時間:2023-10-13 16:08:41
導語:在化學灌漿施工方法的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
工程概況
廣東惠州抽水蓄能電站下水庫設計死水位205.0m,正常蓄水位231.0m,設計洪水位234.05m,校核洪水位234.67m,總庫容3190萬m3,有效庫容2766.5萬m3。設計水位最大消落深度26m。
化灌材料
化學漿材選擇原則:一是漿材的可灌性,所選化學漿材必須能夠灌入裂縫,以達到補強和防滲的目的;二是漿材的耐久性,所選用的材料在使用環境條件下性能穩定。
本工程中采用的JD-1改性環氧防水補強抗滲劑具有優良的力學性能,耐老化、無毒和優異的滲透性能,其物理及力學性能見表1、表2。
JD-1改性環氧防水材料的物理性能表1
JD-1改性環氧防水材料的主要技術性能表2
化學灌漿施工方案
化學灌漿施工方法及壓力
采用純壓式,全孔一次灌注,段長為20m,灌漿壓力為1.5Mpa。
化學灌漿施工工藝流程
工藝流程
測量放樣鉆孔沖洗阻塞制漿灌漿檢查孔壓水試驗(單點法)。
化學灌漿工藝流程圖
化學灌漿主要施工方法及工藝要求
鉆孔施工工藝流程
測量放樣 孔位布置 鉆機就位 鉆孔 測量孔深 鉆孔沖洗。
鉆孔
帷幕化學灌漿孔按設計布孔圖進行,采用XY-2型回轉鉆機成孔,灌漿孔均一次鉆到設計孔深。鉆孔在建基面上0.5米以上采用75毫米孔徑,以下孔段采用60毫米孔徑。鉆機定位后按照設計孔向15°使用羅盤儀調整鉆機主軸,在鉆進時每10m進行一次測斜。
發現孔斜超過要求時,及時糾正,若糾正無效需重新開孔時,經監理工程師批準,距原孔報廢孔位0.20m處開孔。
沖洗及清孔
在鉆孔結束之后,用壓力水把孔內雜質沖洗干凈,沖洗水壓力為1MPa,直至回水清澈為止。
阻塞器安裝
灌漿孔采用純壓式全孔一次灌注的方法,采用埋設進回漿管的阻塞方法:加工一塊直徑為75毫米的圓鐵板,將進回漿管焊接在圓鐵板上,進回漿管采用直徑20毫米的鍍鋅管,引至圓鐵板處,圓鐵板下部進漿管采用PVC管下至孔底,圓鐵板卡塞在建基面上0.5米處,采用摻有膨脹劑的水泥砂漿進行人工封堵,砂漿配合比采用水:灰:砂比為0.3:1:1,膨脹劑(輕燒MgO)摻量為水泥用量的3%~3.5%,阻塞示意圖:
配制漿液
⑴.制漿工藝流程:環境溫度測量計算用量稱量漿液混合攪拌留樣儲漿。
⑵.化學漿液的配制根據所使用的化學漿材,按廠家提供的配比并根據實際情況進行配制。
①.廠家提供的配置比例
主劑:固化劑:促進劑=1000:80:20
②.根據設計要求本工程擬采用配置比例
主劑:固化劑:促進劑=1000:75:15
⑶.化學漿液初凝時間控制在8~15h,配制漿液時,應根據灌漿段長進行配制,采用少量多次配制原則,避免造成漿液浪費,灌漿施工前對配制漿液留樣,觀察漿液膠凝時間,以便灌漿結束后確定拔塞封孔處理時間。
⑷.開灌時第一次配制漿液不超過15kg,采用人工慢速攪拌,攪拌時間不少于10min,同時將配漿桶要放入冷卻水槽中進行漿液配制。混合的順序是:先稱量改性環氧漿液,然后稱量添加固化促進劑攪拌1~3min,再后稱量添加固化劑攪拌1~3min,固化劑及固化促進劑的添加量應充分考慮施工時現場環境溫度及砼主體溫度后決定。每次配制的漿液應在5h內用完,對已攪拌混合好的化學漿液超過5h,而未能灌注使用的作廢料處理。
⑸.灌注時,漿液配制以“定量為主,定時為輔”的辦法進行,同時注意灌漿壓力和孔內吸漿率的變化,以決定壓漿是否可以終止閉漿,合理制定化學漿液的配制需量范圍。
灌漿壓力標準
根據設計技術要求灌漿壓力采用1.50Mpa。
⑴.灌漿結束標準
灌漿結束標準達到設計要求壓力,灌漿壓力達到1.5Mpa后,以不進漿或進漿量小于等于0.5L/min時,持壓屏漿10min后閉漿結束或者單孔注入量達到100Kg/m時閉漿結束。。
⑵.灌漿壓力控制
灌漿壓力控制采用逐級升壓法灌注,嚴格控制升壓速度,每次灌漿壓力提升控制在0.1Mpa,逐級升壓達到設計要求的結束壓力。
灌漿施工
⑴.注漿管下至距孔底50cm,連接注漿高壓管路,經現場施工技術管理人員檢查后,開始注漿。開灌時采用低壓慢灌,打開回漿閥,當漿液充填滿孔段時,關閉閥門,逐級加壓施灌,灌漿壓力提升控制在每級0.1Mpa,嚴禁驟然加壓。由于高壓化灌泵采用無級調節壓力,可以設定壓力范圍,調節壓力時間要根據灌注孔內進漿情況調節。當開始灌注時,采用低壓大排量快速充填灌注孔,關閉回漿閥提升壓力,觀察孔內進漿量和壓力裝置,當進漿量及壓力在2min內無變化,可進行逐級提壓灌注至結束壓力。
⑵.灌漿結束標準
達到設計結束壓力后,以不進漿或進漿量小于等于0.5L/min時,持壓屏漿10min后閉漿結束或者單孔注入量達到100Kg/m時閉漿結束。
⑶.灌漿過程中,拌料桶及儲料桶必須采用冷水浸泡,防止漿液化學反應時溫度過高,發現漿液出現加速反應暴聚征兆,則立即調換新漿,必要時還要沖洗設備和管路,然后再繼續作業。
⑷.每孔漿液開灌前,計算好管路及灌漿孔內占漿量,根據進漿量調制到正常配比。調節化灌泵流量閥,控制進漿速率。
⑸.開灌時,要注意排除化灌泵空氣及灌漿孔內積水,對孔內沒有涌水的孔段采取“泵送化學漿液趕水”法趕出孔內積水:即計算好管路和孔內占漿量,將進漿管下至孔底,泵送一定數量的化學漿液趕出孔內積水后關閉回漿閥門。灌漿過程中觀察泵壓與孔口壓力是否一致。
灌漿過程特殊情況處理
⑴.灌漿過程中發生串漿現象時,則立即停止灌漿,裝配阻塞器封閉串漿孔,在灌漿孔達到結束壓力要求后,對串漿孔進行施灌,直達設計結束壓力。
⑵.在灌漿中,如果發現孔內吸漿量較大,進漿量超過設計段長用漿量的20%(暫定),則將灌漿壓力降低一個等級(每級為0.1 MPa)施灌,觀察正常后再逐級提升壓力至灌漿結束。化灌耗漿量暫定量為100kg/m,在灌注施工過程中,用量超出最高耗量時應停灌,并上報監理后再處理。
⑶.開灌后時間超過10min不起壓力,可縮短漿液凝固時間,增大漿液粘度,采用停灌結合進行施工,但施工時每次停灌時間不大于2~4h,防止漿液膠凝堵塞灌漿孔。
⑷.若出現進漿量突增,壓力銳減,立即停止灌漿,并觀察隧洞其他孔位或襯砌結構、施工縫是否有串冒漿現象,進行封堵處理,無情況則待凝30min后進行低壓慢灌,防止在高壓力作用下化學漿液通過基巖裂隙滲透到需加固處理范圍以外,造成漿液浪費。
3.3.9壓水檢查
采用單點法壓水試驗進行質量檢查,壓水檢查壓力為化灌灌漿壓力的80%,大于1.0 Mpa采用1.0Mpa,壓水試驗結束標準為:在穩定壓力下,每3~5min測讀一次壓入注量,連續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終的10%,或最大值與最小值之差小于1 L/min時,本孔段壓水結束,取最終值為計算值,測記漏量,計算透水率(Lu)。
合格標準:帷幕化學灌漿90%以上孔段的透水率≤0.5Lu。
檢查孔數量:帷幕化學灌漿按不少于灌漿孔數的10%進行控制。
4.結語
化學灌漿材料能夠灌入基巖內的毛細裂縫,解決水泥灌漿因灌注材料粒徑大于毛細裂縫寬度而產生的“吸水不吸漿”現象,更好的起到了基巖補強及防滲的作用。
關鍵詞: 針孔法;高壓灌漿堵漏技術;水庫建設工程
中圖分類號: TV697文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
