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      水利壩體的化學(xué)灌漿加固技術(shù)探討

      2015-03-19 20:45張玉波
      關(guān)鍵詞:水利工程

      摘要:在水利工程施工過程中,對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的施工是非常重要的,水利壩體的穩(wěn)定和牢固,直接影響著水力發(fā)電的質(zhì)量。文章就施工過程中使用化學(xué)灌漿加固技術(shù)對(duì)工程壩體加強(qiáng)工程的穩(wěn)固性進(jìn)行了分析。

      關(guān)鍵詞:水利工程;水利壩體;化學(xué)灌漿加固技術(shù);壩體結(jié)構(gòu);水利發(fā)電 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      中圖分類號(hào):TV543 文章編號(hào):1009-2374(2015)10-0139-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0920

      在水利工程施工過程中,隨著我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)的穩(wěn)步提高,現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)也有很大的發(fā)展,由于水利工程土石壩使用的材料大都是混凝土土石結(jié)構(gòu),經(jīng)過風(fēng)吹日曬、雨水等自然的侵蝕,使用一段時(shí)間后,經(jīng)常發(fā)生壩體裂縫現(xiàn)象,因?yàn)樗那秩?,?huì)使裂縫逐漸加寬,給水庫(kù)大壩造成了嚴(yán)重危害。如何有效地治理壩體裂縫現(xiàn)象呢?使用化學(xué)灌漿的方法,能夠很好地對(duì)壩體進(jìn)行維護(hù),不但能夠節(jié)省材料,還能起到很好的加固作用,對(duì)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展也有很好的促進(jìn)作用。

      1 水利工程中混凝土裂縫對(duì)大壩的影響

      為了保證水利工程的施工質(zhì)量,尤其是壩體的穩(wěn)固性,施工過程中經(jīng)常使用混凝土作為施工的主要原料,可是因?yàn)樽匀灰蛩氐挠绊?,混凝土?jīng)過刮風(fēng)下雨等的侵蝕、風(fēng)化或者施工技術(shù)人員在施工過程中自身的原因,造成混凝土壩體裂縫發(fā)生。由于壩體裂縫,使混凝土本身的工程結(jié)構(gòu)遭到破壞,使外界物體很容易通過裂縫進(jìn)入壩體,造成壩體穩(wěn)定性降低,如果裂縫進(jìn)一步加大,會(huì)導(dǎo)致混凝土壩體損害甚至出現(xiàn)壩體塌陷現(xiàn)象發(fā)生。所以,要加強(qiáng)水利工程壩體的維護(hù)與管理,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,保證工程的使用壽命。

      2 化學(xué)灌漿在水利工程施工過程中的應(yīng)用

      使用一些化學(xué)原料,如通過有機(jī)原料和無機(jī)原料按照一定的比例進(jìn)行配制,使用高壓灌漿泵等灌漿設(shè)備壓入相應(yīng)的巖層或者裂縫內(nèi),讓其充分滲入、滲透,然后進(jìn)行散開、凝結(jié)并凝固,從而進(jìn)一步加強(qiáng)地層的穩(wěn)固性,避免地層產(chǎn)生形變而對(duì)建筑物產(chǎn)生危害,同時(shí)對(duì)壩體裂縫修繕和增固,補(bǔ)漏防水中都起著很重要的作用。

