浆方式, 也能够采用逐区连续灌浆方式。当采用逐区连续灌浆方式灌注时, 前一灌区灌浆结束8h以内, 必须开始下一灌区的灌浆, 否则应间隔3d后再进行灌浆。不论大坝纵缝灌浆采用何种方式( 同时灌浆、 逐区连续灌浆与间歇灌浆) 均应先灌上游缝, 再灌下游缝, 同时灌浆时上游缝也应先开灌, 先闭浆。
2) 同一纵缝的上下灌区, 自基础层开始, 逐层依序自下向上灌注。下层灌区灌浆结束10d后, 上层灌区方可开始灌浆。若上、 下层灌区均具备灌浆条件, 经监理工程师批准后, 可采用连续灌浆方式, 但上层灌区灌浆应在下层灌区灌浆结束后4h以内进行, 否则仍应间隔10d后再进行灌浆。
( 2) 接缝灌浆压力
接缝灌浆压力以灌区层顶( 排气槽) 压力作为控制值, 以进浆管口( 灌区层底) 压力作业辅助控制值:
1) 有压重情况下: 灌区层顶( 排气槽) 压力0.25MPa, 灌区层进浆管道口压力0.40～0.55MPa。
2) 无压重情况下: 灌区层顶( 排气槽) 压力0.05MPa, 灌区层进浆管道口压力0.30MPa。
3) 在纵缝附近有电梯井、 廊道等大的孔洞时, 排气槽压力控制在0.15～0.20MPa, 进浆管管口压力控制在0.35～0.40MPa。
灌浆过程中必须控制灌浆压力和缝面增开度, 灌浆压力应达到设计要求。若灌浆压力未达到设计要求, 而缝面增开度已达到规定值, 则以缝面增开度为准限制灌浆压力, 并作为无测缝计监测的类似缝面灌浆压力的参照值。
( 3) 正常情况下的灌浆方法
当接缝张开度大于0.5mm, 进、 回浆管与排气管相互通畅, 单开出水率大于30L/min, 且无明显外漏时, 视为正常情况灌浆。其灌浆全过程分为初始阶段、 中间阶段、 结束阶段。其过程如下:
初始阶段: 目的是润滑管道和缝面, 并排出缝内大部分空气和水分。根据缝面及管道畅通情况, 进浆管口进2:1浆液( 当张开度大于2mm, 管道通畅、 两个排气管单开出水量大于30L/min时, 也可直接采用1:1或0.6:1浆液进浆) , 其余管口敝开, 然后按出浆次序依次关闭各管口。当排气管出浆后, 即可改用1:1中间级浆液灌注。
中间阶段: 进浆管变为1:1中间级浆液后, 逐步使排气管升至设计压力。当排气管口出浆浓度接近1:1或当1:1浆液灌入量约等于缝面容积时, 即改用最浓比级0.6:1( 或0.5:1) 浆液灌注, 直至结束。
结束阶段: 当排气管口出浆浓度达到或接近0.6:1( 或0.5:1) 最浓比级浆液浓度, 排气管口压力或缝面增开度达到设计规定值, 缝面浆液注入率等于零或连续20min小于0.4L/min时, 即可结束灌浆, 灌浆结束时, 先关闭各管口阀门后再停机, 闭浆时间不小于8h。
当排气管出浆不畅或被堵塞时, 在缝面增开度限值内, 提高进浆压力, 力争达到上述结束标准。若无效, 则在顺灌结束后, 立即从两个排气管中进行倒灌。倒灌时使用最浓比级浆液, 在设计规定的压力下, 缝面停止吸浆, 持续10min即可结束。
( 4) 特殊情况下的灌浆方法
特殊情况下灌浆主要是指灌区与混凝土内部架空串漏、 止水片失效引起的严重外漏和相邻灌区串漏, 进、 回浆管道全部失效以及细缝( 张开度小于0.5mm) 、 压缝等的灌浆
1) 灌浆过程中发现浆液外漏, 应先从外部进行堵漏。若无效再采用灌浆措施, 如加浓浆液、 降低压力等处理措施, 但不得采用间歇灌浆方式。
2) 灌浆过程中发现串浆, 当串浆灌区具备灌浆条件时, 可同时灌浆, 否则应采用以下措施: 若开灌时间不长, 应使用清水冲洗灌区和串区, 直至灌、 串区的排气管出水洁净为止, 待串区具备灌浆条件后再同时进行灌浆; 若灌浆时间已较长, 浆液浓度及灌浆压力已达到设计规定值, 且串浆轻微, 可在串区通低压水循环, 直至灌区灌浆结束, 串区循环回水洁净为止。
3) 灌浆过程中, 当进浆管和备用进浆管均发生堵塞, 应先打开所有管口放浆, 然后在缝面增开度限值内尽量提高进浆压力, 疏通进浆管路。如无效可再换用回浆管进行灌注或采取其它措施。