富陽市高橋鎮上塘水庫位于高橋鎮唐家塢村,屬新建的小(2)型水庫,水庫按20年一遇設計,200年一遇校核。壩址以上集雨面積為1.18km2,設計壩型為粘土心墻壩,最大壩高23.10m,壩頂高程111.60m,防浪墻頂高程112.20m,壩頂長113.9m,壩頂寬5m。水庫正常蓄水位109.70m,設計洪水位110.73m,校核洪水位111.21m,正常蓄水庫容15.05萬m3,總庫容17.83萬m3。大壩左岸設側槽式溢洪道,堰頂高程109.70m,側堰長度20m。
溢洪道側堰的基礎為中風化巖基,能滿足承載力要求,堰基已進行帷幕灌漿。側堰堰體為埋石砼,由于長度較長,在近兩年的運行過程中,堰體因砼收縮等原因,造成堰體0+018位置斷裂,引起漏水。溢洪道導水墻壩頭段與側堰同時施工,在與側堰頂同高程的平面上,上、下形成一條施工縫,施工縫未按規范要求進行鑿毛、沖洗、套漿等施工程序,造成該施工縫漏水。
二、針孔法高壓灌漿堵漏技術的應用探析
根據工程的具體情況采用不同的方法,一般情況采用“堵排結合 以排為主”的原則,但一些工程無排水系統的情況下,可全部采用灌漿堵漏的方法。本工程擬采用針孔法高壓灌漿堵漏。
2.1 堵漏的原理
1、高壓灌漿堵漏作用機理: 對裂縫形成化學粘結;對表面的孔隙形成高強度錨栓;高壓力的推擠下填充所有裂縫。
2、高壓灌漿堵漏就是利用高壓灌漿機, 將水溶性聚氨酯化學灌漿材料注入混凝土裂縫中,當漿液遇到混凝土裂縫中的水分會迅速分散、乳化、膨脹、固結,這樣固結的彈性體填充混凝土所有裂縫,將水流完全地堵塞在混凝土結構體之外,以達到止水堵漏的目的。高壓灌漿堵漏技術是具有國際先進水平的高壓無氣灌注防水新技術,是發達國家水溶性灌漿材料使用的新型工藝。
3、水溶性聚氨酯化學灌漿材料是由過量的多元異氰酸酯和多羥基化合物預先制成含有游離異氰酸基團的低聚的氨基甲酸預聚體。常用的多異氰酸酯有TDI、MDI、PAPI等3種。多羥基化合物采用聚醚,它的官能團和分子量可以有好幾種。漿液灌入混凝土裂縫后,與滲漏水相遇發生化學反應,放出二氧化碳,并形成脲的衍生物。從而達到防滲堵漏的目的。水溶性聚氨酯化學灌漿材料是一種低黏度,單組份合成高分子聚氨酯材料,形態為液體,它有遇水產生交聯反應,發泡生成多元網狀封閉彈性體的特征。當它被高壓注入到混凝土裂縫結構延展直至將所有縫隙(包括肉眼難以覺察的)填滿,遇水后(注水)伴隨交聯反應,釋放大量二氧化碳氣體,產生二次滲壓,高壓推力與二次滲壓將彈性體壓入并充滿所有縫隙,達到止漏目的. 可見水溶性聚氨酯化學灌漿材料是堵漏材料中性能最好的一種,用一般材料不能根治滲漏,使用高壓灌漿堵漏技術后一次堵漏成功。
4、淘汰了丙凝注漿堵漏的工藝,因為丙凝的主劑丙稀酰胺是致癌物質,國家已禁止使用,并要和多種化學材料混合,難控制漿液效果,季節性漏水堵漏效果不好!國外很早就禁止使用丙凝注漿堵漏!水溶性聚氨酯的固化體無毒,并且是單組份直接和水反應!
2.2 高壓灌漿堵漏優點
高度成品化、操作簡捷、可四季施工、無毒無污染、費用合理
1、壓力高(一般可達20Mpa以上)且穩定可靠,可讓化學漿液完全進入砼結構深層微小裂縫內部,止水效果好。
2、灌漿液技術成熟,品種齊全,基本上都已實現了單組份成品化生產,不需現場調配,質量穩定,開桶即可使用。漿液耐化學腐蝕,固化后無毒、環保、可永久防水。
3、施工工藝簡單,易行。施工速度快,止水效果立竿見影,一勞永逸。工人勞動強度小,施工效率是傳統施工方法的5~10倍,傳統作法無法比擬。
4、施工不受季節、天氣限制,可用于各種工程,包括檢修、搶修工程,飲用水工程。施工綜合費用低,經濟效益顯著。
2.3 高壓灌漿堵漏劑的基本技術參數
密度(23℃):1.1g/cm3
粘度(23℃): 250-350mpas
與水反應倍數:10-20倍
適用溫度:+5-55℃
工作壓力(即止漏機加壓范圍):0-70Mpa
反應時間:(與5%的水混合)
開始反應:10-15秒 發展期:50-60秒 形成期:2-3分鐘
2.4 高壓灌漿堵漏的施工方法
高壓化學灌漿堵漏施工應由受過專業培訓的人員且有專業施工設備的施工隊伍進行施工。
灌漿范圍:側堰裂縫的頂部和側槽內側、導水墻的施工縫內。
1、清理:詳細檢查、分析滲漏情況,確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區域,鑿除砼表面析出物,確保表面干凈、濕潤。
2、鉆孔:使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔,鉆頭直徑為14mm,鉆孔角度宜≤45°,鉆頭深度≤結構厚度的2/3,鉆孔必須穿過裂縫。但不得將結構打穿(壁后灌漿除外)鉆孔與裂縫貫穿相交深度≤1/2結構厚度。鉆孔間距30cm。
3、洗縫:用高壓清洗機以6MPa的壓力向灌漿嘴內注入潔凈水,觀察出水點情況,并將縫內粉塵清洗干凈。
4、埋嘴:在鉆好的孔內安裝灌漿嘴,針頭后帶膨脹橡膠,并用專用內六角扳手擰緊,使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙,不漏水。
5、封縫:將洗縫時出現滲水的裂縫表面用環氧類快干水泥進行封閉處理,目的是在灌化學漿時不跑漿。
6、灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注化學灌漿料。最大灌漿壓力為0.3Mpa,立面灌漿順序為由下向上;平面可從一端開始,單孔逐一連續進行、當相鄰孔開始出漿后,保持壓力3-5分鐘,即可停止本孔灌漿,改注相鄰灌漿孔。
7、拆嘴:灌漿完畢,確認不漏即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固定化的溢漏出的灌漿液。
8、封口:用快干水泥對灌漿口的修補、封口處理。
9、防水:用聚氨酯類防水材料將化學灌漿部分涂三遍(底涂、中涂、面涂)以作表面防水處理。
三、結束語
綜上所述,在富陽市高橋鎮上塘水庫建設工程實踐中,通過針孔法高壓灌漿堵漏技術的應用,徹底解決了側堰堰體和導水墻施工縫漏水問題。而且施工時采用化學灌漿,不必開槽,不破壞砼的結構,并能對堰體和導水墻起到一定的加固作用。
參考文獻:
[1] 張保軍. 針孔法高壓灌漿裂縫補強施工技術[J].山西建筑, 2008(02).
[2] 周鳳中. 針孔法高壓灌漿技術在某地下室防水堵漏施工中的應用[J].建設工程混凝土應用新技術,2009(07).
[3] 劉波. 針孔法高壓注漿處理混凝土裂縫[J]. 鐵道建筑技術,2010(05).
關鍵詞:樁基施工;溶洞處理
Abstract: the paper mainly through the engineering practice, the karst development area of pile foundation construction, and puts forward the treatment principle and construction methods, for in pile foundation encountered in the construction of the cave when the provided a feasible construction plan.
