[发明专利]预防拱坝接缝灌浆时下层灌区增开的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程水泥灌浆施工技术，特别是涉及一种预防拱坝接缝灌浆时下层灌区增开的方法。

背景技术

拱坝接缝灌浆属于水工建筑物水泥灌浆施工技术领域，本技术可广泛应用于减少和预防混凝土拱坝横缝灌浆过程中下层灌区的横缝增开现象。

拱坝施工受结构布置、地质条件、大体积混凝土温控要求和浇筑设备能力等多方面的制约，需要对坝体按照垂直坝轴线的方向设置横缝。而后期为了满足挡水、坝体应力传递和结构稳定的需要，待坝体混凝土内部温度达到设计要求、混凝土变形基本稳定后，在蓄水之前通过横缝预留的灌浆槽和预埋灌浆管路进行接缝灌浆。

具体而言，灌区接缝灌浆会受到以下条件的限制：

(1)混凝土温度要求：灌区进行接缝灌浆时，灌区及其上部的同冷区应同时冷却至设计封拱温度，过渡区、盖重区也应进行相应的冷却，其冷却温度应满足温度梯度要求。从灌区依次向上，分别为同冷区、过渡区和盖重区。

(2)混凝土龄期要求：灌区两侧坝体混凝土龄期不得小于120d。

(3)灌区盖重要求：盖重至少需达到30m，由同冷区、过渡区和盖重区组成。

(4)拱坝结构要求：拱坝各坝段浇筑和接缝灌浆应均匀上升，防止悬臂高度过大。孔口坝段允许悬臂最大高度≤45m，非孔口坝段允许悬臂最大高度≤60m；拱坝混凝土浇筑要求坝体连续均匀上升，相邻坝段高差不大于12m，所有坝段上升最高和最低高差控制在30m以内。

与其他坝型相比，拱坝的接缝灌浆更重要、要求更高。若接缝灌浆质量未达到要求或者已灌区横缝出现二次增开现象，均有可能因拱坝结构要求而制约施工进度，且直接影响到大坝的安全。所以施工中通常采用钻孔取芯及压水检查、槽检、钻孔全景图像检测等方法进行接缝灌浆的质量检查。

接缝灌浆过程中出现的各类问题中，下层灌区增开现象是影响灌浆质量最普遍和最棘手的问题，具体表现为以下三类缺陷：

(1)在灌区进行接缝灌浆作业之前，非灌浆作业工序(如灌浆前对灌区的灌浆系统进行通水检查和预灌性压水检查，在灌区即将施灌前，在灌浆缝起压的同时，同一高程相邻未灌浆横缝进行通水平压)采用的压力值统一按照设计值执行，缺乏对下层灌区增开度的监测，而可能导致下层灌区的增开；

(2)在接缝灌浆作业过程中，当灌区增开度接近设计限值而灌浆压力未能满足设计压力值的时候，设计要求中仅以达到设计压力的50％作为灌浆质量合格的条件，弱化了对灌浆压力的要求；

(3)对于下层灌区已经发生增开的情况，在灌区进行接缝灌浆时，缺乏控制下层灌区增开度的操作指导。

而在现有的水利工程中，针对下层灌区增开问题仅作补灌处理，未从源头上解决该问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种防拱坝接缝灌浆时下层灌区增开的方法，具有接缝灌浆质量高、工期短和费用低的特点。

本发明提供的一种预防拱坝接缝灌浆时下层灌区增开的方法，包括如下步骤：步骤一、在接缝灌浆作业之前，对灌区、邻缝和下层灌区进行增开度监测；步骤二、对灌区进行接缝灌浆前对下层灌区进行增开度监测过程中，若下层灌区已开始增开，预先对灌区两侧邻缝进行灌浆，再进行灌区的灌浆作业，两条邻缝的灌浆顺序以开度小者优先，同时，在邻缝接缝灌浆作业中，当灌区稳定时，对灌区进行敞开式通水平压；若灌区出现被压缩趋势，所述灌区层顶最大压力按0.1～0.15MPa控制；步骤三、在接缝灌浆作业中，当灌区增开度达到一定程度后，应减小进浆压力；当确认下层灌区无增开时，逐步提高灌浆压力，同时关注灌区增开度：若灌浆压力升至设计值过程中，灌区增开度未超过预警值，则当进浆量小于预设值后屏浆，屏浆之后即可结束灌浆；当灌区增开度达到预警值，立即查看灌浆压力是否达到设计值的80％，若达到设计值的80％，则当进浆量小于预设值后屏浆，屏浆之后即可结束灌浆，若未达到设计值的80％，则及时换从排气管进浆，缓慢提高灌浆压力，在灌区增开度限值内直至进浆量小于预设值后屏浆，屏浆之后即可结束灌浆；当下层灌区出现增开时，立即换从排气管进浆，缓慢提高灌浆压力，在灌区增开度限值内按要求结束灌浆；在灌区接缝灌浆作业中，当邻缝稳定时，对邻缝进行敞开式通水平压；若邻缝出现被压缩趋势，所述邻缝层顶最大压力按0.1～0.15MPa控制，两条邻缝的通水顺序以开度小者优先。

在上述技术方案中，所述步骤二或步骤三中，所述敞开式通水平压为不断向缝内补充水分，当水充满缝内后从排气管排出仍旧向缝内补充水分，使缝内水达到动态平衡，水压接近于零。