郭大川 劉樹軍 郭廣勤
摘要: 漿砌石壩是我國最常見的水壩工程,在我國水利設(shè)施建設(shè)中占有很大的比重,同時也發(fā)揮了重要作用。但是由于種種原因,漿砌石壩會出現(xiàn)不同程度的漏水情況,威脅工程運行安全。本文詳細(xì)介紹了漿砌石壩灌漿治漏技術(shù),解決了砌石壩漏水難題。
關(guān)鍵詞:漿砌石;灌漿;治漏
1漏水概念及原因
漿砌石壩壩身、壩后基礎(chǔ)巖、壩接頭部位以及壩下游面出現(xiàn)“濕潤冒汗”情況稱為滲水,由滲水情況發(fā)展為出現(xiàn)水流或管涌情況即為漏水,漏水情況一般水流比較大,且會出現(xiàn)多處漏點。漏水原因分以下幾個方面:壩體由于施工工藝及質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致漏水;壩體由于長期處于低溫環(huán)境或受到侵蝕導(dǎo)致裂縫從而出現(xiàn)漏水情況;壩體與壩基結(jié)合不牢或者壩基清理不徹底,導(dǎo)致接觸帶漏水。
2灌漿治漏技術(shù)
2.1技術(shù)簡介
壩上游面固結(jié)灌漿:通過灌漿修補縫隙,堵住漏洞,提高壩體強度和防滲能力,以保證壩體安全。
壩下游面固結(jié)灌漿:適用于支墩壩工程和拱壩工程,在下游壩面漏點處,埋入漿管灌漿,用以堵住漏水孔洞、裂縫等,加固壩身,增加壩身的抗?jié)B能力。此技術(shù)也稱為反向灌漿技術(shù),在漿砌石壩治漏加固施工中被廣泛應(yīng)用。
壩基、壩體帷幕灌漿:此法主要應(yīng)用于漿砌石重力壩,對壩基和壩體進(jìn)行灌漿堵漏,填充漏點和裂縫,形成防滲層,以達(dá)到治漏加固目的。
重新對壩面勾縫:現(xiàn)將原有勾縫剔除,再用高標(biāo)號的水泥砂漿混合防水材料或者干硬性預(yù)縮水砂漿重新勾縫,此方法全面提高了壩身抗水流淘刷能力,更加強了壩身穩(wěn)定性和抗腐蝕性。
2.2灌漿前準(zhǔn)備工作
壓力測試:檢測壩體和壩基的壓力情況,得出灌漿壓力。目的是保證灌漿時順利的把砂漿打入壩體和壩基內(nèi)部,保證灌漿效果。
壩基和壩身測驗:測試壩基和壩身的現(xiàn)狀,目的是為設(shè)計、施工提供數(shù)據(jù)。
壓水測試:選擇壩身和壩基典型位置采用設(shè)計灌漿壓力進(jìn)行壓水試驗,目的是提供設(shè)計帷幕和固結(jié)灌漿需要的數(shù)據(jù),保證施工效果。
2.3材料以及設(shè)備的選用
打孔設(shè)備:壩上游和下游灌漿時需要打斜孔或水平孔,遂使用汽鉆機(7655型號)或風(fēng)鉆。帷幕灌漿時需要垂直打孔,采用回轉(zhuǎn)式液壓鉆機。
灌漿設(shè)備:多活塞式自動灌漿機、砂漿攪拌機、輸漿膠管、壓力表注漿管、比重器等。
灌漿材料:高標(biāo)號水泥、粉煤灰、砂子、石英粉、防水材料、水等。
2.4打孔
壩上游固結(jié)灌漿打孔:在漏點部位附近按“梅花型”打孔,打孔位置在砌石的“丁”縫處,根據(jù)漏水情況選擇合適的孔間距,一般情況下間距大于1m小于3m。在裂縫處,可以沿著裂縫的走勢打孔,間距一般為1m,孔徑大約在40毫米,深1米左右。
壩下游固結(jié)灌漿打孔:在裂縫部位打孔,根據(jù)裂縫的走勢每隔1米打一孔。在滲水部位附近按“梅花型”打孔,打孔位置在砌石的“丁”縫處,根據(jù)漏水情況選擇合適的孔間距,一般情況下間距大于2m小于3m。
