浅析巴基斯卡洛特水电站蜗壳接触灌浆采用拨管和预埋灌浆盒联合的施工方法

卢立春

摘 要 在科学技术不断发展的前提下，越来越多行业的技术水平有了提升。对于水电站来说，在其进行建设过程中，分为多个阶段进行，在水电站蜗壳接触灌浆施工过程中，需要注重有效相关的施工方法应用，提升整体的施工质量与效率，拨管和预埋灌浆盒联合的施工方法是一种科学的施工方法，其对于水电站蜗壳接触灌浆施工意义重大。现以巴基斯卡洛特水电站蜗壳接触灌浆施工为例，对于采用拨管和预埋灌浆盒联合的施工方法进行分析，研究相对应方法的应用。

关键词 巴基斯卡洛特水电站;蜗壳接触灌浆;拨管和预埋灌浆盒联合施工;方法

1关于巴基斯卡洛特水电站相关施工工程概述

卡洛特水电站是巴基斯坦境内吉拉姆河规划的5个梯级电站的第4级，坝址位于巴基斯坦旁遮普省与AJK特区交界处的卡洛特桥上游1公里处，左岸为克什米尔AJK地区，右岸为旁遮普省，距离伊斯兰堡直线距离约为55Km。本工程为Ⅱ等大（2）型工程，枢纽工程主体建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物等组成，大坝、溢洪道、引水发电建筑物等主要永久性水工建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级建筑物，主要和次要水工建筑物结构安全级别均为Ⅱ级。卡洛特水电站工程场址区坝址50年超越概率为10%的基岩水平峰值加速度值为263.3gal（0.26g），地震基本烈度为8度。壅水建筑物和非壅水建筑物均采用基本烈度作为设计烈度，设计地震加速度代表值取基准期50年超越概率10%的地震动峰值加速度，其值为263.3gal（0.26g）;同时，为了对比分析，采用咨询联合体可研报告中的基本设计地震动参数0.31g对壅水建筑物的稳定进行复核[1]。

2水电站蜗壳接触灌浆运用拨管和預埋灌浆盒联合的施工方法分析

2.1 关于水电站蜗壳接触灌浆的施工分析

根据设计要求，蜗壳钢衬脱空面积不得超过0.5㎡，灌浆压力不得超过0.2MPa，需对座环、基础环、蜗壳底部120°范围内进行接触灌浆。接触灌浆的步骤是：施工准备、拔管及出浆盒管路预埋、首层砼施工完成、灌前敲击检查、变形观测装置安装、再次灌浆、脱空面积大于0.5㎡或长度大于2m、灌后敲击检查、接触灌浆、灌浆管路通畅性检查。在进行接触灌浆时，由于座环、基础环下部为平段，混凝土入仓及振捣困难，浇筑过程中可能会出现脱空现象;蜗壳断面为圆形，且设有加劲环，混凝土浇筑时蜗壳底部坡度较缓，不易浇筑密实，为保证混凝土与钢衬紧密结合，需对座环、基础环下部及蜗壳底部120°范围进行接触灌浆。灌浆用水泥拟采用业主工程师批复通过的Bestway普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5。灌浆采用3SNS型灌浆泵灌注，管道畅通性检查及灌浆施工过程均采用全自动记录仪记录[2]。

2.2 拨管和预埋灌浆盒的施工操作分析

拔管成孔预埋灌浆管采用φ25mm的PVC管，砼施工前，采用铅丝将灌浆管固定在内撑上，尤其在基础环、座环预留孔部位灌浆管需加固，保证灌浆管在钢衬预留孔下方的砼浇筑形成的空腔内。蜗壳及座环底部灌浆管路采用塑料拔管（Φ20mm）成孔，塑料软管的选用需具有一定的强度，且不能过硬，可采用与肘管拔管相同的材料。软管插入主灌浆管三通内，需保证连接的可靠性，混凝土的浇筑振捣不得进浆。在拔管布置中，座环、基础环在2个预留孔之间布置一根φ20塑料拔管;蜗壳底部120°范围采用主灌浆管上连接三通的方式分别向两侧拔管。拔管及φ32PVC管均用φ6.5圆钢制作的“U”形托架固定，焊接在肘管钢衬上，且每30～50cm安装一“U”形托架，安装时需保持拔管顺直，紧贴蜗壳、座环底部。管路安装完成后，对拔管管路来回错动几次，错动时如遇阻力较大，需检查U形托架是否过紧[3]。

