8~10m，一层单缝灌浆面积为32~120m²，分层横缝总数为110条，总灌浆面积9159m²，每个灌区用止浆片分割。

坝体横缝设置键槽，以增强整体性，其结构见图2。

图2  跨缝拔管灌浆管路布置及键槽结构（单位：mm）

1.2 灌浆系统管路布置

横缝灌浆质量很大程度取决于灌浆管路是否畅通，布置是否合理。里石门拱坝横缝灌浆系统经过两次改进，设计时最初采用预留垂直升浆槽灌浆系统，其方法是在先浇块垂直方向预留底宽15mm，顶宽40mm，深15mm的梯形槽，并在灌浆层底部预埋管径40mm的进浆回浆管路；在灌浆层顶部预留排气槽和预埋管径40mm的事故灌浆管；在后浇块浇筑前将灌浆管开孔，并用钢丝网水泥砂浆板将预留的升浆槽和排气槽盖封，形成垂直灌浆系统，使用在高程128m

以下灌区。这种灌浆系统因坝体后浇块混凝土浇筑时经常漏浆堵塞，处理极为困难，灌浆时多次出现进浆回浆管路不畅通的情况，需用事故灌浆管补灌。

其后改用预埋水平灌浆管系统，其方法是在先浇块缝面上预埋管径25mm的水平灌浆管，两根水平灌浆管在上游端以半径0.9m弯管连接形成一个回路，回路间管距3m，后浇块浇筑前将每个键槽处灌浆管开2个小孔，并用砂浆板盖封，形成水平灌浆系统，使用在拱坝中部。优点是在混凝土浇筑过程中很少出现漏浆堵塞现象，灌浆过程中浆液上升均匀事故少，但金属管材耗用较多。

最后采用跨缝拔管水平灌浆系统，其方法是用25mm×25mm×2mm三角铁作模，在先浇块缝面形成水平向预留半槽孔，在后浇块混凝土浇筑前将管径22mm充气塑料固定于半槽中，两个间距1.8m的水平槽孔在上游端用半径0.9m的半圆铁管形成一个回路，回路间距3m，在后浇块混凝土终凝后即将塑料管放气拔出，这样便形成了跨缝水平灌浆系统（见图2），使用在坝的上部。该方法的优点是由原设计的点出浆改为线出浆，浆液沿整个缝面均匀上升，不易堵塞，上下各层管路互相连通，一管堵塞另一孔可进浆，下层堵塞上层可进浆，可靠性大，在坝体混凝土浇筑过程中没有发生过堵塞现象。减轻了埋管劳动强度，节省了劳力。另外还节省埋管钢材80%以上，降低了单项工程造价。从实践看，由于管路畅通，拔管回路数似可减少。但该方法与前两种方法同样不能进行重复灌浆。

2           拱坝横缝灌浆

在本拱坝结构设计时，拱坝的自重变位没有参加拱梁变位调整，因此，设计要求拱坝各独立悬臂坝块浇筑到顶之后进行封拱灌浆。由于施工进度上的原因，横缝改分两个阶段灌浆，高程128m以下各灌区于1977年3月底至4月初完成灌浆；高程128m以上各灌区，于1977年12月中旬至1978年4月上旬完成封拱灌浆。

2.1 横缝灌浆技术要求

为保证灌浆能达到预期效果，设计与施工单位共同制订了里石门拱坝横缝灌浆技术要求，其主要内容如下：

1) 每一灌区灌浆时对混凝土干缩要求必须满足六个月龄期，如不能满足时，对不够的月份应用降低封拱灌浆温度来弥补，按每个月降低温度1℃计算。而每条横缝必须在两侧坝块混凝土及相应上层灌区混凝土达到设计要求的坝体温度后才能进行该缝的灌浆工作。设计要求的拱坝封拱灌浆坝体温度见表1。

表1                                 设计封拱灌浆坝体温度

2) 为了避免各坝块沿一个方向产生累计变形，横缝灌浆不宜由一岸向另一岸推进的方法，而应采用从坝中部分别向两岸进展的灌浆顺序。同一坝块中，灌浆作业应自下而上进行，逐层按顺序地向上部各层灌浆。而每一条横缝（即一个灌浆区）的灌浆工作必须一次进行完毕。同一条横缝的上层灌浆必须待其下层灌浆结束后14天方可进行，同一灌浆层内相邻横缝的灌浆间隔时间必须在7天以上。

3) 灌浆前对每一灌区的管路和缝面必须用灌浆压力的75%压力水进行冲洗。如发现有堵塞或漏水时及时处理，直至管路畅通并回清水为止。同时在灌浆前24h内，灌区应充分湿润，使缝面灌浆接触良好。

4) 横缝灌浆要求采用不受潮、不结块的新鲜的600号普通硅酸盐水泥。浆液浓度分别采用3:1、1:1及0.6:1等三级，并尽可能用较浓浆液灌入缝内。灌浆工作一般情况应在白天光线清晰时进行，以便检查发现问题和及时处理。