Keywords: pile foundation construction; Cave treatment
中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1 工程概況
地質勘探資料表明,在某經濟適用房工程場地基巖為白堊系(K)泥質粉砂巖,在勘察深度范圍內主要分為全風化層、強風化層、中風化層、微風化層四個風化層。全風化、強風化及中風化泥質粉砂巖在基巖中局部以夾層出現,在場地東半部分的南面發育有多個溶洞,溶洞發育深度為15.3~35.5m不等,溶洞大小不一,洞高0.45~7.94m不等,溶洞處于充填、半充填狀態,部分為空溶洞,充填物為軟塑狀粘性土和砂,地下水活動較為強烈,溶洞頂板薄,對樁基礎施工影響極大。
該工程設計采用鉆孔灌注嵌巖樁,樁徑800㎜,混凝土強度等級C35P10,樁端全斷面進入微風化巖大于1.1d (d為樁徑),針對地質勘探資料中發現的溶洞情況,制定了溶洞區域樁基施工方案。
2溶洞處理方案和應急措施
2.1處理原則
(1)每根樁必須經地質鉆探,詳細記錄地質狀況、溶洞深度、高度、填充物類型,畫圖列表,為制定相應施工方案提供詳實依據。
(2)對填充物進行土工試驗,分析其物理力學特性,檢測容重、含水量、孔隙率等,為注漿參數計算提供依據。
(3)根據地質鉆探資料和填充物情況,對每根樁設計出相應的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。
(4)對每種處理方案,都要進行仔細的計算,施工前在樁位外進行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗,取得經驗數據,完善施工方案,指導施工。
2.2鉆進方法的選擇
(1)溶洞頂部的沖孔施工:在溶洞發育的樁基施工過程中,用沖擊鉆機沖孔時,要求輕錘慢打,使孔壁圓滑堅固,鉆頭提升高度一般不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須經檢測,確保安全。
(2)根據巖層的軟、硬和巖溶的發育程度,采取相應的施鉆方法。
①對于軟硬塑狀粘土和軟硬相間的粉砂巖層,為防止成孔過快,采用低沖程(h=l~2m),輕錘(2.5~2.7 t)慢擊(3~4次/m1n)的沖擊鉆進方法;
②對于完整而堅硬的粉砂巖,為達到有效破碎巖石,加快成孔速度,主要采用高沖程(h=3 m),重錘(3.5~3.7t)慢擊(6~7次/m1n)的沖擊鉆進方法;
③對于溶洞區域,為有效破碎巖石,又要防止成孔過快和斜孔,并且要防止塌孔、卡鉆等事故發生,故采用中低沖程(h=l~2m),重錘(3.5~3.7 t),慢擊(3~4次/m1n)的沖擊鉆進方法。
2.3防止漏漿、塌孔、卡鉆、斜鉆等技術措施
(1)對于巖面高差較大的區域,為防止斜鉆,采取每孔鉆進0.2~0.3m后,拋填片石的方法,填平孔底,再用小沖程重錘慢擊的鉆進方法。
(2)對于接近巖溶頂板和穿過漏漿裂隙、溶洞層,采取按4:1的比例投入塊石和硬粘土,再用小沖程重錘慢擊的鉆進方法,且每鉆進1m左右,測量復核孔位一次,嚴重漏漿地段,要加大塊石和粘土的投入。
(3)對于孔位有高于3m 或有多層溶洞的區域,在鉆進過程中漏漿嚴重,不能成孔的,采用邊鉆進邊用振錘振入護筒的辦法。直至護筒穿過溶洞,達到巖層內,再重新用慢速鉆進成孔。
(4)對于孔位有高于3m的溶洞,在拋填石塊粘土后不能成孔又不能灌注水下混凝土的,可采用在溶洞位置的鋼筋籠上焊接護筒,然后隨鋼筋籠一起放入,再澆筑水下混凝土。
2.4溶洞處理方法
根據溶洞的高度、洞內充填物情況,對溶洞采用不同的處理方法,主要的處理方法有:拋填、注漿固結、灌注混凝土填筑、套放大小鋼護筒等。
(1)溶洞范圍小,溶洞高度小于1 m,沒有充填物或洞內注滿水的,采用拋填片石、粘土等,使溶洞范圍形成護壁后,再繼續施工。在溶洞范圍樁的鋼筋籠在溶洞上下各1 m的范圍內的定位鋼筋上焊接厚4mm的鋼板圓筒保證成樁混凝土的質量。
(2)對于封閉的高度在1~3m、洞內為填充或半填充狀態的溶洞,采取注漿措施,提供成孔條件穿過溶洞。若洞內無填充物或填充物不滿,則采取先填充碎石或干砂,然后注漿;若充填物呈松散或軟塑狀態時,直接注漿固結即可;若充填物已固結呈硬塑狀態時,則可以直接沖孔,但需加強泥漿護壁。
(3)溶洞高在3~5m的多層溶洞,而多層溶洞間的間距較小的,可采用鋼護筒穿越處理。先用沖擊錘進行沖孔、擴孔,然后采用振錘把鋼護筒振沉至溶洞底部。
(4)溶洞高度大于5m的多層溶洞,且溶洞間距較大時,擬采用套內護筒法施工,即用內護筒穿過溶洞的方法進行施工,互通長度為L=h+2m(h為多層溶洞高)。內筒內徑比設計樁徑大20cm,外徑小于外護筒內徑5cm,如遇第二層溶洞,第二層溶洞的內護筒外徑比上層內護筒內徑小3 ~5cm。
(5)若設計要求灌入碎石則必須鉆一個大孔(直徑不于30cm)放入鋼管并固定,鋼管上置碎石料斗,碎石粒徑不大于2cm,投料時振動鋼管,以防止堵塞,填充量控制與填砂控制方法相同。
(6)對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時可采取投放片石、碎石夾粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區。
2.5主要施工技術措施
根據溶洞的不同類型,溶洞內有填充物填滿或有流砂的,或當溶洞為空洞或填充物不滿(水洞)且深度在3m以內的,在鉆孔樁施工前先進行預處理,采用靜壓化學灌漿法固結填充物和流砂,或用此法填滿溶洞,在固結體達到一定強度以后再鉆孔施工。
當溶洞為空洞,且深度在3m以上的,擬用套內護筒法施工,即用內護筒穿過溶洞的施工方案。
(1)靜壓化學灌漿法施工方法。溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度(20MPa以上),防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生,保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工,在鉆孔樁施工之前進行。
關鍵詞:水利水電;工程;壩體;化學灌漿;加固
當前科學技術的不斷進步,有效的推動了水利水電工程事業的發展。在水利水電工程中,通常采用的壩體結構為混凝土或是以土石為主要原料的結構。這兩種類型的壩體結構雖然在使用初期具體有一定的優越性,但是隨著時間的推移,也會出現裂縫的情況,這就會嚴重影響到壩體的安全性,不利于水力發電事業的進一步發展。同時,維護的費用也是一筆巨大的開支,為了有效的避免上述問題的出現,就要在壩體建設初期開展加固的措施,采用化學灌漿的加固方法具有顯著的效果。
1 混凝土壩體裂縫對水利水電工程的影響
在現在水利水電工程中,水利水電壩體作為重要的組成部分受到了相關部門的重視,壩體的質量與水利水電工程的質量具體有息息相關的聯系,如果不進行加固的措施,那么壩體在長期使用的過程中就會產生裂縫,嚴重影響到壩體的使用壽命。造成這一問題的主要原因就是壩體的主要施工材料為混凝土,雖然混凝土具有較高的性價比,但是在長期的使用過程中受到環境的影響較大,經常會出現腐蝕的情況,有時還會產生炭化,這是混凝土自身的特點造成的,因此,施工人員有必要在進行壩體施工的過程中對其進行加固處理,進一步強化壩體的結構,這樣外界環境對壩體的影響就會降到最低,有效的提高了壩體的強度,延長使用壽命。水利工程部門要針對這一問題引起相應的重視,采取切實可行的方式對水利壩體進行加固。
