介紹
在水利施工中,由於水利工程屬於大體積混凝土建築,為了避免溫度變化引起的裂縫,施工過程中必須將壩體進行分段施工。這就導致了相鄰的壩段之間不可避免的產生接縫。同時,大體積混凝土內外的溫差不均也會導致壩體表面產生大量的裂縫。這些存在於壩體的連線縫、裂口以及基礎施工中的破碎帶等部位均會直接影響著水利工程的防滲效果。接縫灌漿技術就是利用混凝土漿液輸送技術將漿液灌注進這些縫隙進行填充處理,將各個壩段連線成為一個整體。
接縫灌漿技術一般使用水融性膠凝材料,如單一的水泥漿液或混合漿液等。接縫灌漿技術的加固、防滲作用主要是利用灌漿技術將灌漿材料與接縫的原有混凝土界面相結合,進行固化反應,對縫隙和接縫進行填充和封堵。這樣可以將壩段連結成一個受力整體,阻止壩體表面裂縫的擴散。灌漿技術可以對細小裂縫進行處理,有效減少壩體和基礎中水的侵入,減緩侵蝕作用,避免投入使用後的安全隱患。這樣一方面能夠提高壩體的整體性和穩定性;另一方面,接縫灌漿處理的防滲效果顯著,既能提升工程的安全性能又能減少竣工後的工程維護費用。
灌漿需自下而上分區進行。通常用止漿片將各縫面劃分為若干封閉的灌漿區,一個灌漿區的高度約10~15m,面積為200~300m2。灌漿管路可採用預埋鐵管或塑膠管,也有採用塑膠拔管,即先埋入塑膠軟管,並充氣,在混凝土終凝後即將軟管拔出形成通路的辦法。混凝土澆築過程中,要注意防止堵塞灌漿管路系統。接縫灌漿的質量需通過對施工記錄資料的分析、鑽孔取樣、壓水檢查和縫面鑿槽檢查等成果綜合評定。檢查工作在灌漿結束28天以後進行。有的工程還考慮進行重複灌注的措施。
用壓力將水泥漿液灌注到混凝土壩體接縫中的工程。混凝土壩施工時,為防止產生溫度裂縫和受到澆築能力的限制,常以橫縫將壩體分成若干壩段,每一壩段又以縱縫分成幾個壩塊,採用分段、分塊、分層交替上升的柱狀澆築法。
為保持壩體在運行時的整體性和有效地傳遞應力,需要在大壩投入運行前對這些接縫進行灌漿。有的重力壩只要求進行縱縫灌漿,橫縫不灌漿,作為伸縮縫,設有止水。接縫灌漿均採用水泥漿液。為保證灌漿質量,須在壩體內部混凝土溫度達到穩定值,或混凝土齡期超過六個月,並且灌縫兩側及頂層蓋重混凝土的溫度達到設計規定值時,方可進行灌漿。因此,接縫灌漿常是水庫開始蓄水的控制條件。
施工工藝
經檢查、處理滿足可灌條件,在作好灌前施工準備前提下,填寫混凝土接縫灌漿施工驗收表,由監理工程師簽字後即可開始灌漿。
灌漿方法1
當接縫張開度大於0.5~1.0毫米,進回漿管與排氣管相互通暢,單開出水率大於50升/分,並無明顯外漏時,視為正常情況灌漿。其灌漿全過程分為初始階段、中間階段、結束階段。其過程如下。
初始階段:其目的是為了潤滑管道和縫面,並排出縫內大部分空氣和水分。應根據縫面及管道通暢情況,進漿管口進3:1或2:1漿液(當張開度大於2毫米,管道通暢時,也可直接採用1:1或0.6:1漿液進漿),其餘管口敞開,然後按出漿次序依次關閉各管口。當排氣管出漿4~8分鐘,並且灌注量與接縫容積相等時,即可變為1:1中間級漿液。
中間階段:進漿管變為1:1中間級漿液後,逐步使排氣管升至設計壓力。當排氣管口出漿濃度與進漿管濃度相等或大於1:1漿液濃度時,可轉換到最終級漿液(0.6:1、0.5:1)繼續灌注。
結束階段:當排氣管口出漿濃度達到0.6:1或0.5:1漿液濃度,排氣管口達到設計壓力,縫面吸漿率等於零或連續20分鐘小於0.4升/分時,可採用並漿或順灌20分鐘的方法結束灌漿。並且要求結束時排氣管管口壓力在20分鐘內不下降或下降值小於0.03MPa。
灌漿方法2
特殊情況下的灌漿主要是指灌區與混凝土內部架空串漏、止漿片失效引起的嚴重外漏和相鄰灌區串漏,進回漿管道全部失效以及細縫(張開度<0.5毫米)、壓縫等灌漿,對於這一類灌區,視情況採取不同的工藝,不同的方法,不同的水灰比,由施工單位提出具體方案報監理工程師批准後進行。
機械設備
接縫灌漿常用的機械有:排漿量為100~200升/分壓力大於15千克/厘米且能保持穩定、運轉連續可靠、易於維修搬運的灌漿泵;容量為0.5立方米左右的攪漿機。 大壩混凝土澆築過程中, 易於造成灌漿管路或排氣管堵塞、 止漿片失效等事故, 使以後的接縫灌漿難以進行, 影響工程進度和質量。 因此, 要保護好接縫灌漿預埋系統的各項設施。
套用條件
只有當灌縫層混凝土及其上的壓重層混凝土的溫度均達到設計規定值時,方允許進行灌漿。灌漿施工按自下而上的順序分層進行。混凝土重力壩的灌縫層高度常採用9~12 m,縫面面積為200~300 m。
對灌區的灌漿系統進行通水檢查,以了解灌漿管路和縫面通暢情況,發現問題,進行處理,直至合乎要求時止。例如,排氣管若不出水,則需補打排氣孔,直至能將縫面空氣排出有水返出時止。灌漿前再進行一次預灌性壓水檢查。在開始灌漿之前,灌漿管路和灌縫縫面尚需充水浸泡24 h。
灌漿採用水泥漿,水灰比一般分為3、1、0.6三級,先稀後濃進行灌注。當最濃級漿液灌注一定時間,排氣管出漿也達到此級濃度,且排氣管口處壓力達到設計規定值時,就可結束。達不到上述標準,在順灌結束後,應立即用最濃級漿液由排氣管處進行倒灌。
灌漿用的水泥應有足夠的細度,水泥標號不低於525號,通過4900孔/cm標準篩的篩餘量不宜大於5%;接縫張開度小於0.5 mm時,其細度要求通過6400孔/m標準篩的篩餘量不大於2%。