4) 灌浆因故中断, 立即用清水冲洗管路和灌区, 保持灌浆系统通畅。恢复灌浆前, 再做一次压水检查, 若发现灌浆管路不通畅或排气管单开出水明显减少, 则采取补救措施。
5) 细缝灌浆时采取以下措施: 使用比表面积不小于6000cm2/g的超细水泥; 在水泥浆液中加入减水剂; 在缝面增开度限值内提高灌浆压力; 采用化学灌浆等。具体方案在监理工程师批准后进行。
( 5) 多区同灌时的灌浆方法
同一纵缝的上、 下灌区相互串通采取同时灌浆方式时, 先灌下层灌区, 待上层灌区发现有浆液串出时, 再开始用另一泵进行上层灌区的灌浆。灌浆过程中, 以控制上层灌区灌浆压力为主, 调节下层灌区的灌浆压力。下层灌区的灌浆待上层灌区开始灌注最浓比级浆液后结束, 且上、 下层灌区结束时间相差尽可能控制在1h之内。在未灌浆的邻缝的灌区通水平压。
三个或三个以上灌区相互串通须同灌时, 应报具体方案待监理工程师批准后执行。
七、 接缝灌浆质量检查及验收
( 1) 各灌区的接缝灌浆质量以分析灌浆资料为主, 结合钻孔取芯、 槽检等质检成果, 从以下几方面进行综合评定:
1) 灌浆时坝块混凝土的温度;
2) 灌浆管路通畅、 缝面通畅以及灌区密封情况;
3) 灌浆施工情况;
4) 灌浆结束时排气管的出浆密度和压力;
5) 灌浆过程中有无中断、 串浆、 漏浆和管路堵塞等情况;
6) 灌浆前、 后接缝张开度的大小及变化;
7) 灌浆材料的性能;
8) 缝面注入水泥量;
9) 钻孔取芯、 缝面槽检和压水检查成果以及孔内探缝、 孔内电视等测试成果。
( 2) 根据灌浆资料分析, 当灌区两侧坝块混凝土的温度达到接缝灌浆温度, 两个排气管排浆密度均达到1.5g/cm3以上, 且有压力, 其中至少一个排气管外压力已达到设计压力的50%以上, 其它方面基本符合要求时, 该灌区质量可评定为合格。
( 3) 钻孔检查时间在灌区灌浆结束28d以后进行, 具体检查部位和合格标准, 由设计、 监理和施工单位共同商定。钻孔取样的布孔原则重点放在经分析灌浆质量较差和代表性灌区, 每一灌区不少于2孔, 钻孔机具为地质钻机, 终孔孔径一般为φ110～φ150mm, 经监理工程师批准, 芯样需作力学试验的钻孔直径为φ219mm。
( 4) 钻孔精度: 钻孔孔位误差±5cm, 骑缝孔孔位误差5mm, 角度误差±1度, 孔深误差±20cm; 骑缝孔施钻时, 如钻孔偏离缝隙面, 则立即停钻, 加以修正或重新布孔。
( 5) 芯样描述: 钻孔穿过缝面取出的混凝土芯样, 应拍照并详细描述, 芯样描述的主要内容: 芯样获得率, 芯样上有无键槽, 有键槽者, 要描述键槽上有无水泥结石, 结石颜色、 厚度、 分布情况, 有无气泡, 以及水泥结石与两侧混凝土的胶结程度等。
( 6) 钻孔压水试验: 钻孔结束并冲洗干净后, 即可进行压水试验, 压水压力一般为0.1MPa、 0.2MPa、 0.3MPa。但最大压力不得超过灌浆压力, 每个压力阶段稳压10～20min, 达到灌浆压力后稳压30min。要求详细记录有无漏水和串漏量。
( 7) 芯样力学试验: 钻孔取出的芯样, 由监理工程师现场选取有代表性的做抗压、 缝面劈裂抗拉强度试验。
( 8) 接缝灌浆质量检查在廊道及下游坝面也可采用凿槽检查方式。在特殊部位经监理工程师同意也可采用孔壁摄影、 孔内电视、 直管探孔仪, 观测沿缝水泥结石充填情况及缝宽
八、 冷却水管、 检查孔回填
1、 冷却水管回填
坝体内埋设的冷却水管, 在监理工程师批准确认无需再通水冷却时( 除监理工程师及设计要求预留部分水管闷温以观测坝体温度外) , 全部采用0.5:1水泥浆液封堵: 将回浆管敝开, 由进浆管进0.5:1水泥浓浆, 以浆赶水的方式将冷却水管残留水排出管外, 直至回浆浓度达到0.5:1时, 将回浆管扎死, 用纯压式灌浆封堵, 直至基本不进浆时闭浆结束。
2、 检查孔回填
接缝灌浆质量检查孔回填, 采用 标号的水泥砂浆封塞, 距孔口1m范围内, 先涂一遍环氧树脂基液, 以加强粘结强度, 然后回填环氧砂浆。砂浆全孔段封塞, 边填边用钢筋捣实
冷却水管及检查孔回填完毕后, 将出露的管道割除。
九、 施工机械设备配置及劳动力组合
1、 施工主要设备配置

