介紹了FUKO管的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，論述了采用FUKO管進(jìn)行大壩壩基面接觸灌漿的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括管路設(shè)計(jì)、灌漿漿液、灌漿壓力、灌漿條件及灌漿次序等，該設(shè)計(jì)成果可供類似工程參考。

　　關(guān)鍵詞:大壩壩基，F(xiàn)UKO管，接觸灌漿，黃登水電站

　　1工程概況

　　黃登水電站位于云南省蘭坪縣境內(nèi)，是瀾滄江上游古水至苗尾河段“一庫(kù)八級(jí)”水電梯級(jí)開發(fā)方案的第六級(jí)水電站，以發(fā)電為主。電站正常蓄水位為1619.00m，其相應(yīng)庫(kù)容為15.49×108m3，校核洪水位為1622.73m，其相應(yīng)庫(kù)容為16.70×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容為8.28×108m3，水庫(kù)具有季調(diào)節(jié)性能。本工程最大壩高為203m，裝機(jī)容量1900MW(4×475MW)，為一等大(1)型，主要建筑物為1級(jí)建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為Ⅰ級(jí);次要建筑物屬3級(jí)建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為Ⅱ級(jí)。臨時(shí)性水工建筑物為4級(jí)建筑物[1]。

　　2傳統(tǒng)接觸灌漿存在的問(wèn)題

　　大壩壩基面接觸灌漿通常采用預(yù)埋鑄鐵管或PVC管，這兩種灌漿管柔韌性均較差，難以與壩基面緊密貼合，影響灌漿效果。傳統(tǒng)接觸灌漿管為點(diǎn)出漿，灌漿擴(kuò)散效果較差。傳統(tǒng)的接觸灌漿工藝占用混凝土的直線工期，影響大壩的上升速度，從而影響施工進(jìn)度。大壩混凝土澆筑時(shí)，灌漿孔往往因保護(hù)不當(dāng)而被堵塞，即使灌漿孔未被堵塞，鑄鐵管或PVC管接觸灌漿施工一次后也被漿液堵塞。大壩運(yùn)行多年后若出現(xiàn)壩基接觸面張開的情況，因原預(yù)埋的接觸灌漿管基本失去其功能，通常采用鉆孔灌漿法進(jìn)行接觸灌漿。

　　3FUKO管的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

　　3.1FUKO管的結(jié)構(gòu)FUKO管是一種可重復(fù)灌漿的新型灌漿埋管，屬于德國(guó)專利技術(shù)，F(xiàn)UKO是FUGENKONTAKT的縮寫，德語(yǔ)意思為接縫[2]。FUKO管輸漿管道為十字形柔性管芯，管道外徑38mm，內(nèi)徑22mm。十字管道凹槽內(nèi)交錯(cuò)布置4排側(cè)向出漿孔，出漿孔直徑5mm。4條縱向橡膠壓條與輸漿管十字凹槽形成子母扣，并將側(cè)向出漿孔緊密壓覆。橡膠壓條外圍包裹一層編織網(wǎng)將子母扣牢固的固定在一起。FU-KO管結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。FUKO管灌漿時(shí)，灌漿設(shè)備施壓，漿液在壓力作用下進(jìn)入輸漿管并擠壓周圍橡膠壓條，漿液通過(guò)側(cè)向出漿孔均勻地注入混凝土與基巖面之間的縫隙中進(jìn)行接觸灌漿。設(shè)備減壓時(shí)，橡膠壓條緊緊壓覆側(cè)向出漿孔，防止外部漿液倒流入FUKO管內(nèi)。灌漿結(jié)束后，清水清洗FUKO管，具備可重復(fù)灌漿條件[2]。FUKO管工作原理圖見(jiàn)圖2。3.2FUKO管的特點(diǎn)與傳統(tǒng)接觸灌漿管比較，F(xiàn)UKO管具有全斷面出漿、安裝方便、防堵性能好、可灌性好、可重復(fù)灌漿等特點(diǎn)[2]。1)全斷面出漿。管體四周交錯(cuò)布置的側(cè)向出漿孔可保證漿液沿管線向四周擴(kuò)散，全斷面出漿，填充壩體與基巖面之間的縫隙。2)安裝方便。灌漿管具有良好的柔韌性，采用專用的固定夾具、鋼釘或支撐筋可將FUKO管安裝在基巖面上，同時(shí)能保證與基巖面緊密接觸。3)防堵性能好。FUKO管側(cè)向灌漿孔被十字凹槽內(nèi)橡膠壓條緊緊壓覆，在澆筑大壩混凝土?xí)r，可保證側(cè)向出漿孔不被砂漿堵塞。4)可灌性好。側(cè)向灌漿孔沿管線交錯(cuò)分布，連續(xù)性較好、灌漿范圍較廣，可確保灌漿的密實(shí)度。5)可重復(fù)灌漿。每次灌漿結(jié)束后，立即將管內(nèi)殘留的水泥漿液清洗干凈，以備下次灌漿，后續(xù)每次灌漿均與初次灌漿的效果無(wú)異。

　　4大壩壩基接觸灌漿設(shè)計(jì)

