水電站蝸殼座環(huán)底部回填灌漿施工程序與方法,水利水電論文呼和浩特抽水蓄能電站位于內蒙古自治區(qū)呼和浩特市東北部的大青山區(qū)。電站額定水頭為521.0m,設計年發(fā)電量20.075億kWh、年抽水電量26.767億kWh,年發(fā)電利用小時數(shù)1673h,年抽水利用小時數(shù)2230h.電站總裝機容量1200MW,裝機4臺，單機容量300MW.電站建成后以500kV一回出線接入蒙西電網，在電網中擔任調峰、填谷、調頻、調相以及事故備用任務。電站樞紐主要由上水庫、水道系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、下水庫工程組成，工程等別為一等，工程規(guī)模為大〔1〕型。主要建筑物按1級建筑物設計，次要建筑物按3級建筑物設計。蝸殼保壓混凝土澆筑高程從1278.1~1281.75m,高3.65m,分二層澆筑，第一層高1.9m,第二層高1.75m,單臺機組回填灌漿面積為40.2m2.2施工技術要求〔1〕灌漿管道布置。①蝸殼回填灌漿原設計方案為在蝸殼底部布置盒式出漿盒系統(tǒng)。為確保蝸殼回填灌漿質量，經業(yè)主、設計、監(jiān)理、施工4方充分討論，鑒于盒式出漿點灌漿范圍有限，取消了原設計盒式出漿盒系統(tǒng)，修改為沿蝸殼環(huán)向布置50mm充氣式拔管，拔管沿蝸殼蝸向間距1.5m,共18組，見圖1.②座環(huán)下圍板上預留40個45灌漿孔和40個12排氣孔。在下圍板上預留孔內引25鋼管至蝸殼陰角處，與蝸殼陰角頂部安裝的出漿盒連接，作為二次灌漿系統(tǒng)?！?〕灌漿材料。灌漿漿液為水泥凈漿，采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥標號不得低于PO42.5.灌漿用水符合國家規(guī)定，漿液溫度保持在5~40℃之間，若用熱水制漿，拌漿水的溫度低于40℃.【圖1】〔3〕漿液濃度及灌漿壓力。漿液水灰比采用0.5∶1一個比級?；靥罟酀{壓力采用0.1~0.15MPa.〔4〕灌漿設備。TTP-400盤根密封制漿機、TTJ-500液漿攪拌機、TTB180/10〔55〕曲軸變量注漿泵、NW-2005型灌漿自動記錄儀配套使用。3施工程序及方式方法3.1施工程序施工程序：灌漿管路通暢性檢查吹風灌漿二次灌漿質量檢查。見圖2.【圖2】3.2施工方式方法〔1〕管路沖洗。用清水將灌區(qū)管路進行沖洗至回水澄清為止。沖洗和壓水壓力采用0.05~0.075MPa.〔2〕吹風。灌漿前用風將灌區(qū)及管路積水吹出，風壓采用0.05~0.075MPa.〔3〕制漿。制漿材料必須稱量，稱量誤差小于5%.純水泥漿液的攪拌時間，使用高速攪拌機時，不少于30s.漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間小于4h.嚴寒季節(jié)施工應做好灌漿管路的防凍保衛(wèi)工作?！?〕灌漿順序及方式方法。保壓混凝土澆筑完成28d后，利用充氣拔管系統(tǒng)進行灌漿；灌漿采用Ⅰ、Ⅲ及Ⅱ、Ⅳ象限對稱灌漿形式；在下圍板灌漿孔出濃漿或在規(guī)定壓力下到達結束標準后停止灌漿。拔管系統(tǒng)灌漿結束3d后，利用下圍板出漿盒進行二次灌漿，下圍板灌漿管按左右兩套管路對稱灌漿；排氣孔出濃漿或在規(guī)定壓力下到達結束標準后停止灌漿?！?〕灌漿結束標準及閉漿。