2 水電站工程混凝土壩體的化學灌漿加固
經過相關實驗的驗證,采用化學灌漿的方式對壩體進行加固,具有較好的效果,同時還能有效的控制水利工程的質量,下面我們就對化學灌漿的加固方式進行具體的論述。
2.1 概述
化學灌漿的加固方式是一種最新推出的方法,該方法能夠有效的避免混凝土結構表面產生裂縫,無論是是在何種環境中,都具有理想的效果,促進水利工程的質量向前邁進。這一方法主要適用于兩種情況,其一是在深層裂縫的加固中,其二是對貫穿裂縫進行有效的修補。裂縫也分為兩類,一種是死縫,一種是活縫,不同的縫隙具體有不同的處理方法,采用的材料也各不相同。前者主要應用到的材料為水泥或是溶水性強的漿材,而后者主要采用的材料為彈性聚氨酯漿材。在施工的過程中,對水利壩體的具體情況進行考察是十分必要的,經過詳細的分析以及綜合的論證,制定出施工方案。然后在水利壩體上鉆孔打眼,將灌漿管埋放在灌漿孔中,事先要將內部進行清理,防止顆粒灰塵等落入漿材中,影響灌漿的質量。灌漿前確保水壓符合施工的要求,完成灌漿后及時的將灌漿孔進行封堵。
2.2 化學灌漿材料與使用注意事項
當前,在水利壩體的加固處理過程中,化學灌漿出現的次數越來越頻繁,但是針對不同的情況,施工人員采用的漿液也具有不同的種類。主要分為兩種,一種是環氧漿液,一種是丙凝漿液。前者以環氧樹脂為主要的成分,而后者的主要成分為丙烯酰胺。環氧漿液的主要優勢在于具有較強的可灌性以及滲透性,養護的時間也較短,丙凝漿液主要在細微的裂縫中使用,同樣具有較強的可灌性,同時,還具有較強的抗擠力,受到施工人員的青睞。在選用這兩種漿液時,首先要觀察水利壩體中出現的裂縫屬于何種程度,如果程度不深,寬度較小,建議采用環氧漿液進行處理,相反的,如果寬度較大,那么可以采用兩種方法同時進行的方式,先進行丙凝漿液的灌注,再將環氧漿液灌注其中。值得注意的是,采用任何一種漿液,都應該確保施工環境的溫度在12℃~16℃之間。
2.3 具體施工
在進行化學灌漿施工的過程中,裂縫清洗是首要的工作,主要是將裂縫表面的雜質清理干凈,有些裂縫處還存在混凝土的鈣化物質,這些雜質如果不得到及時的清理,會影響灌漿的質量。在清理時,可以采用高壓水槍進行清洗,或是使用鋼刷將裂縫表面的雜質清除掉。緊接著就可以開展化學灌漿了,這期間要保證充分與裂縫中的砂石進行結合,確保灌漿的完整性。待完成灌漿后,將表面封堵起來。完成灌漿后,還要將表面清理干凈,在裂縫的兩端分別打孔,將鋼筋穿插其中,最后拉緊兩端的壩體。
2.4 混凝土壩體化學灌漿質量控制
混凝土壩體化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障混凝土壩體化學灌漿質量。首先,要通過對裂縫的勘察與分析,選用適宜的灌漿材料,并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比,保障灌漿材料質量,為混凝土壩體化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中,還要根據裂縫的情況,單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式,滿足裂縫灌漿要求,保障灌漿質量。由于環氧材料需一定時間才能固化,因此在灌漿達到一定量后,需停止灌漿,待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。在進行灌漿施工時,還要根據裂縫走向、裂縫內混凝土情況等進行壓力與滲透的控制。如混凝土裂縫內部還有其他橫向裂縫,則需在灌漿過程中考慮到橫向劣等情況,加大壓力,使灌漿材料滲透范圍增大,保障灌漿質量。如裂縫內部無其他裂縫,則需在灌漿時控制灌漿壓力與滲透范圍,壓力過小或范圍過小,將導致灌漿不飽滿,裂縫沒有完全堵死,影響灌漿質量。
3 壩體化學灌漿施工質量管理
混凝土壩體一旦出現裂縫其力學結構的變化將導致壩體承受力大幅下降,嚴重影響壩體安全。因此,即使進行壩體化學灌漿處理,加固壩體時保障水利工程安全穩定運行的關鍵。在日常壩體檢測中,檢查人員必須嚴格遵守職業道德,嚴密監控壩體情況,及時發現壩體裂縫,并向上級匯報。壩體養護企業或部門,要建立健全的施工質量管理體系,通過對壩體施工技術文件以及裂縫勘探資料的分析,選用適宜的灌漿材料與工藝。在施工過程中通過健全的質量管理體系以及施工技術管理體系的雙重控制,保障壩體化學灌漿施工質量。
結束語
混凝土壩體化學灌漿加固技術的應用已非常廣泛,技術也非常成熟。灌漿施工過程只需通過對施工過程材料控制與技術管理即能很好的保障灌漿質量,保障壩體強度。水利水電工程壩體除在出現裂縫時及時進行化學灌漿加固,還需在日常管理過程中注意混凝土壩體的其他病害,并通過日常養護與定期養護對可能發生的損壞進行防護。減少混凝土壩體裂縫、病害的出現,在裂縫出現初期及時進行加固處理,避免裂縫進一步擴大造成壩體安全隱患。
參考文獻
[1]龔冬艷.芻議某水庫填灌漿加固處理技術[J].經營管理者,2009(15).
[2]潘仁友.聚氨酯化學灌漿在姚江大閘閘墩沉降縫處理中的應用[J].小水電,2012(1).
1混凝土壩體裂縫對水利工程的影響
現代水利工程為了保障壩體的強度與使用壽命,多采用混凝土作為壩體的主要施工材料。但是混凝土工程經過長時間自然環境的影響,會出現炭化、侵蝕等現象,其中由于混凝土施工過程技術控制原因以及混凝土自身特性等原因,混凝土壩體常會出現裂縫。壩體裂縫使壩體工程內部鋼筋結構受到外界物質的侵蝕,導致壩體強度降低,當裂縫寬度達到一定程度還會影響壩體的力學結構,最終導致水利工程壩體使用年限降低。針對這樣的情況,加快混凝土壩體裂縫治理、加快新技術應用成為了水利工程養護部門的首要工作。
2水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固
化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其滲透、擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎,防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。
2.1水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固處理技術概述
混凝土壩體裂縫修復的化學灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等;活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據原有設計要求對裂縫進行勘察和分析,確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5~6cm的V形槽,并清洗干凈,在槽內涂刷基波,用砂漿嵌填封堵;進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結束封孔時的吸漿量應小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法,垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應從深到淺、自下而上進行;接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。