5) 横缝灌浆应先以最低的进浆管灌入3:1水泥浆，浆液更换按规范进行，压力以排气管管口压力为标准，顺灌时为3kg/cm²，进浆压力按每级0.5kg/cm²递增，当进浆管压力超过7.5kg/cm²或横缝张开度及坝块上下游向相对位移达0.5mm时，可减低排气管压力。当浆液更换至0.6:1，排气管压力达到3 kg/cm²时持续30min即可结束灌浆。顺灌结束30min后，用0.6:1浆液进行倒灌，当回浆管压力达到3kg/cm²，横缝张开度为0.5mm时，保持30min即可结束倒灌。

6) 横缝灌浆时相邻横缝必须通压力水，其压力大小可取灌浆压力的一半，以平衡坝块所受的部分灌浆压力，不使坝块造成过大的侧向位移。此压力要求持续到该灌区结束后18h才能解除。

7) 在横缝灌浆施工过程中必须正确详细地做好原始记录，如灌浆班报、冲洗、压水、横缝张开度等有关资料，待灌浆结束后进行成果分析。

2.2 坝体二期冷却

在坝体横缝灌浆前，要求坝体混凝土冷却到设计要求的拱坝封拱温度（该过程称坝体二期冷却），该坝体温度也是拱坝温度应力分析中温度的基准数值，因此，横缝灌浆前的混凝土二期冷却十分重要。

为了降低坝体混凝土最高温升，加速坝体冷却按施工进度进行坝体封拱灌浆，坝内设置了冷却水管系统。在高程149m以下预埋薄壁冷却水管，管径16mm，水平及垂直间距2m。而在该高程以上采用塑料拔管造孔，塑料管径20mm，间距及层距同预埋薄壁水管。

横缝灌浆前两个月进行坝体二期冷却，本工程设置了30万大卡的制冷设备，对1~4灌浆层用6°~7°冰水冷却，其上灌浆层用河水冷却。如坝块已冷却到规定温度，尚未进行横缝灌浆，则继续冷却以保持该温度直至灌浆时为止。坝体同一灌浆层冷却温度算术平均值见表2。

表2                              实际封拱灌浆坝体温度

从实际与设计要求的封拱灌浆坝体温度比较，显然实际冷却温度皆低于设计温度，在138m高程以下相差不大，但在138m高程以上相差较多。

2.3 横缝灌浆顺序

灌浆工作自基础开始，逐渐按层顺次向上部各层灌浆，在下一层灌浆未结束前不进行上一层的灌浆。在同一灌浆层的灌浆顺序安排上采用由拱坝中部坝块向两岸推进的方法，此法又可分为两种形式，其一为单跳块法，即间隔一条缝灌注一条缝，并左右对称顺次安排的方法。该法用在高程128m以下两个灌浆层；其二为双跳块法，即一次灌相邻两条缝，间隔两条缝左右对称顺次安排施工。该法用在高程128m以上六个灌浆层。根据施工经验，双跳块法灌浆能加快施工进度，但必须注意在灌浆中各灌区压力以及张开度等要相互平衡，不能一边太大，一边太小，故采用一机一缝较易掌握；要保持横缝灌浆系统的畅通，否则单跳块施工更有把握。

2.4 浆液浓度及灌浆压力

水泥浆液按水灰比（重量比）3:1、1:1及0.6:1三级加浓。灌浆开始时，将所有管路的管口阀门打开，从最低部进浆管灌入3:1稀浆，以润滑管路和缝面，挤出缝内残留空气和水。根据浆液升高管口出浆次序逐一关闭管口阀门，待顶部排气管出浆后可改用1:1浆液灌入，按上述次序到排气管出浆浓度达1:1时即改用0.6:1浆液灌入，最后直到排气管出浆浓度达到0.6:1，缝内停止吸浆或吸浆量小于0.4L/min，灌浆压力及缝面张开度符合要求再持续灌30min即可结束该缝灌浆。为了尽量减少3:1和1:1浆液用量，后来采用各灌400L后加浓至0.6:1效果也好。按理横缝灌浆时的浆液浓度越浓质量越好，但施工中应视横缝张开度，管路及缝面畅通情况以及灌浆压力而定。里石门拱坝采用0.6:1浆液浓度结束灌浆，要是条件许可也可采用0.5:1或0.4:1等浓浆来结束灌浆。

为了提高灌浆质量，适当提高灌浆压力是重要条件之一，但灌浆压力的提高与坝块尺寸、灌浆区高度以及坝体应力控制等方面有关，本工程采用进浆压力7.5 kg/cm²，排气管回浆压力3 kg/cm²，横缝张开度不超过0.5mm，邻缝平压3.5kg/cm²作为控制条件。但在高程149m以下的横缝，其灌浆管路采用薄壁钢管埋设，锈蚀严重阻力很大，要使排气管出浆压力达到3 kg/cm²，进浆管压力需要高达12kg/cm²以上，横缝较为畅通，其压力也达10 kg/cm²左右。在高程149m以上采用跨缝拔管灌浆管路的横缝，基本上接近上述原制订的灌浆技术指标。

