九坑河水库旧输水涵管封堵施工方法

摘要：近年来，国家对各种病险水库的安全除险加固工程越来越重视，水利部于2008年2月了《关于进一步做好病险水库除险加固工作的通知》，更加突出了病险水库除险加固工程的重要性。本文作者结合自己的实际工作经历，介绍了九坑河水库除险加固过程中原有输水涵管的封堵施工方法，对类似病险水库除险加固工程具有参考价值。

关键词：病险水库、九坑河、输水涵管封堵、施工方法

中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

九坑河水库地处肇庆市鼎湖区凤凰镇，西江中下游左岸。是一座以防洪、灌溉为主，兼发电、供水于一体的综合利用中型水库。

九坑河水库大坝原输水涵管位于大坝左侧，经过历年除险加固已对进口的垂直段和部分水平段进行了封堵，已封堵水平段长度约40m。本次根据设计院要求，只对原输水涵管的廊道用C20混凝土进行封堵，本次封堵分为8段，其中最长段20 m，最短段7.8 m，封堵总长度约121m，封堵基本横断面大约为4.2m2，混凝土工程量为540 m3，Φ150mm仓内混凝土输送钢管约160m，灌浆钢管Φ80mm约160m，Φ300mm通风PVC管约150m，Φ50mm灌浆通气PVC管约40m。

输水涵管的廊道封堵基本剖面见下图。

二、施工准备

1、施工用电

施工电源由水库发电站就近提供。施工期间用电设备有电焊机、混凝土泵、鼓风机、灌浆机、施工照明等，施工用电量大约150KW。水库发电站至施工现场配电箱，采用电缆输送。

2、通风设施安装

拟在施工前于廊道出口外安装一台R22长沙罗茨鼓风机，风量7.6m3/min，风压9.8Kpa，通过Φ300mm的PVC管将风送进施工廊道，将施工廊道的空气排出，可在80min左右将廊道空气换新一次。

3、混凝土配合比的试验及调整

由于受廊道空间狭小、混凝土管入仓输送距离长等不利因素的限制，要在施工现场对混凝土配合比进行试验调整，除增大混凝土的塌落度外，拟在混凝土配料中掺入一定量的粘土或泥粉，和使用少量石粉替代骨料，增大混凝土的流动性，延缓混凝土的凝固速度。

4、廊道仓内混凝土的输送管道制作

由于廊道进口段原已封堵，封堵顺序只能从内到外，廊道呈内高外低的坡势，混凝土的输送距离长达150m左右，混凝土浇筑时施工人员又不能进入廊道仓内，因此使用混凝土泵要将廊道内填平混凝土是不可行的，对此拟将封堵的廊道安装一条Φ150mmZ字型的水煤气钢管与混凝土泵泵管相接，廊道内混凝土输送钢管经廊道进人孔底部升至廊道顶端延长至内侧廊道隔墙。

测量好施工廊道的长度和高度后，廊道内混凝土输送钢管尾端出口距廊道隔墙1.5m左右，按3m的间距在混凝土输送钢管下部开一个R=75mm（垂直面）的半圆缺口，此缺口作为混凝土分段主要入仓口，缺口之间在混凝土输送钢管上部开一个R=50mm的圆孔，该圆孔待混凝土大部分入仓后作为剩余空间的初步灌浆之用。

混凝土先从进口端第一个缺口入仓，当第一个缺口被混凝土封住到一定压力后，混凝土通过第二个缺口入仓，以此直至尾端出口。剩余空间待调整混凝土配比后，经输送钢管上部R=50mm的圆孔进行初步灌浆，如果因混凝土泵的压力不够，初步灌浆不够理想，待仓内混凝土终凝后再用灌浆机通过灌浆管进行压力灌浆。

因廊道施工条件极差，超过3m长的材料不能进入廊道，管道选用Φ150mm水煤气钢管，主要采取法兰连接方式，大部分的制作在廊道外进行，按照测量好的长度和高度后，确定钢管走向，计算出钢管的总长度，在廊道外进行弯头、与泵管接头的制作、开口。法兰焊接等，然后进行初步拼装。灌浆管采用Φ80mm镀锌钢管，灌浆排气管采用Φ50mmPVC管。

三、混凝土及灌浆施工

本施工采用分段法，每段工艺流程为：仓内管道安装进人孔封堵混凝土制备混凝土运输混凝土浇筑入仓灌浆下一段流程

1、仓内管道安装

混凝土输送钢管进口与混凝土泵相接，经廊道进人孔后升至廊道顶部直至距内侧廊道隔墙1.5m处，廊道仓内混凝土输送钢管的连接采用法兰连接或焊接。

用Φ50mm钢管在廊道左侧搭设高1.2m左右的工作平台，在廊道顶端打M16膨胀螺栓孔并埋置拧紧，作为安装廊道仓内混凝土输送钢管的吊架及固定之用，然后在工作平台上将廊道仓内混凝土输送钢管进行部分分段拼焊或连接，最后将廊道仓内混凝土输送钢管按照出口向下的方位，安装就位并进行最终连接和固定。