2.2化學灌漿材料與使用注意事項
目前常用的化學灌漿漿液主要有環氧漿液及丙凝漿液兩種。環氧漿液的主要成份是環氧樹脂,丙凝漿液的主要成份是丙烯酰胺。環氧漿液的特點是能灌注0.1~0.2的裂縫,可灌性強,收縮性小,強度高,抗滲性能好;丙凝漿液的特點是可灌注細微裂縫,可灌性好,濃度為12~15的漿液與水相似,聚合時間可以控制;該漿液穩定性好,不析水,有一定膨脹性,抗擠力好,是良好的防滲材料。其具體使用需根據壩體裂縫情況選用適宜的材料進行,對于寬度較小,無滲水或有微滲水的裂縫用環氧漿液進行灌注。對于寬度較大,有滲水或滲水量較大的裂縫先用丙凝漿液進行灌注再用環氧漿液灌注。無論是環氧漿液還是丙烯漿液其關注施工必須在12℃~16℃溫度環境下進行。
2.3水利工程混凝土壩體化學灌漿加固處理技術的具體施工
水利工程混凝土壩體裂縫的化學灌漿加固施工,首先要對裂縫進行清潔,去除表面雜質以及混凝土鈣化物質。具體實施可以采用鋼刷刷洗、高壓水槍沖洗等方式進行。刷洗后還要對裂縫進行干燥處理,確保灌漿工作面的干凈與干燥,為后期的化學灌漿施工打下基礎。
其次,為了保障化學灌漿材料與裂縫塊石、沙漿結臺充分結合,使灌漿過程中不開裂、不漏漿,還要對封堵裂縫表面進行鑿槽。鑿槽后,先清理槽內碎石屑,用高壓水,壓縮空氣沖洗吹干,然后埋管、灌漿管采用“埋入式”,間距控制在20~50cm之間,根據裂縫寬度與長度的具體情況而定。灌漿管用紫鋼管,用快硬水泥埋設。為防止漏漿,U型槽中須用專用材料進行封堵,合適的封堵材料和嚴密的操作工序是封堵質量好差的關鍵,要根據壩體設計結構以及壩體受力情況選用適合的化學灌漿材料,以保障灌漿加固的施工質量。
在灌漿結束后,要對縫面進行修整,清楚灌漿管外露部分,并采用增厚涂料涂刷縫面,通過修整是縫面平整。同時還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔,使用環氧灌漿材料和鋼箭進行錨固,將裂縫兩側的壩體拉緊。
2.4混凝土壩體化學灌漿質量控制
混凝土壩體化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障混凝土壩體化學灌漿質量。首先,要通過對裂縫的勘察與分析,選用適宜的灌漿材料,并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比,保障灌漿材料質量,為混凝土壩體化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中,還要根據裂縫的情況,單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式,滿足裂縫灌漿要求,保障灌漿質量。例如:在進行環氧材料灌漿時,由于環氧材料需一定時間才能固化,因此在灌漿達到一定量后,需停止灌漿,待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。bsp;在進行灌漿施工時,還要根據裂縫走向、裂縫內混凝土情況等進行壓力與滲透的控制。如混凝土裂縫內部還有其他橫向裂縫,則需在灌漿過程中考慮到橫向劣等情況,加大壓力,使灌漿材料滲透范圍增大,保障灌漿質量。如裂縫內部無其他裂縫,則需在灌漿時控制灌漿壓力與滲透范圍,壓力過小或范圍過小,將導致灌漿不飽滿,裂縫沒有完全堵死,影響灌漿質量。
3壩體化學灌漿施工質量管理
混凝土壩體一旦出現裂縫其力學結構的變化將導致壩體承受力大幅下降,嚴重影響壩體安全。因此,即使進行壩體化學灌漿處理,加固壩體時保障水利工程安全穩定運行的關鍵。在日常壩體檢測中,檢查人員必須嚴格遵守職業道德,嚴密監控壩體情況,及時發現壩體裂縫,并向上級匯報。壩體養護企業或部門,要建立健全的施工質量管理體系,通過對壩體施工技術文件以及裂縫勘探資料的分析,選用適宜的灌漿材料與工藝。在施工過程中通過健全的質量管理體系以及施工技術管理體系的雙重控制,保障壩體化學灌漿施工質量。
關鍵詞:帷幕灌漿;特殊情況;事故處理
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接,底部深入相對不透水巖層一定深度,以阻止或減少地基中地下水的滲透;與位于其下游的排水系統共同作用,還可降低滲透水流對閘壩的揚壓力。20世紀以來,帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段,對保證水工建筑物的安全運行起著重要作用。修建大壩首先應做好壩基處理工作,實踐經驗證明,基礎處理好后,大壩的興建就比較容易了,大壩的安全也才有了保證。反之,基礎處理若沒有做好,則會留下隱患,大壩建成蓄水后,很難補做,有時常需限制水位運行,待基礎處理好后,才允許正常運行。
帷幕灌漿是水工建筑物地基防滲處理的主要手段。帷幕灌漿材料主要有水泥漿,水泥黏土漿和化學漿液等。水泥漿效果可靠,灌漿設備和工藝比較簡單,材料成本不高,是最常用的灌漿漿液:水泥黏土漿成本低廉,但強度不高,多用于砂礫石層的防滲灌漿或強度要求不高的巖基灌漿:化學漿液成本較高。一般只在特殊情況下使用。經過多年的灌漿施工實踐,由一般性施工至特殊處理,我國的地基處理灌漿技術有了很大的發展和提高。但在施工過程中常出現各種特殊情況,嚴重影響了施工質量及施工進度,我對針對不同的特殊地層及孔內事故應采取不同的處理辦法,
1、施工方法
1.1 鉆孔與測斜:采用小口徑地質回轉鉆機,金鋼石鉆頭鉆孔,開孔前用“兩點法”地錨固定,用角度尺和地質羅盤校正鉆機立軸。第1段灌漿結束后進行孔口管埋設,埋入基巖深度2 m,孔口管采用?73 mm的無縫鋼管。鉆孔測斜選用KXP-Ⅰ型測斜儀,一般每10 m測1次。
1.2 鉆孔沖洗與簡易壓水:采用高壓水脈動沖洗,沖洗時間不少于30 min,回清水10 min。灌漿前均進行簡易壓水試驗,壓水壓力1.0 MPa。
1.3 制漿與檢測:采用集中制漿,分部位供漿,漿液經濕磨機串聯磨制后送入攪拌桶,外加劑為UNF-5型高效減水劑,摻量7%。漿液濃度采用標準漏斗粘度計檢測,要求漏斗粘度小于30 s;細度主要采用沉降法,用激光粒度儀校核,要求每10 t水泥檢測1次。
1.4 自動記錄:灌漿記錄全部采用自動記錄儀。
1.5 灌漿壓力控制:在施工過程中為了避免抬動破壞,建立了注入率與最大灌漿壓力的關系。
2、特殊情況處理
帷幕灌漿施工地層較為復雜,情況難以把握,常遇到的突況如下幾個方面:
2.1 遇到地基含砂量較大情況
含砂量較大的地層(或砂層)會出現吸水不吸漿的現象,采取對策:(1)適當加大灌漿壓力(2)適當改變水泥與膨潤土的比例采用稀漿灌漿的方法進行施工。
2.2 水泥漿漏掉嚴重情況
當地層孔隙率大或其他復雜地形情況下,在鉆進過程中將會出現嚴重失漿現象。在此地層鉆進過程中,為避免發生燒鉆、塌孔等孔內事故,可采取小鉆壓、低轉速、大泵量沖洗液的鉆進方法,并結合從孔口填膨潤土搗實、填水泥粘土球(直徑3~5cm)以及注漿堵漏待凝等措施。
對失漿地層的灌漿施工可采用縮短灌漿段長的施工方法進行施工,或發現大量失漿即停鉆灌漿處理,灌漿可采用膏狀漿液。
對于大漏失地層灌漿中的大漏量,除了采用提高漿液的濃度、降低灌漿壓力或限量灌注、間歇灌漿、多次復灌等措施外,還可在漿液中加入速凝劑或高效堵漏劑或灌注水泥砂漿、膏狀漿液、控制灌漿等方法處理。
3、孔內事故處理
3.1 卡鉆、燒鉆
卡鉆是指金屬塊或孔內塌落巖塊將鉆具或鉆桿卡住使其無法正常鉆進。鋼筋塊主要來自鉆桿斷裂或從孔口掉下去的鋼筋塊;巖石塊來自巖石的破碎、孔壁塌落。造成卡鉆的原因多半是偶然的。