      2.1 對(duì)化學(xué)灌漿技術(shù)論述

      對(duì)于水利工程施工過程中的壩體裂縫的處理,主要通過化學(xué)灌漿穩(wěn)固的方法對(duì)深度裂縫和穿透性裂縫進(jìn)行處理,灌漿時(shí)材料的選擇,主要使用混凝土漿液包括水溶性強(qiáng)度很強(qiáng)的聚氨酯材料、環(huán)氧材料等,對(duì)壩體一些長(zhǎng)期存在的死縫是很好的修補(bǔ)材料。壩體的裂縫如果是活性的,可使用彈性聚氨酯等材料,通過對(duì)裂縫進(jìn)行必要的分析、考查,從而斷定灌漿孔的位置。再在其位置進(jìn)行鉆孔,然后通過高壓槍噴入水進(jìn)行充分的沖洗,伸入灌漿管,并順著裂縫的位置鑿成高、寬度為6~7厘米的V形水槽,再用水沖刷干凈,用基波對(duì)槽子內(nèi)部進(jìn)行刷涂,再用水泥漿液進(jìn)行嵌縫,當(dāng)進(jìn)行灌漿之前,首先噴入水進(jìn)行檢測(cè)是否有漏水現(xiàn)象,當(dāng)灌漿完成后封口的時(shí)候,其漿液吸漿量應(yīng)該不大于0.023/6min。裂縫有各種不同的類型,如垂直裂縫、傾斜裂縫、水平裂縫等,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析,采用不同的灌漿方法,如水平裂縫,可以從裂縫底部入手或者從吸入漿液量較多的鉆孔開始噴入,而對(duì)于傾斜或垂直的裂縫,可以采用從上到下、由深到淺的方法實(shí)施。

      2.2 化學(xué)灌漿使用的材料及應(yīng)注意的問題

      當(dāng)前化學(xué)灌漿經(jīng)常使用的漿液有兩種,環(huán)氧漿液是其中一種,它的主要成分是環(huán)氧樹脂,它主要對(duì)0.2~0.3的裂縫有很好的修補(bǔ)作用,收縮性不大,灌注強(qiáng)度較大,滲漏性不大,丙烯酰胺則是丙凝漿液的主要成分,對(duì)很細(xì)小的裂縫起了很好的作用,灌注性能好,漿液的濃度在13~16和水相同時(shí),能很好地控制凝結(jié)時(shí)間,況且丙凝漿液有較好的穩(wěn)定性能,不滲水,膨脹性能穩(wěn)定,抵抗擠壓能力較強(qiáng),是化學(xué)灌漿中比較好的防滲材料。在處理裂縫時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況,即裂縫寬度的大小和滲水的嚴(yán)重程度采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行灌漿,以使達(dá)到最佳灌注效果。但有些特殊情況,可以多種方法共同進(jìn)行,如果壩體裂縫較寬,滲水嚴(yán)重,可以先用丙凝漿液實(shí)施灌漿,然后再用環(huán)氧漿液實(shí)行灌漿,能夠很好地起到補(bǔ)縫效果。不論是丙凝漿液灌注還是環(huán)氧漿液,工程施工時(shí)要在11℃~15℃范圍內(nèi)溫度施工,以保證工程質(zhì)量。

      2.3 化學(xué)灌漿在水利工程施工過程中壩體裂縫的應(yīng)用

      在水利工程施工過程中,如何對(duì)壩體裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿,必須先要沖刷裂縫,使裂縫保持潔凈,清除里面的雜質(zhì)和混凝土里面鈣化的東西,具體操作過程是:用高壓槍沖洗雜質(zhì),然后再用鋼刷用力清刷,保證化學(xué)灌漿時(shí)里面整潔、潔凈,以確保灌漿時(shí)的效果和質(zhì)量。

      另外,要使化學(xué)灌漿的漿液和裂縫里面的水泥砂石等進(jìn)行充分融合,這樣,灌漿時(shí)就不容易發(fā)生裂開和漏漿液現(xiàn)象,在處理灌漿時(shí),有時(shí)候要在裂縫的表層實(shí)施鑿槽,開鑿后,也要先對(duì)里面的碎裂的石沫進(jìn)行清除,再使用高壓水槍用水沖刷,然后通過對(duì)空氣進(jìn)行壓縮后再吹干,再進(jìn)行埋設(shè)管道和灌漿管,兩管之間的距離一般在22~55厘米之間,具體情況要依據(jù)水利工程施工實(shí)際情況裁定。通常使用的灌漿管是紫鋼管,埋放的時(shí)候經(jīng)常使用一些硬質(zhì)水泥,為了避免出現(xiàn)水泥漏漿液,V形槽里面要使用凝固性能較好的水泥進(jìn)行封堵,要嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計(jì)的方案去做,保證裂縫化學(xué)灌漿的有序進(jìn)行,以保證灌漿的質(zhì)量。

