壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法在萬家寨水利樞紐的應用

一 概況

萬家寨水利樞紐工程位于黃河中游的山西省偏關縣萬家寨村西側，與內蒙交界，距偏關縣城30公里。該工程主要用于發電、防汛、工業用水和城市供水、灌溉等。樞紐工程主要由攔河壩、壩后式廠房、開關站、電站引水系統池水建筑物、取水建筑物等組成。攔河大壩為混凝土重力壩，設計最大壩高為91.0米，壩頂長486米，由22個壩段組成，電站裝有6臺單機容量為18萬千瓦的水輪機，總裝機容量為108萬千瓦，水庫最大庫容為8.96億立方米。

壩址區河谷呈寬“U”型，谷寬約400米，兩岸陡立。壩址區地層為寒武奧陶系及第四系組成，主要巖性為厚層及薄層灰巖、白云巖、泥灰巖、頁巖等。巖體多屬微至極微透水巖層，滲透性較弱，巖溶不發育。

二 壩體接縫灌漿設計

萬家寨水利樞紐工程壩體接縫灌漿分橫縫灌漿和縱縫灌漿，灌漿工程量為99738平米，原設計橫縫、縱縫接縫灌漿管路為預埋鋼管出漿盒型式。這種傳統做法需在壩體內埋設大量鋼材和管路、出漿盒、排氣槽及蓋板等，施工難度較大，且出漿盒為點式出漿，也不易拉開，排氣槽易被水泥漿堵塞，影響接縫灌漿質量。針對萬家寨水利樞紐工程情況，根據規范和有關資料，在萬家寨水利樞紐橫縫接縫灌漿管路施工中，采用拔管法的措施，獲得成功。

三 壩體橫縫接縫灌漿拔管法施工工藝說明

1、壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法進、回漿管路布置，采用a、b兩個回路，互為備用，間隔布置，主管布置在灌區底部，副管布置在灌區中部偏下位置。為加工方便，進、回漿干管和排氣管均采用50×3.5毫米(外徑×壁厚)硬塑料管，其廊道出口處均應換接DN40水煤氣管，二者搭接長度應不小于20厘米，便于灌漿時的管路連接。

2、灌漿支管(即出漿，升漿管)：采用先澆塊預留25毫米圓孔，后澆塊澆筑時安裝20×2.5毫米(內徑×壁厚)充氣軟塑料管，澆筑后拔出，形成騎縫出漿孔槽，升漿管布置在鍵槽兩側的平段，間距視鍵槽寬度決定。(一般不應大于3米)出漿管底部與主管相接處用32×2.5毫米(外徑×壁厚)硬塑料管與主管三通焊接。(三通管采用硬塑料管焊接加工而成)頂部用木塞封口，每個澆筑面在軟塑料管上，套20厘米長硬塑料管做為保護管。

3、軟管采用20×2.5毫米(內徑×壁厚)軟塑料管，堵頭采用熱壓磨具加工成圓錐形。充氣接頭應用壓緊連接方式，充氣壓力為0.2～0.4MPa。拔管時間在混凝土初凝之后、終凝之前完成，具體時間應根據工程和氣候條件決定。為防止澆筑過程中塑料軟管偏離半圓槽，在先澆塊中每間隔50厘米預埋一道20#鉛絲來固定塑料軟管。

4、排氣管采用一個回路，先澆塊內埋主管和支管，主管采用50×3.5毫米(外徑×壁厚)硬塑料管，支管過模板，排氣管與灌區頂部升漿管距離1.0米，后澆塊澆前裝軟管，澆后拔出成孔，堵塞出口即可形成過縫孔。

四 壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法施工工藝流程按以下步驟進行

1 在模板上按規定的距離固定25毫米的半圓孔。

2 安裝帶半圓管的模板，用20#鉛絲固定軟塑料管。

3 在排氣管高程，安裝硬塑料排氣主管支管，且支管穿過模板。

4 按正常澆筑混凝土的施工程序進行澆筑、養護，拆模后形成半圓槽。

5 后澆塊雙回路主管和支管接口，按照澆筑層高度制作、安裝，然后將軟塑料管底端插入與主管三通連接的32×2.5毫米(外徑×壁厚)硬管中，或下層已拔好的出漿孔中，用20#鉛絲固定，充氣達到預定壓力，并在預定的澆筑高程，套20厘米長硬塑料保護管。層面上、下各10厘米

6 后澆塊混凝土澆筑后，在混凝土初凝后終凝前，將軟管內氣體放掉，人工緩緩向上拔出軟塑料管，即形成升漿、出漿騎縫孔。

7 在排氣管高程，按升漿孔拔管方法拔成排氣孔，不同之處是部位不同，其方向為側向拔管。

8 進行灌區管路暢通性檢查，合格后封堵排氣孔、拔管口。封閉所有管口，待壩體溫度穩定后進行灌漿。

五 壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法所需材料

六 壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法特殊技術要求及質量要求

1 灌區埋管和拔管所使用的塑料管均為PVC管，原材料除應符合國家標準外，還應符合以下要求：

①適合于38℃～31℃環境下不改變性能。

②PVC軟管拉伸強度≥150／C。斷裂伸長率≥200％，適用壓力0.2～0.4MPa。

灌區適用高度8～12米，寬度一般不受限制。

管路加工應按照設計圖紙進行，誤差控制在±10毫米內，焊接采用PVC焊條，特殊情況下可用熱口焊接。加工后應做滲漏檢驗。軟管應做充氣壓力試驗。

PVC軟管始終固定于半圓槽內，如個別半圓槽不連續，應用人工鑿成連續槽。

由于多工序穿插作業，為防止管路堵塞，要求：

①管口及時封口。

②定期沖洗，通水檢查。

③在灌區封閉后，做暢通性檢查，然后封閉管口。

在固結、帷幕灌漿過程中，底部灌區應注意觀察或通水循環，以防止水泥灌漿串漏進入灌區造成堵塞事故。

七 壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法灌漿系統的優點

1 壩體橫縫接縫灌漿塑料拔管法的灌漿系統節約材料。由于軟塑料管拔出后形成騎縫混凝土孔代替原來的升漿管和出漿盒，硬塑料管代替原來的排氣管和進、回漿管，這樣可節約大量鋼材，降低造價。

塑料拔管法便于施工。塑料管具有重量輕、加工容易等特點，同時塑料管材具有切割、焊接加工方便等優點。

塑料拔管法更容易保證灌漿質量。傳統的埋管法是由出漿盒出漿(點式出漿)，排氣槽在澆筑時易被水泥漿堵塞，造成排氣不通暢。而塑料拔管法則是由騎縫孔出漿，全孔出漿，具有不易堵塞等特點，灌漿質量更易得到保證。