處理方法:如是鉆桿斷裂的鋼筋塊或是孔壁石塊,則要下母錐吧余下的鉆桿取出,如取不動則先上下移動并轉動鉆桿,再取。如無法移動或轉動鉆桿則需打吊錘,將余下的鉆桿及鋼筋塊取出。如是從孔口掉下去的則用慢速繼續轉動,并上下移動豎機,如此,一般可繼續鉆進。
燒鉆是指鉆頭在鉆進或掃孔過程中鉆頭部位沒有冷卻水,局部溫度過高導致鉆頭熔化的一種現象。燒鉆也是鉆進過程中容易出現的一種情況。燒鉆主要是操作者沒有沖孔到位,使孔內沉淀物將鉆頭埋住,冷卻水無法與鉆頭接觸,掃孔也同樣如此。只不過掃孔的對象是水泥漿或特定的漿材,如不注意更容易引起燒鉆,所以操作者在鉆進前和掃孔時一定要注意沖孔,切記心急釀成大錯。燒鉆輕則鉆頭報廢,重則整個鉆頭被熔在孔內,無法動彈甚至該孔報廢,所以燒鉆的事故重在預防。
處理方法:操作者鉆孔前一定要先沖孔至回水返清,不能心急。掃孔時則注意不要硬鉆、死鉆。當出現燒鉆時,鉆機會有一定的預兆,要求操作者一定注意,此時的鉆機鉆速時快時慢,操作者應立即換低速,注意在低速時鉆機立軸可能會出現反彈的跡象,換到低速后應立即上下活動離合,利用慣性將已熔的鉆頭鉆松。如沒有采取以上措施則鉆頭將燒死直至鉆機無法動彈(操作中應盡量避免此種情況發生)。鉆頭燒死,目前還沒有更好的解決辦法,最后的辦法只能打吊錘,如打不起來可反出以上的鉆桿直到將鉆具蓋頭反出,改用直徑較小的鉆具從原鉆具中穿過(此種辦法雖有效但該孔孔徑會變小)。如蓋頭反不起來則可根據實際情況來處理,一種可以下鉆頭將蓋頭磨掉,然后變徑,一種就將該孔報廢,重新開孔。
3.2 鉆
鉆孔過程中塌孔將鉆具及鉆桿埋住的現象叫埋鉆。埋鉆一般出現在地層較差的情況,埋鉆與操作失誤一般沒什么關系,主要取決于地層、砂層、風化較嚴重的地層、破碎帶、爆破松動面等層段容易出現塌孔埋鉆的現象。
處理方法:如在地層未知的情況下出現塌孔現象將鉆桿埋住,一般的處理方法是用鉆機的豎機邊緩慢鉆動邊往上提(利用短鉆桿),如果不能提動,就打吊錘,小吊錘打不動就換打吊錘。如還是打不動則只有取出以上鉆桿,從新開孔。在已知地層較差的情況下鉆孔,則要改進施工工藝,采用先灌漿后造孔的辦法鉆進。灌漿的主要作用是改善破碎地層受力條件,在鉆進過程中先固孔壁或改用泥漿護壁進行鉆孔施工。
4、實例
三峽大壩基巖體主要為微新(花崗)巖體,一般透水性微弱,局部透水性較強。為了有效控制壩基滲漏,降低壩基揚壓力,減小壩基滲透水量,增強基巖構造結構面內軟弱充填物質的長期滲透穩定性,在大壩壩基、通航建筑物上閘首、山體連接段及兩岸壩肩均布置有一定深度的灌漿孔,并在擋水前緣形成一道連續的防滲灌漿帷幕,全長約3950米,鉆孔進尺33.6萬米。三峽工程帷幕灌漿鉆孔最大深度超過100米,鉆孔口直徑為56至76毫米,灌漿壓力為5.0至6.0兆帕。
關鍵詞:水利工程,防滲處理;技術
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A 文章編號:
1、水利工程滲水形成及原因
1.1大面積滲水
一般大面積滲水發生在底板,主要原因是基面四周基坑降水應在墊層以下,達不到應有水平,造成排水不良.如遇雨天停電或出現其它機械故障,基坑水位上漲,淹沒墊層,不具備灌注混凝土條件,為搶進度,帶水施工。其次,在灌注混凝土過程中,由于拌合不均、振搗不密實等原因,造成混凝土孔隙大、強度低、出現大面積滲水現象。
1.2施工縫
1.2.1伸縮縫、安裝縫的砼、膠油泥拆除
安裝縫鑿除成口徑為4×5cm矩形槽,深度5~10cm,用清水及丙酮清洗;伸縮縫鑿成"V"形,對于7#~8#排架北側槽面大面積滲漏水,全部用人工鑿除2cm找平,清洗干凈。角縫拆除后將二期砼結合面鑿毛清洗。
1.2.2伸縮縫、安裝縫、角縫防滲處理
本次防滲工程采用環氧砂漿防滲處理,它具有強度度高、粘結力大、收縮率小、化學穩定性好和施工簡便等優點。環氧混合物的材料配比,主要根據使用目的和施工條件并通過試驗決定。本次工程選擇配比主要考慮了以下幾個因素:
(1)配方應滿足粘結力大、抗拉性能好、防滲指標高這一基本要求。
(2)配方所需材料要易于購買,不能因為材料供應不上而影響施工;
(3)由于大部分裂縫在槽壁,涂抹比較困難,為減少拋散掉塊,要求所選配方韌性要好,砂漿本身粘結力要大,固化時間不能過長,同時還要便于施工,容易批抹; (4)充分吸取外地實踐經驗,在大面積要進行室內外不同配方、不同條件、不同構件的材料性能試驗及不同施工方法的試驗。在取得一定科學數據及認為施工方法較有把握后再進行施工。
1.3變形縫
變形縫滲水主要的原因是止水帶固定不牢,偏離中心,混凝土振搗不密實出現較大孔洞或者蜂窩麻面。
1.4穿墻管
在某些電灌站泵房工程有各種管(風、水、電)與主體工程聯結如止水環焊接不密實,在混凝土澆筑過程中,在施工困難處,混凝土振搗不密實,出現空洞或者蜂窩麻面.就往往出現滲水。
2、水利工程防滲處理分析
2.1土工膜防滲
土工膜是由聚合材料制成的一種平面材料,該材料與土壤、巖石及其他材料一起可以起到防滲作用,該技術是近年迅速發展起來的一種新工藝用于水工建筑物的防滲。在水庫除險加固過程中,土工膜主要用于大壩的防滲處理,作為一種新型防滲材料,土工膜具有滲透系數小,施工安裝方便,使用機械設備簡單和使用壽命長的特點,同時采用土工膜防滲造價低,施工速度快,可以有效改善水庫大壩的性能等優點。但是另一方面由于土工膜是一種分子材料,厚度比較薄,在施工的過程中容易由于施工不當導致破壞從而失去其防滲功能,同時還要注意避免土工膜的化學腐蝕和自然老化作用,所以不適合用于水位高差比較大的大中型水庫。用,所以不適合用于水位高差比較大的大中型水庫。
2.2高壓噴射灌漿防滲
高壓灌漿技術是利用打入被灌地層的套管,采用高壓設備將漿液注射入砂卵石孔隙中達到封堵裂隙從而減少地層的滲透作用。由于該技術不需要在大壩現場進行開挖,并且容易灌注,施工可靠從而可以縮短施工周期,方便施工管理,所以應用廣泛。該防滲措施主要適用于地質基礎比較容易鉆孔的土層,例如軟土層,人工填土層及各種沖積作用形成的地層。但是該防滲技術不適宜在卵石直徑過大的地層中使用,灌漿防滲的方法成本較高,并且其防滲性能不高,據統計灌漿防滲墻漆滲透系數比較大,對工地現場電力設備要求高。
2.3套孔沖抓回填防滲
該方法是利用打井錐在土石壩滲漏區內中鉆孔后,用黏性土進行分層回填并夯實,從而形成一個連續密實的土體層來防止水的滲流,從而起到大壩防滲的目的。該防滲施工技術具有設備簡易,施工便捷,容易控制質量等優點,但是該方法只是由于水上部分的施工,對于水下壩體的施工則無法完成,同時由于該方法施工過程中開挖的空間較大,土體回填工作量大。
2.4振動沉模防滲板墻
振動沉模防滲板墻技術是在房屋工程基礎振動沉樁原理的基礎上,經過改進后應用于水庫大壩防滲的一種新的施工方式。該方法是利用施工中的機械設備的振動產生強大的力量將空心模板沉入大壩地層,隨后向空心模板內注滿防滲漿液,從而達到防滲的效果。該技術具有施工工藝簡單,工程造價合理及施工效率高的特點,但是該施工方法需要將模板沉入到滲漏的地層,所以如果土質較堅硬,如巖石等則打入很困難,另外由于施工過程中會產生大的震動,從而會對原有的大壩安全構成危害,尤其是大壩本身老化,質量較差的小水庫不適合使用。
2.5混凝土防滲墻
混凝土防滲技術是一種比較早的工程防滲技術,該方法是利用專用的造槽設備在大壩滲漏處造槽孔,同時在槽孔內注滿泥漿,最后澆注混凝土從而形成一道混凝土墻體以達到防滲的目的。混凝土防滲墻技術已相當成熟,同時已經有完備的施工工藝流程,但是由于造槽機械設備比較大,施工形成的墻體與地基的連接不夠牢固,只適用于均質砂、土地基的施工,所以應用受到了一些限制。