邻缝平压在主缝灌浆压力打起来并有张开度时再打压力，其压力值实际采用1~2 kg/cm²。上一层串浆时的通水压力比灌浆层排气管压力低0.5kg/cm²，并通水持续到灌浆结束后3h，并在灌浆结束6~8h后再通水一次，以便了解管路畅通情况。

上述灌浆属顺灌情况，有时缝面冲洗压力大于6 kg/cm²，由于阻力大，预计在灌注0.6:1浓浆时进浆压力要在15kg/cm²以上。为了工作主动采用倒灌办法，即从上部并浆管进浆，从底部进浆管出浆，压力要求与顺灌同。在另一些情况下，如用0.6:1浓浆顺灌过程中因事故中断灌浆或在灌浆中缝面有堵塞，进浆压力需逐步提高到12kg/cm²，为避免压力过高缝面张开度超过0.5mm，亦可改用倒灌。

2.5 横缝开度与进浆量

根据横缝间的差动电阻式测缝计测量成果，横缝在灌浆前最大原始开度见表3，其开度在2.014mm

表3                            灌前横缝最大开度（按测缝计）

至5.276mm间。由于电阻式测缝计数量较少，施工中都采用横缝下游侧安装百分表测量横缝开度，测得灌前横缝表面开度0.50~3.38mm，灌后横缝表面开度0.58~3.66mm。横缝全坝平均单位耗灰量为2.03kg/m²，按0.6:1浆液容重折算，横缝平均宽度为1.87mm，由于横缝间隔较短，反映出缝隙宽度也较小。

3           灌浆资料分析

按110条横缝灌浆资料统计。

1）正倒灌浆：顺灌结束的有70条，占总数的63.6%，顺灌中途改倒灌的有26条，占23.6%，倒灌结束的有14条，占12.8%。因此，横缝中顺灌占大多数，而倒灌的灌区中绝大多数为高程138m以下预埋铁管的部分。

2）灌浆压力：顺灌或其途中改倒灌时，进浆压力超过技术规定7.5 kg/cm²的有34条，占总数的30.9%。倒灌时（包括顺灌改倒灌结束的）排气管或并浆管压力超过3kg/cm²的有10条，占总数的9.1%。可见多数灌区的灌浆压力接近规定技术要求。但也有个别横缝灌浆压力高达15 kg/cm²。

3）横缝表面张开度：横缝表面张开度（即灌浆时横缝开度增量）小于0.50mm的有99条，占总数的90%；大于0.50mm的有11条，占总数的10%，在这11条中大都接近0.50mm。

4）耗灰量方面：每条横缝总耗灰量小于1000 kg的有23条，占总数的29%；1000~1500kg之间的有57条，占总数的43.7%；大于1500 kg的有30条，占总数的27.3%。其中，当浆液水灰比达到0.6:1后单位面积水泥注入量在2kg/m²以下的有66条缝，占总数的60%；在2~3kg/m²范围内的有18条，占总数的16.8%；所有横缝平均为2.03 kg/m²。

5）灌浆时间：经67条灌浆缝分析，灌浆时间在2.5h以内的有51条，占76.1%；超过了3h的有16条，占23.9%。大多数灌区的实际灌浆时间在2~2.5h内。

4           横缝开度变化规律

在埋设的8个电阻式测缝计观测成果中，J₁~J₆为一种类型，主要是横缝灌浆后再没有被拉开，这里以J₂为典型。而J₇与J₈为另一种类型，即在横缝灌浆后运行中又被拉开作为特征，取J₈作典型分析。

4.1 封拱灌浆前

在封拱灌浆前，横缝开度变化主要取决相邻坝块温度的变化，从图3中J₂的开度与其相应的温度变化看，相关性极为密切。混凝土浇筑后，由于水化热温升，使横缝略有压缩，随后混凝土温度降低缝张开，反之缝隙减小，并作周期性变化。

4.2 封拱灌浆期

该期从大坝二期冷却开始到灌浆结束，里石门拱坝横缝灌浆时间选在12月中旬至4月，由于采用人工冷却，在时间选择上比自然冷却灵活些。二期冷却效果见表2，比设计要求的封拱温度（表1）低0.82℃~5.73℃，灌浆之后坝体发挥拱的作用，由于封拱温度较低，拱圈有一定的预压作用，横缝效果较好。

在同一条横缝上，上下灌区灌浆时互有影响，一般说下灌区灌浆时使上灌区横缝开度增大，而上灌区灌浆时也会使下灌区横缝重新张开。从12~13坝块间横缝测量数据看（见表4），如5灌区灌浆时，6灌区

表4                         12～13坝块间横缝灌浆时上下灌区的影响