主要设备配置一览表 表2
设备名称
型号规格
数量
产地
备注
灌浆泵
SGB6-10
1台
杭州
灌浆用
灌浆泵
SGB6-10
1台
杭州
输浆用
双层搅拌缸
JJS-2B
1台
宜昌

高速搅拌缸
1440r/min
1台
自制

自动记录仪
GJY—Ⅳ
1套
武汉

移动式空压机
3.5m3
1台

电焊机

1台
上海

2、 劳动力组合
劳动力组合一览表 表3
管理
人员
技术员
质检员
记录员
安全员
修理工
电工
普工
合计
5 人
2人
2人
2人
1人
1人
1人
10人
24人

十、 施工质量、 安全文明施工保证措施
1、 施工质量保证措施
( 1) 建立施工质量管理机构, 每班均有技术员现场值班监督检查, 执行”三检”制度, 按设计要求、 技术规范及监理工程师的指令进行施工, 上道工序未完工, 下道工序不得施工, 确保灌浆系统设施埋设完好, 使每道工序符合质量要求。
( 2) 开工前, 认真做好技术交底与技术培训工作, 组织作业人员学习灌浆规范、 设计文件、 图纸、 技术要求、 自动记录仪的操作规程, 不合格者不得上岗, 按岗位职责各负其责。
( 3) 施工中, 认真做好原始记录, 做到清晰、 真实、 准确, 专业技术人员及时将原始记录进行汇总, 整理分析并报送监理工程师, 以便工程施工顺利进行。
( 4) 施工中若出现异常情况, 立即采取积极措施, 并及时报告监理工程师。
2、 施工安全保证措施
( 1) 灌浆作业严格按照项目部相关安全管理规定执行, 开工前对施工环境条件及安全施工注意事项进行交底。
( 2) 灌浆作业平台和脚手架安装牢固, 要求所有人员进入作业区必须正确佩带安全帽。
( 3) 灌浆等设备一律做好保护罩, 以免机器运转伤人。
4) 机班长在班前、 班后要对作业人员进行安全教育, 设立专职安全员, 负责日常安全管理工作。
3、 文明施工措施
( 1) 从工作面进点、 施工、 退场, 对施工场地的路面、 排水沟、 生活垃圾等进行定期清扫和清除, 保证工作面整洁的卫生环境。
( 2) 教育施工人员遵纪守法, 爱护环境, 以良好的精神风貌投入施工生产。
( 3) 施工过程中随时进行废水的抽排, 保持工作场地清洁。
( 4) 施工设备严禁沿道停放, 按要求在指定地点有序停放, 经常冲洗、 擦拭, 确保设备的容貌和完好率。
( 5) 施工中若水泥浆溅到衬砌砼表面上, 立即用清水把水泥浆液清洗干净。
( 6) 灌浆所用的风、 水、 管路和电源线路做到平、 直、 顺、 整齐有序, 对使用的材料和半成品堆放整齐, 布局合理, 并挂牌管理。