3、水利工程防滲施工處理技術
3.1灌漿施工技術
灌漿施工是通過地層或建筑物的鉆孔(或預埋的灌漿管)將具有流動性的漿液,按一定的配比要求,在一定的壓力作用下壓入地層或建筑物的縫隙中,使其充填密實,膠結硬化成整體,達到防滲的目的。
(1)灌漿鉆孔
灌漿孔要求直孔,孔壁正直均勻,尤其帷幕深孔,且孔距較近時,應該特別注意測斜工作。在灌漿之前,要進行鉆孔及裂隙的沖洗,將裂隙中的巖粉鐵砂粉等物沖出孔外,使漿液與巖石膠結良好,沖洗可以通過鉆桿用壓力或壓縮空氣輪流吹洗。
(2)灌漿順序
①一次灌漿法(單級法),即將孔一次鉆到全深再沿鉆孔全長進行灌漿,適用于孔深小于10m 的孔內灌漿,且巖石裂縫較少或透水不大的情況,否則應分段采用不同壓力進行灌漿。②自上而下分段灌漿法(逐段法),為自上而下分段鉆孔和灌漿,它可采用較高的灌漿壓力,因而能獲得較好的灌漿質量,并可減少施工中的事故,在巖層傾角比較發育和巖層比較破碎的地區,應首先考慮此法,開始鉆孔3 ~ 5m深,隨即沖洗,壓水灌漿,待灌漿凝固后(不少于36h),再進行下一段鉆孔和灌漿工作,但較費時間,且須多次移動鉆機和灌漿機械。③自下而上分段灌漿法(孔塞法),鉆孔一次鉆好,自下而上分段(3 ~ 5m)灌漿,灌漿時以灌漿塞分段塞孔,允許上段灌漿緊接在下段結束時進行,不用搬運灌漿設備,加快了施工速度,但質量不易保證,適用于巖層傾角不大,巖石比較堅硬完整的地區。
灌漿屬隱蔽工程,必須在施工過程中強調質量,竣工后要認真檢查,灌漿結束28d 后,應在灌漿區鉆孔檢查,做壓水試驗,觀察巖芯膠結情況,鑒定質量。通過多種途徑取得數據,互相來印證,不能單憑壓水試驗取得吸水率作為唯一的標準。
3.2堵漏防水施工技術
(1)點滲水。結構基面局部出現點滲,應選擇堵漏材料,一般混凝土結構基面涂刮剛性材料.當結構已有剛性材料防水層或水泥砂漿找平層的基面,可用柔性防水涂料,使滲水部位形成堵、涂、抹的防水層,增加結構抗滲性能。
(2)滲水量大的處理時,應劃分幾個單元,一個單元處理完后再處理另一個單元。根據單元滲水實際情況,對滲水量大的先埋管注漿,以防止注漿時跑漿。當滲水量小時,可采用堵的方法。這樣經過多次堵注,抹幾次循環,就解決了單元的問題,然后根據結構狀況.涂抹剛性或柔性防水材料.增強結構抗滲性能。(3)變形縫滲水。變形縫滲水處理是“堵、注、嵌、涂、抹”綜合處理施工方法。工序多.技術性強.各個環節一環扣一環。既連續又間斷,整治后形成一個完整封閉的整體。其中有兩點容易被人們忽視:①縫中央要粘隔離層,使防水層與基面間形成隔離狀態,以便應力擴散,同時又加寬了防水層變形幅度,使防水層避免產生過大變形應力,以利適應結構變形需要。②最后工序抹水泥砂漿保護層,應在變形縫中央放置木板條以防砂漿保護層產生不規則裂紋。
(4)施工縫滲水。施工縫處理時,以堵或注為主。把水堵住后,在施工縫中心線兩側范圍,涂刮剛性的RG 型材料,以增強結構抗滲性能。
關鍵詞:化學灌漿;防水
序言
伴隨著我國城市化進程的進一步加快,城市地下空間的開發利用已經成為當今各城市發展趨勢,并成為衡量城市現代化的重要標志。伴隨著城市地鐵修建的熱潮,人行地道、地下車庫等配套設施的修建,地下工程防水問題日益突出。
在地下工程砼施工中,伸縮縫、施工縫的滲水及溫度應力裂縫的處理一直是一個世界性難題。為了最大可能減少砼施工過程中各種裂縫的發生,在砼施工過程中,我們不斷在原材料的選用、工藝流程方面大做文章,并且不斷制定、優化質量保證體系和控制措施,以確保施工各環節完全受控,但往往不能達到我們的預期目標,在砼施工中還是不同程度的發現有各種缺陷產生。
化學灌漿就是砼缺陷處理的一種非常有效的補救方法,它能有效解決地下工程中因混凝土結構缺陷包括接縫、施工縫、變形縫、蜂窩麻面及混凝土收縮等引發的滲漏水問題,止水防水效果顯著。由于化學灌漿技術有著其他防水技術方法所無法代替的優點:應用靈活、簡便、高效、快速并能夠迅速控制滲水,因此它在城市地下工程中被日益廣泛應用。作為地下工程防水、堵漏的一項主要手段,化學灌漿防水技術正日益受到越來越多的關注和重視。
1 化學灌漿技術簡述
化學灌漿一般是指將由化學材料配制的漿液,通過鉆孔埋設灌漿嘴,使用壓力將其注入結構裂縫中,使其擴散、凝固,達到防水、堵漏、補強、加固的目的。常用于修補較深的砼結構裂縫。根據灌漿的壓力和速度,可分為高壓快速灌漿法和低壓慢速灌漿法。
2 作用機理
(1)對裂縫形成化學鏈結。
(2)對表面的孔隙形成高強度錨栓。
(3)高壓力的推擠下填充所有裂縫。
3 材料選擇
聚氨酯化學灌漿材料:它遇水后立即反應,體積迅速膨脹,生成一種不溶于水、有較高強度和彈性的凝膠體。
聚氨酯灌漿材料分水溶性(親水性)和油溶性(疏水性)兩種。
水溶性、油溶性聚氨酯灌漿材料共異性分析:
(1)共性:二者都能用于防水、堵漏。
(2)異性:水溶性聚氨酯灌漿材料包水量大,滲透半徑大,固結體彈性好,最適合混凝土動縫的防滲堵漏;油溶性聚氨酯固結體強度大,防滲透性好,固結體彈性小,最適合混凝土靜縫的防滲堵漏及加固。
城市地下空間工程滲水屬于動態防水,故采用水溶性聚氨酯化學灌漿材料。
水溶性聚氨酯灌漿材料物理性能:
(1)水溶性聚氨酯灌漿材料親水性好,包水量大,適用于潮濕裂縫的灌漿堵漏、動水地層的堵涌水、潮濕土質表面層的防護等;
(2)水溶性聚氨酯具有良好的親水性,漿液遇水后自行分散、乳化、發泡,立即進行化學反應,形成不透水的彈性膠狀固結體,有良好的止水性能。它能與水以某種比例混合(最高達1:40),在注漿過程中使用是經濟的。
(3)水溶性聚氨酯預聚體可加入20~40%的稀釋劑,而油溶性聚氨酯預聚體可加入10~20%的稀釋劑,前者的粘度為后者的1/4~1/6。
(4)水溶性聚氨酯對水質適應性強。不論海水、礦水、酸性或堿性水質對漿液性能影響不大。
(5)水溶性聚氨酯與水混合后粘度小,可灌性好,固結體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。
(6)水溶性聚氨酯對水的溶解度及親和力比其它化學漿材高,在流動水中,漿液不易被流動水沖散,固結體的固結面積反而擴大,且隨著動水流速的增加,其堵水面積而相應擴大。
(7)水溶性聚氨酯反應后形成的彈性膠狀固結體有良好的延伸性、彈性及抗滲性、耐低溫性,在水中永久保持原形。
(8)水溶性聚氨酯漿液遇水反應形成彈性固結體物質的同時,釋放c02氣體,借助氣體壓力,漿液可進一步壓進結構的空隙,使多孔性結構或地層能完全充填密實。具有二次滲透的特點。
4 施工機具
主要施工機具有:注漿泵、止水針頭、電錘。5施工工藝
(1)定位:詳細檢查、分析滲漏情況,確定灌漿孔位置及數量。
(2)鉆孔:使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔,鉆頭直徑與注漿嘴(止水針頭)直徑一致,鉆孔角度宜≤45。,鉆孔深度≤結構厚度的2/3,鉆孔必須穿過裂縫。但不得將結構打穿(壁后灌漿除外)鉆孔與裂縫間距≤1/2結構厚度。
(3)埋嘴:在鉆好的孔內安裝灌漿嘴(又稱之為止水針頭),并用專用內六角扳手擰緊,使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙,不漏水。
(4)封縫:將洗縫時出現滲水的裂縫表面用水泥基防水材料(抗滲1號堵漏型)進行封閉處理,目的是在灌化學漿時不跑漿。