壩基壩身帷幕打孔:在漏水的壩段,沿著壩頂?shù)闹行木€每3m打一孔,孔徑控制在60毫米左右,也可根據(jù)測試后設(shè)計的孔間距,孔的深度要在漏水點以下1.5m左右。如果基巖漏水,可一次性打孔,也可分步打孔,深度要在漏點以下1.5m左右,采取分段灌漿,在漿體凝固后,在繼續(xù)進(jìn)行打孔。壩身壩基接觸帶和壩基漏水,可以采用壩上游垂直打孔方式和斜打孔方式,在打孔前,先進(jìn)行清理,在壩角處澆筑混凝土,厚度在0.4m左右,等混凝土凝結(jié)厚再進(jìn)行打孔。
2.5施工工藝
將水庫的水位降至需要灌漿的部位以下,然后再進(jìn)行施工,并做好施工記錄。
首先進(jìn)行洗孔,在灌漿前要先對打孔周圍和內(nèi)部進(jìn)行清洗,采用壓力水泵沖洗方法,將壓力水管插入孔底部,水壓不得超過該部位的測試壓力,直至孔口流出清水,清洗完畢。
壩面固結(jié)灌漿:①把注漿管埋入打好的孔內(nèi),孔口處用水泥砂漿堵填,用長50厘米、直徑20毫米的鋼管插入注漿管內(nèi)40厘米,外漏10厘米,鋼管頭部加上工絲扣,用于連接輸漿管。②對漏水嚴(yán)重部位要用重點單孔灌漿方法,壓力按照測試得出數(shù)據(jù)。
帷幕灌漿:①采取分段灌漿的方法,從上往下或者從下往上進(jìn)行灌注,最后全面貫通,也可以采取封閉灌漿的方法。②壩身灌漿的深度,一般控制在5nt,可一次性灌漿,孔深控制在8m以內(nèi)。③灌漿壓力按照試驗所得數(shù)據(jù),一般控制在0.3mpa左右。
灌漿步驟:灌漿過程要分2-3個步驟實施,不可一次性灌滿。當(dāng)吸漿量小于0.4L/min時,再進(jìn)行灌漿施工,30分鐘后即可結(jié)束。
灌漿孔封堵:①壩面固結(jié)灌漿時,采用人工封堵方式將水泥砂漿充填堵實,材料選用低水灰比膨脹水泥砂漿。②帷幕灌漿時,用機械導(dǎo)管將水泥砂漿從孔低向上充填,材料選用膨脹水泥砂漿。
漿液濃度選擇:灌漿時要根據(jù)壓水測試數(shù)據(jù),采取由稀到濃的方式進(jìn)行施工。壩體在進(jìn)行灌漿時,每灌注400L砂漿時,可將砂漿濃度提高一級,漿液一般按照水灰比分為九個級別,水灰比分別為0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.5:1、2:1、3:1、5:1、8:1。在灌漿施工時,要每隔一小時測定一次漿液比重,以保證施工質(zhì)量。
灌漿過程中事件處理:灌漿過程中,出現(xiàn)冒漿的情況時,可提高漿液濃度,降低壓力,同時封堵孔口。打孔時出現(xiàn)串漿情況,要立即停止打孔,用膠塞堵住串漿孔。如果灌漿過程中斷30分鐘以上,應(yīng)該對鉆孔清洗后再進(jìn)行灌漿。在對管涌壩段灌漿時,先測定涌水壓力,當(dāng)壓力超過0.2mpa時,待測定涌水量后再使用高級別砂漿濃度進(jìn)行灌漿。
3檢驗施工質(zhì)量
質(zhì)量測驗需要收集灌漿施工資料、灌漿前后壓水測試數(shù)據(jù),灌漿后蓄水考驗等資料, 并用孔檢測的方法對灌漿治漏效果進(jìn)行評估,孔檢測采用抽樣的方法,檢測數(shù)量一般為總數(shù)的10%,檢測孔的位置一般隨機選取漏水比較嚴(yán)重的部位或吃漿比較大的部位,檢測完成后,再按照原方法進(jìn)行封堵。然后對各數(shù)據(jù)單元進(jìn)行比對。以供對工程質(zhì)量進(jìn)行評級。
質(zhì)量評定:質(zhì)量等級分為優(yōu)良、合格兩個等級,各數(shù)據(jù)單元檢測全部合格,其它項目測試合格率在70%以上90%以下,質(zhì)量等級為合格。各數(shù)據(jù)單元檢測全部合格,其它項目測試合格率在90%以上,質(zhì)量等級為優(yōu)秀。endprint