出浆盒管路采用与拔管成孔相同的φ20mm塑料软管进行预埋，其在蜗壳底部120°范围，整体上分为底部进浆管路、中部出浆管路及顶部排气管路。出浆盒进浆管路、出浆管路及排气管路的灌浆操作点可集中设置在蜗壳底部仓号的下游位置，后期浇筑混凝土可引至EL.390.97的位置。出浆盒进浆管路、出浆管路及排气管路均沿程布置出浆盒，间距2m，出浆盒与座环底部或蜗壳外侧切线可采用焊接连接，出浆盒出浆口应加以保护以避免在混凝土浇筑过程造成封堵。浆液输送管与出浆盒之间均采用三通连接，必要的地方加以铅丝绑扎以确保牢固可靠。混凝土开仓前应对管路进行一次统一检查，检查拔管是否有脱落、漏气现象，出浆盒与相应部位焊接是否牢固，出浆盒与进浆管路三通连接是否密封良好。混凝土浇筑过程中，安排专人进行看护，发现问题及时处理。拔管的拔出时间按自密实砼初凝时间试验成果进行拔管作业。拔管应缓慢均匀地拔出，拔除后用压力风检查管路的通畅情况，并将里面的细微杂物吹出。

2.3 实际进行水电站蜗壳接触灌浆的施工操作

首先是封孔操作，座环、基础环预留下料孔、灌浆孔的封板施工按图纸要求设灌浆孔。座环及蜗壳底部回填、接触灌浆之前，预留于基础环上的混凝土下料振捣孔均需封焊。仅预留主灌浆管路穿过的振捣孔暂不封焊。其次是进行灌前锤击检查，灌浆前采用锤击法检查确定蜗壳及座环底部脱空范围，用油漆做好现场标记并绘制脱空范围图。接着是吹缝，灌浆前需进行管路通畅性检查，可采用风水联合冲洗，冲洗顺序为由高到低，对各管口进风，检查各灌浆管路通畅情况，以及灌区的封闭情况，并吹出缝隙内污物及积水。直至没有杂物排出。吹风时在主风管口上安装压力表和三通管口，一个管口进风检查，另一个将多余的风放弃，确保缝隙内风压小于灌浆压力，灌浆压力不大于0.2MPa。然后是灌浆步骤，当完成拔管以及出浆盒安装之后，蜗壳四个象限已相互连通，则可通过对出浆盒灌浆，同时利用拔管成孔形成的灌浆网络通道，从而达到更好的灌浆效果。灌浆顺序与冲洗顺序相反，采用由低至高的方式，而且灌浆过程中应全程进行蜗壳内壁位移变形观测并做好记录。对于灌浆过程中没有出浆的管口，直接进浆灌注，注入率为0后扎管。在规定压力下，当出浆管、排气管出浆浓度与进浆一致，灌区停止吸浆后，延续灌注5min结束灌浆[4]。

对于脱空检查来说，灌浆结束7～14d后，采用锤击法进行灌浆质量检查，绘制脱空范围图，其脱空范围大于0.5㎡，则需进行二次灌浆。二次灌浆使用第一次灌浆的主灌浆管路，灌浆压力可继续按0.2MPa进行，灌浆浆液水灰比采用0.8∶1、0.5∶1两个比级，待各高处排气孔分别排出浓浆后，在规定压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min，即可结束。灌浆结束7～14d后采用锤击法进行灌浆质量检查，脱空范围和程度应满足脱空区域小于0.5㎡，接触灌浆满足要求后即采用0.5：1的浆液进行封孔灌浆。

2.4 采用联合灌浆后未达到质量标准的局部区域的处理方法

蜗壳二次灌浆结束14d后，再次对蜗壳底部进行敲击检查，检查标准为不连续空腔面积小于1m2。若脱空范围大于该标准，则需在钢衬脱空部位开孔进行补充灌浆。采用磁力钻钻孔，孔径为20mm，每一个脱空区域至少布置2个孔，灌浆从低处孔灌注，高处孔为排气孔，灌浆参数不变，灌浆过程中对灌浆区域进行振动，待高处孔排出的浆液浓度与进浆浓度一致时，关闭出浆孔的阀门，继续灌浆达到结束标准为止。

3联合灌浆方法的优缺点

与传统蜗壳接触灌浆只采用预埋灌浆合的方法相比，采用拨管与预埋灌浆盒联合的方法，增加了进浆的通道，加快了浆液的扩散速度。该方法最好在浇完一层混凝土之后进行，如果因工期原因需要持续往上浇筑，浇筑的层数越多，在灌浆过程中越难排出空气，同时会增大拨管孔被堵塞的风险，最终会影响灌浆质量。

4结束语

總的来说，对于巴基斯卡洛特水电站蜗壳接触灌浆采用拨管和预埋灌浆盒联合的施工分析，有助于相关工作的进一步发展，具有极大的价值意义。

参考文献

[1] 何玉虎，史振军.黄登水电站主厂房蜗壳FUKO管接触灌浆施工工艺[J].水利水电施工，2018（2）：104-107.

[2] 刘福友，赵亚，张建祥.瓦托水电站厂房尾水肘管二期混凝土预埋拔管施工技术研究[J].四川水力发电，2019（5）：43-44，59.

[3] 秦永涛，宋慧，计海力.压力钢管预埋管灌浆法在锦屏一级水电站的应用[J].水电与抽水蓄能，2018，4（3）：94-97.

[4] 刘小江，乔志军.接触灌浆在混凝土坝施工中的应用[J].环球市场，2019（5）：257.