(5)灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注化學灌漿料。當相鄰孔開始出漿后,保持壓力3~5分鐘,即可停止本孔灌漿,改注相鄰灌漿孔。
(6)拆嘴:灌漿完畢,確認不漏即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。
(7)封口:用水泥基防水材料(抗滲1號防水型)進行灌漿口的修補、封口處理。
(8)防水:用單組份pa防水膠將已灌部位涂三遍(底涂、中涂、面涂)寬度10~20cm,兩端各長出20~30cm。
6 應用實例
杭州市天日山路益樂路口/紫金港路口過街地道工程設計采用全封閉防水,在基坑回填結束后,地下水位不斷上升,加上當時正值雨季,整個主體結構完全被水浸泡,很快,主體結構就出現了不同程度滲水,主要集中在明暗挖結合處、設備用房與主通道結合處、拱頂、樓梯地板等部位,出水點多達幾十處。為此,施工單位在廣泛調研論證后,決定采用水溶性聚氨酯注漿堵漏技術,對出水點全面堵漏。施工過程中,因舊的出水點已封閉,在混凝土薄弱處,新的出水點還不斷出現,然后再次進行注漿防水堵漏。在洞內裝飾開始施工前,主通道內的出水點已基本消失,取得了良好的效果。
關鍵字:水利工程;防滲施工;管護措施
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
引言:為了提高水利工程使用期限,加強水利工程渠道防滲施工質量有著重要意義,就當前我國水利工程整體來看,水利工程施工部門為減少施工成本,提高水資源的循環利用率,往往都較為重視水利工程中的渠道防滲施工質量問題,但由于受一些不可避免的自然因素和施工技術問題影響,我國水利工程渠道防滲施工還存在著許多的缺陷,因此,水利工程部門應積極總結以往施工經驗,及時制定水利管護措施,從而提高我國水利工程防滲施工質量。
一、影響水利工程渠道防滲施工質量的主要因素
渠道建設是水利工程的重要組成部分,而渠道滲漏問題一直都是影響水利工程質量問題的重要因素,就以往經驗分析,導致水利工程渠道出現滲漏的因素很多,其中大致可分為三類,即物理因素、化學因素及人為施工因素。
(一)土壤中的化學成分,易導致水利工程渠道出現滲漏問題。
就一般情況來說,水利工程渠道施工主要采用的材料是混凝土板,在進行渠道施工時,混凝土與土壤完全融合到一起,土壤中所含的堿性物質、鹽類物質與混凝土發生化學反應,導致混凝土出現不同程度的腐蝕,嚴重影響水利工程渠道的防滲施工質量。
(二)施工技術落后,影響水利工程渠道防滲施工質量。
與一些發達國家相比,我國的渠道防滲施工技術還十分落后,施工技術的落后成為渠道出現滲漏情況的主要因素之一,加之,一些水利施工人員在渠道防滲施工過程中,忽視操作規章制度的重要性,操作不規范,加大了施工過程完全事故發生的概率,影響水利渠道防滲整體施工質量。
(三)忽視水利工程渠道的后期維護,導致渠道出現滲漏情況。
在水利工程渠道防滲施工中,后期維護工作具有重要的意義,縱觀我國水利工程施工整體,往往忽視了渠道防滲施工的后期維護的重要性,導致前期施工中問題得不到及時解決,情況惡化,使問題變得更為嚴重復雜,甚至影響人身安全,為水利工程單位經濟損失不必要的損失。
(四)施工環境多變,加大了渠道防滲施工難度。
中國是一個環境多樣,國土面積極大的國家。由于各省市區域跨度大,施工環境多變。在進行水利工程渠道防滲施工過程中,施工人員常遇到地基水分過高的情況,加之,溫度的變化,地基水分出現結冰現象,地基受環境影響出現凍脹變化,使渠道中的混凝土板的承受能力受到影響,導致水利工程渠道出現滲漏情況。
二、對水利工程渠道防滲施工技術的分析
水利工程渠道防滲施工技術有很多,施工技術的選擇是否得當是影響整個水利渠道防滲施工的重要因素,因此,如何選擇合適的技術進行防滲施工,是每個技術施工人員應著重考慮的問題。只有施工人員提高自身施工素質,選擇合理的施工技術,因地制宜,制定良好的施工方案,才能夠有效保證水利工程渠道防滲施工質量。
(一)水利工程渠道中防滲墻施工技術的重要類型及應用范圍。
在水利渠道防滲施工技術中,防滲墻施工技術要求十分嚴格,為保證防滲墻的質量,必須對防滲墻厚度尺寸及施工工藝進行嚴格把關。就我國目前我國防滲墻技術分析,防水墻的施工工藝大都采用鋸槽法。即在防滲墻上選取合適角度進行反復切割。防滲墻的施工要求極為嚴格,施工人員不但要充分了解施工位置的地層情況,還要嚴格要求開槽的速度,才能有效保證其施工質量。對于材料的選擇方面,防滲墻施工技術也有著嚴格的要求,在進行砂土選擇時,必須保證砂土質量,在進行攪拌時,使砂土能與水泥更好的混合,以便更好的在施工中進行水泥漿的噴灑操作。從而保證水利工程渠道防滲施工的整體質量,提高水利渠道的防滲效果。
(二)水利工程灌漿防滲施工技術方法及應用范圍分析。
水利工程灌漿防滲施工技術方法主要用于卵石層中。其施工方法主要是采用水凝漿將卵石進行粘接,然后進行灌漿。相較于防滲墻來說灌漿技術的施工操作難度系數相對較大,由于地質特殊,在石層上很難進行打孔操作,因此,主要采用打管和套閥的方式進行灌漿施工,為了保證漿液填充均勻,一般需設置三排或三排以上的灌漿孔進行灌漿操作。灌漿施工技術主要用于處理水利工程渠道的防滲問題。其施工方法主要通過對地層噴射灌漿的方式改變地層結構,使水泥漿與混凝土相互融合,形成固體,從而提高水利工程渠道防滲效果。
(三)水利工程渠道防滲控制性灌漿施工技術要點分析。
在水利渠道防滲施工中,施工人員通過對傳統灌漿施工方法進行創新改革,形成了新的施工技術,即控制性灌漿法。控制性灌漿法需嚴格控制灌漿范圍和漿液的流量。才能有效的節省施工時間,減少工程施工成本。
(四)水利工程渠道防滲基礎帷幕灌漿法。
基礎帷幕灌漿方法主要應用砂礫石與巖石地基中,其施工方法一般是通過混凝土與防滲帷幕與閘底板相連接,避免水滲入到巖石地基中,減少地下水的滲入,從而達到防滲效果,維護水利工程渠道安全。
三、水利工程渠道防滲施工管護技術分析。
(一)對預制混凝土板凍脹問題的措施。
在水利渠道防滲施工中,由于預制的混凝土板常受環境影響出現凍脹現象。嚴重影響渠道的防滲質量,因此,施工人員在進行施工時,應仔細檢查預制混凝土板是否有凍脹現象,對于因凍脹而隆起的預制混凝土板,應在施工前壓平,并采用聚苯材料進行保溫鋪設,在保溫材料鋪設后還需鋪設塑料薄膜,然后在進行找平,最后,在進行混凝土板的鋪設施工。
(二)伸縮縫修復方式分析。
與傳統的伸縮縫修復方式相比,水利渠道防滲施工中伸縮縫修復方式有著明顯的區分,對于水利工程渠道中的伸縮縫修復,施工人員應利用焦油膠泥材料進行填補,在進行填補前,首先,施工人員應仔細檢查伸縮縫是否干凈,其次,要著重注意填補的密度是否均勻。從而達到伸縮縫修復目的,提高水利工程渠道防滲施工的整體質量。
結束語:
市場經濟的不斷發展,在一定程度上帶動了我國各行經濟的發展,同時,也造成了一系列的資源問題,水資源作為人類文化生活的重要組成部分,有著不可缺席的重要性,為進行更好的水資源利用,水利工程建設有著重要的意義,其質量問題更是成為影響社會經濟的關鍵,因此,水利施工單位應盡量避免渠道滲漏的出現,積極總結渠道滲漏原因,及時制定防范措施,從而提高水利工程整體質量。
參考文獻:
[1]李鋒,費小霞,李華. 復合土工膜用于水利工程渠道防滲的施工質量控制[J]. 河南水利與南水北調,2010,01:49-50.
[2]于斌,李洪波. 淺談水利工程中水庫堤壩防滲施工技術及防治方法[J]. 科技致富向導,2012,36:363.
[3]于春宇. 簡述復合土工膜在水利工程渠道防滲中的應用[J]. 科技創業家,2014,04:4.