　　4.1管路布置需進(jìn)行接觸灌漿的坡面通過(guò)止?jié){體進(jìn)行分區(qū)，形成封閉灌區(qū)，灌區(qū)面積按200m2左右控制，F(xiàn)UKO管均布置于封閉灌區(qū)以內(nèi)。FUKO管轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)彎半徑不小于0.5m，F(xiàn)U-KO管之間采用與內(nèi)徑相協(xié)調(diào)的鋼管連接。進(jìn)漿管、回漿管及排氣管就近引至大壩下游基礎(chǔ)廊道、橫向廊道或下游EL.1500m以上壩面。排氣支管每間隔10m左右布置一根，各灌區(qū)的排氣系統(tǒng)相互獨(dú)立。灌區(qū)FUKO管典型布置圖見(jiàn)圖3。4.2灌漿漿液接觸灌漿漿液水灰比為2∶1，1∶1，0.6∶1三個(gè)比級(jí)，灌漿濃度視脫空程度選用，正常情況下以最濃漿液結(jié)束。漿液馬什漏斗粘度宜小于40s。灌漿漿液應(yīng)在初凝前灌入縫內(nèi)。從制備到用完的總時(shí)間普通水泥不大于4h，磨細(xì)水泥不大于2h。水泥漿應(yīng)拌和均勻，磨細(xì)水泥使用高速攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間不少于30s;硅酸鹽水泥使用普通攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌機(jī)時(shí)間不少于3min。漿液溫度保持在5℃～40℃，低于或超過(guò)此溫度為廢漿，不得使用。4.3灌漿壓力采用FUKO管的接觸灌漿最大灌漿壓力為0.6MPa。灌漿凈壓力根據(jù)上部壩體混凝土蓋重厚度由試驗(yàn)確定，一般可采用0.2MPa～0.5MPa。4.4灌漿條件接觸灌漿在灌區(qū)所在壩段高于灌漿分區(qū)頂高程10m及以下的壩體混凝土溫度冷卻達(dá)到22℃～25℃后進(jìn)行。除頂層外，灌漿區(qū)上部應(yīng)有不少于10m厚的混凝土壓重。采用FUKO管的接觸灌漿在壩基混凝土至少達(dá)到28d的混凝土強(qiáng)度后進(jìn)行。根據(jù)測(cè)縫計(jì)觀測(cè)成果，并參考縫面通水檢查情況判斷灌前的縫面張開度。接觸面的張開度大于1.0mm時(shí)，采用單一水灰比為0.6∶1的普通硅酸鹽水泥灌漿。接觸面的張開度小于1.0mm且大于0.5mm時(shí)，開始可灌注水灰比為2∶1的普通硅酸鹽水泥漿液，待排氣管出漿后，漿液水灰比可改為1∶1，也可采用0.6∶1水灰比的磨細(xì)硅酸鹽水泥灌漿。當(dāng)接觸面張開度小于0.5mm時(shí)，細(xì)水泥漿液可采用0.6∶1水灰比的磨細(xì)硅酸鹽水泥漿液，也可采用改性環(huán)氧類化學(xué)灌漿。若接觸面沒(méi)有張開，可暫不進(jìn)行接觸灌漿。蓄水后，根據(jù)測(cè)縫成果，如縫面張開時(shí)，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行接觸灌漿。4.5灌漿次序接觸灌漿應(yīng)自灌區(qū)基礎(chǔ)層開始逐層順次向上灌注。上層灌區(qū)的灌漿，應(yīng)待下層和下層相鄰灌區(qū)灌好后才能進(jìn)行。下一層灌區(qū)灌漿結(jié)束10d后，上一層灌區(qū)方可開始灌漿。若上、下灌區(qū)均已具備灌漿條件，可采用連續(xù)灌漿方式，但上層灌區(qū)灌漿應(yīng)在下層灌區(qū)灌漿結(jié)束后4h以內(nèi)進(jìn)行，否則仍應(yīng)間隔10d后再進(jìn)行灌漿。同一高程具有兩個(gè)獨(dú)立灌區(qū)時(shí)，可采用同時(shí)灌漿方式，也可采用連續(xù)灌漿方式。當(dāng)采用連續(xù)灌漿方式時(shí)，后灌區(qū)灌漿應(yīng)在前灌區(qū)灌漿結(jié)束后8h以內(nèi)進(jìn)行，否則仍應(yīng)間隔3d后再進(jìn)行灌漿。

　　5灌漿效果

　　在典型壩段壩踵、壩中、壩趾埋設(shè)單向測(cè)縫計(jì)進(jìn)行壩基接觸面縫開合度監(jiān)測(cè)，典型測(cè)點(diǎn)建基面縫開合度時(shí)間—曲線見(jiàn)圖4，各監(jiān)測(cè)壩段壩基接觸面縫開合度監(jiān)測(cè)值介于-0.42mm～0.16mm基本呈閉合狀態(tài)，表明目前混凝土與基巖接觸良好。下閘蓄水后各測(cè)點(diǎn)縫開合度基本無(wú)變化。

　　6結(jié)語(yǔ)

　　黃登水電站工程樞紐區(qū)河谷狹窄，大壩建基面開挖坡度一般都較陡，岸坡較陡的部位設(shè)置接觸灌漿。壩基接觸灌漿采用FUKO接觸灌漿管，大壩混凝土澆筑前預(yù)埋形成。FUKO管最大優(yōu)點(diǎn)為可以重復(fù)灌漿。黃登水電站首次將FUKO管應(yīng)用于壩基面接觸灌漿，根據(jù)監(jiān)測(cè)成果顯示混凝土與基巖接觸良好，且下閘蓄水后各測(cè)點(diǎn)縫開合度基本無(wú)變化。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]鄧良軍，張彩秀.黃登水電站可行性研究報(bào)告第六篇工程布置及建筑物[R].昆明:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2013.

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　　[5]韓守國(guó).FUKO管在小浪底工程壓力鋼管接觸灌漿中的應(yīng)用[J].人民黃河，2000，22(1):42-43.

　　作者：張彩秀 陳述存 李文杰 鄧良軍 陳建安 單位：中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司華能瀾滄江水電股份有限公司