      化學(xué)灌漿完成以后,要迅速對(duì)裂縫的界面實(shí)施整理,對(duì)灌漿管進(jìn)行清除,再用加厚涂料對(duì)裂縫的表面實(shí)行粉刷,使裂縫表面趨于平整。再在壩體裂縫的兩側(cè)部分進(jìn)行鑿孔,再用鋼箭進(jìn)行固定,然后使用環(huán)氧灌漿漿液灌入進(jìn)行加固,裂縫的兩側(cè)的壩體會(huì)自然拉緊。

      2.4 對(duì)化學(xué)灌漿質(zhì)量的有效控制

      對(duì)水利工程施工過程中使用化學(xué)灌漿時(shí),如何很好地控制灌漿的過程,保證灌漿的質(zhì)量呢?這就要求必須控制施工時(shí)所用的原材料,施工時(shí)的操作方法和步驟、工藝技術(shù)等,以保證灌漿質(zhì)量和效果。要對(duì)壩體裂縫認(rèn)真地勘查研究,根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況,選擇相應(yīng)的灌漿材料。在材料的配制過程中,必須依照配置比例,以達(dá)到最佳的配制效果,保證灌漿材料在施工過程中的質(zhì)量。同時(shí),在施工中,要考慮到壩體裂縫的具體情況,采用適當(dāng)?shù)墓酀{方法,是單孔還是間歇相結(jié)合的方法,真正達(dá)到最好灌漿效果。如:水利施工過程中,如果需要使用環(huán)氧材料實(shí)行灌漿,因?yàn)榄h(huán)氧材料凝固要經(jīng)過一段時(shí)間,所以,在灌漿過程中,如果漿液達(dá)到一定程度,要使灌漿停止,等到環(huán)氧漿液達(dá)到需要的凝固程度后,然后再灌漿。

      在水利工程灌漿過程中,要切實(shí)分析研究壩體裂縫的方向,裂縫內(nèi)填入混凝土?xí)r它們之間相互滲透的情況及所經(jīng)受的壓力。如果壩體裂縫內(nèi)部還會(huì)有其他裂縫,就必須使壩體裂縫內(nèi)部滲透的范圍要加大,假如滲透壓力達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn),或者范圍太小,就會(huì)出現(xiàn)裂縫不能充分填入漿液的現(xiàn)象,也會(huì)使灌漿不能達(dá)到預(yù)期

      效果。

      3 結(jié)語(yǔ)

      混凝土壩體化學(xué)灌漿加固技術(shù)已經(jīng)廣泛用于水利水電施工過程中的各個(gè)方面,其技術(shù)水平也越來越高。如果在灌漿施工過程中,控制好漿液的材料,加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督,增強(qiáng)壩體強(qiáng)度,就能很好地提高水利工程質(zhì)量?;瘜W(xué)灌漿在水利工程壩體裂縫處理中發(fā)揮了很大的作用,但也要注意日常的維護(hù)與管理,從而最大限度避免壩體裂縫發(fā)生,尤其在混凝土壩體裂縫出現(xiàn)開始的時(shí)候,要迅速及時(shí)地對(duì)壩體實(shí)施灌漿處理,防止壩體裂縫逐漸變寬而出現(xiàn)更大的安全隱患。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 錢曉強(qiáng).水利工程混凝土壩體裂縫的化學(xué)灌漿加固

      [J].水工建設(shè)與養(yǎng)護(hù),2007,(8).

      [2] 李軍.混凝土壩體裂縫的處理[J].水利工程師,2008,(2).

      [3] 王皓.化學(xué)灌漿技術(shù)在混凝土壩體修復(fù)中的應(yīng)用[J].建筑工業(yè),2008,(10).

      [4] 劉利杰.混凝土壩體病害治理與防護(hù)[J].水工養(yǎng)護(hù),2007,(3).

      作者簡(jiǎn)介:張玉波(1975-),男,水利局四十里堡鎮(zhèn)水利服務(wù)中心助理工程師,研究方向:水利工程。

      (責(zé)任編輯:蔣建華)

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