灌浆管采用Φ80mm镀锌钢管，灌浆排气管采用Φ50mmPVC管，灌浆管经廊道进人孔底部直至内面廊道隔墙升至廊道的顶部，其出口距80mm～100mm；灌浆排气管经廊道进人孔底部后顺廊道隔墙升至廊道的顶部，其出口距80mm～100mm。灌浆管在每段廊道（1#廊道除外）安装一个三通并加堵头，在混凝土浇筑时将堵头拎开，作为观测廊道仓内混凝土浇筑和灌浆的满盈程度。

2、进人孔封堵

待廊道浇筑仓内的，混凝土输送钢管、灌浆管、灌浆排气管安装完毕后，对廊道隔墙进人孔进行封堵，每个进人孔模板面积约0.6m2，三条管道穿过廊道隔墙进人孔模板的下端。

采用U10机制转，砌筑砂浆为M10水泥砂浆，在每段廊道隔墙进人孔处进行封堵，封堵厚度1m。共八次。

3、混凝土制备

本工程混凝土工程量约540 m3，为保证混凝土质量，全部混凝土在工地的拌和系统集中拌制。拌和系统设置一台JZM500混凝土搅拌机，混凝土生产能力10m3/h。

4、混凝土运输

混凝土的运输采用混凝土搅拌车和混凝土泵两种方式，搅拌站至施工现场混凝土泵采用混凝土搅拌车运输，施工现场混凝土泵至廊道仓内通过泵管及廊道仓内混凝土钢管采用混凝土泵输送。

5、混凝土浇筑入仓

在浇筑前对廊道仓内混凝土浇筑量进行基本测算，将混凝土浇筑廊道的下一个廊道的灌浆管的三通打开，待廊道仓内混凝土浇筑量接近测算值时，调整混凝土的和易性增大其流动性，并加强对灌浆管的三通进行观测，在混凝土泵输送能力允许的前提下，是否灌浆管的三通出现混凝土浆回流现象，并做好混凝土泵的压力、浇筑时间等的记录，以便确定是否需要进行下一道灌浆工序，也为下一个廊道混凝土的浇筑提供参考。并把记录及时归档。

6、仓内灌浆

在浇筑过程中如果超过混凝土泵输送能力，灌浆管的三通不出现混凝土浆回流现象，待仓内混凝土终凝后则采取灌浆，灌浆管排气管的三通出现浆液回流时，逐步加大浆液浓度，直至浆液的水灰比达到0.8:1，如果开始灌浆压力小、进浆量大，可以直接将水灰比调到

灌浆材料选用R32.5普通硅酸盐水泥和泥粉，无受潮结块现象。灌浆压力采用现场调整，注入率较大时分级升压。

浆液的浓度，遵循由稀到浓、逐级改变的原则，根据现场施工情况，进行调整。浆液的水灰比初步采用1.5:1、1:1、0.8:1三个比级。开灌水灰比采用1.5:1。

待仓内灌浆完成后，廊道隔墙进人孔模板即可拆除，拆除时要注意模板的完整性，以便下一次安装。

四、质量保证措施

1、做好配合比设计通过现场试验确定配合比。在配合比设计未经监理工程师批准前不得浇筑混凝土。

2、不合格混凝土不得使用，混凝土不使用人工拌和。

3、混凝土在运输及浇筑过程中不得发生污染、离析材料损失等情况。

4、工程的每一部分混凝土的浇筑日期、时间及浇注条件都有完整的记录。

五、安全施工措施

1、施工现场要配置专职安全员，密切监督防患、排除不安全的因素及隐患，出现险情采取紧急措施。

2、电缆干线采用埋地，严禁沿地面明设，并避免机械损伤和介质腐蚀。

3、由于本项目通风条件差且特别潮湿，照明线路单独敷设。选用密闭型防水防尘照明器或配有防水灯头的开启式照明器。

4、本项目在狭小的空间安装廊道混凝土浇筑钢管，需搭设脚手架工作平台，采用双排钢管脚手架。钢管脚手架在架设和使用期间，要严防与带电体接触。

5、脚手架拆除严格遵守拆除顺序，至上而下，后绑者先拆，先绑者后拆，拆下的扣件和配件及时运至地面。

参考文献：

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