在設計壓力下，當回漿濃度到達進漿濃度時，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)5min即可結束。閉漿時間不少于24h.〔6〕封孔。灌漿及質量檢查完成后，用干硬性水泥砂漿將孔口封堵密實、壓抹平整，將露出部分埋管割除。〔7〕回填灌漿應連續(xù)灌注，不能中斷。若回填灌漿因故中斷時，及早恢復灌漿，若中斷時間大于30min,需清洗灌漿管后重新灌漿。4座環(huán)蝸殼位移變形監(jiān)測及應急措施〔1〕設備形位尺寸監(jiān)測。因蝸殼灌漿是在保壓狀態(tài)下進行的，蝸殼在灌漿前，在座環(huán)頂部、封水環(huán)上架設百分表，監(jiān)測蝸殼灌漿經過中的設備形變情況，如此圖3所示。【圖3】百分表架設在4個軸線方向。從加壓開場，每1h有專人監(jiān)測百分表動作情況；灌漿經過中，每30min監(jiān)測百分表動作情況。百分表在監(jiān)測經過中，設置預警線和警戒線〔數(shù)值由廠家提供〕,到達預警線或百分表發(fā)生異常變化時，監(jiān)測人員應及時報知機電、土建、監(jiān)理、業(yè)主、廠家等相關人員，到達警戒線，應立即停止灌漿，由相關各方共同確定應急措施。〔2〕壓力監(jiān)測。布置專人在蝸殼灌漿經過中全程監(jiān)測打壓設備壓力值變化，并及時調整壓力至規(guī)定值?！?〕座環(huán)位移應急措施。灌漿經過中，蝸殼處于保壓狀態(tài)下，并被保壓混凝土覆蓋，蝸殼位移、變形情況出現(xiàn)的幾率相當小，主要監(jiān)測座環(huán)的水平位移情況，當座環(huán)水平位移值比原始測量值增加0.5mm時，應及時反方向調整灌漿部位，確保座環(huán)水平位移值不再增長或減小向原始方向發(fā)展；當座環(huán)水平位移值比原始測量值增加1.0mm時，及時停止灌漿，調整灌漿方案，恢復座環(huán)水平位置，確保灌漿施工的順利進行。5質量檢查回填灌漿完成7d后，通過下圍板灌漿管注入水灰比2∶1的漿液〔左右兩套對稱灌注〕,在規(guī)定壓力下，初始10min內注入量不超過10L/min,即為合格，否則按監(jiān)理指令進行處理。蝸殼保壓工作結束排出積水后，從蝸殼延伸管段進入蝸殼內部，對蝸殼中心線下面部位進行人工錘擊檢查確定脫空區(qū)域。若有大于1m2的脫空區(qū)，則對脫空區(qū)進行接觸灌漿。每一個獨立的脫空區(qū)布孔不少于2個，在最低處和最高處應布孔。在鋼襯上鉆灌漿孔采用磁座電鉆，孔徑12~16mm,每孔要測記鋼襯與混凝土之間的間隙尺寸。灌漿前用風檢查縫隙串通情況，吹除空隙內的污物和積水，風壓必須小于灌漿壓力。灌漿壓力必須以控制鋼襯變形不超過設計規(guī)定值為準，根據(jù)鋼襯的壁厚、脫空面積的大小以及脫空的程度等實際情況確定，一般不大于0.2MPa.鋼襯接觸灌漿漿液水灰比可采用1∶1、0.8∶1、0.6〔或0.5〕∶13個比級，必要時可參加減水劑，盡量多灌注較濃的漿液。灌漿應自低處孔開場，并在灌漿經過中敲擊震動鋼襯，待各高處孔分別排出濃漿后，依次將其孔口閥門關閉。同時應記錄各孔排出的漿量和濃度。在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注5min即可結束。灌漿結束后用絲堵加焊或焊補法封，焊后用砂輪磨平。6灌漿成果整理〔1〕做好灌漿經過中的施工原始記錄，包括制漿記錄表、洗孔記錄表、壓水記錄表、灌漿記錄表、封孔記錄表