韓 旗
河南省正航建設(shè)工程有限公司
小議防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
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我國水利水電樞紐工程壩型多樣、分布較廣、為數(shù)眾多,在發(fā)揮防洪減災(zāi)的重要作用的同時(shí)為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水提供水源,然而這些工程經(jīng)過多年的運(yùn)行,都不同程度的存在著問題,造成水利樞紐的運(yùn)行的隱患,因此防滲處理施工技術(shù)就成為重中之重。為此,本文主要對滲水形成原因、水利工程防滲施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
防滲施工;水利工程
1、大面積滲水
一般大面積滲水發(fā)生在底板,主要原因是基面四周基坑降水應(yīng)在墊層以下,達(dá)不到應(yīng)有水平,造成排水不良.如遇雨天停電或出現(xiàn)其它機(jī)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(jìn)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(shí)等原因,造成混凝土孔隙大、強(qiáng)度低、出現(xiàn)大面積滲水現(xiàn)象。
2、施工縫
由于大面積施工.人為地將連續(xù)作業(yè)的混凝土分成幾個(gè)單元,這個(gè)縫是施工造成的,是防水薄弱環(huán)節(jié)之一。施工時(shí)首先應(yīng)清除施工縫面浮灰、雜物等清洗干凈。再按規(guī)范有關(guān)規(guī)定施工。其次,模板支撐不牢、不嚴(yán)密,造成跑漿,出現(xiàn)蜂窩麻面,引起縫隙滲水。
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(shí)出現(xiàn)較大孔洞或者蜂窩麻面。
4、穿墻管
在某些電灌站泵房工程有各種管(風(fēng)、水、電)與主體工程聯(lián)結(jié)如止水環(huán)焊接不密實(shí),在混凝土澆筑過程中,在施工困難處,混凝土振搗不密實(shí),出現(xiàn)空洞或者蜂窩麻面.就往往出現(xiàn)滲水。
1、灌漿施工類型
灌漿施工是通過地層或建筑物的鉆孔(或預(yù)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(shí),膠結(jié)硬化成整體,達(dá)到防滲的目的。土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質(zhì)土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。
(1)土壩壩體劈裂灌漿土壩壩體劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿壩軸線方向劈裂,同時(shí)灌注合適的泥漿,形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻,從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層,提高壩體的防滲能力,并通過漿、壩互壓和濕陷,使壩體內(nèi)部應(yīng)力重分布,提高壩體變形穩(wěn)定性。針對裂縫的局部灌漿,在可能有裂縫的區(qū)域,均勻布置類似固結(jié)灌漿的灌漿孔群;對壩體施工質(zhì)量差,甚至出現(xiàn)上下游貫通的橫縫,一般應(yīng)做全線的劈裂灌漿。我國廣東省寶樹水庫用土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)來解決土壩壩體的滲漏問題,結(jié)果表明灌漿后壩體密實(shí)度得到提高,滲透系數(shù)降低,背水坡濕潤滲水現(xiàn)象消失,壩體滲流量減少70%以上。
(2)高壓噴射灌漿高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu),使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混,形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。根據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)和防滲要求不同,又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)備簡單、工效高、料源廣、造價(jià)低,搭接防滲的效果好。缺點(diǎn)是:機(jī)具較多、對地質(zhì)條件的要求較高,控制不好易在較大(>200mm)顆粒背后形成漏噴現(xiàn)象。
(3)卵礫石層防滲帷幕灌漿卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進(jìn)行灌注,不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔,故常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質(zhì)條件的限制,不能有效控制漿液的填充范圍,為達(dá)到相對較高的防滲標(biāo)準(zhǔn),常需采用3排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術(shù)的日益成熟,目前較少采用該方法,僅用于當(dāng)灌漿作為補(bǔ)充勘探的手段,同時(shí)兼顧防滲處理,可以更加準(zhǔn)確地針對發(fā)生集中滲漏的地點(diǎn),通過少量的灌漿使問題得到解決的情況下。
(4)控制性灌漿控制性灌漿是近年來提出的一種改進(jìn)型灌漿工藝,是對傳統(tǒng)灌漿工藝的一種調(diào)整,通過控制漿液壓力和流量,在保證質(zhì)量和效果的前提下,有效控制灌漿范圍,節(jié)約時(shí)間和投資。
2、灌漿施工流程
(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(shí),應(yīng)該特別注意測斜工作。在灌漿之前,要進(jìn)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?jié){液與巖石膠結(jié)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(jìn)行灌漿,適用于孔深小于10m 的孔內(nèi)灌漿,且?guī)r石裂縫較少或透水不大的情況,否則應(yīng)分段采用不同壓力進(jìn)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(zhì)量,并可減少施工中的事故,在巖層傾角比較發(fā)育和巖層比較破碎的地區(qū),應(yīng)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(jìn)行下一段鉆孔和灌漿工作,但較費(fèi)時(shí)間,且須多次移動鉆機(jī)和灌漿機(jī)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(shí)以灌漿塞分段塞孔,允許上段灌漿緊接在下段結(jié)束時(shí)進(jìn)行,不用搬運(yùn)灌漿設(shè)備,加快了施工速度,但質(zhì)量不易保證,適用于巖層傾角不大,巖石比較堅(jiān)硬完整的地區(qū)。
灌漿屬隱蔽工程,必須在施工過程中強(qiáng)調(diào)質(zhì)量,竣工后要認(rèn)真檢查,灌漿結(jié)束28d 后,應(yīng)在灌漿區(qū)鉆孔檢查,做壓水試驗(yàn),觀察巖芯膠結(jié)情況,鑒定質(zhì)量。通過多種途徑取得數(shù)據(jù),互相來印證,不能單憑壓水試驗(yàn)取得吸水率作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)。
3、堵漏防水施工技術(shù)
(1)點(diǎn)滲水。結(jié)構(gòu)基面局部出現(xiàn)點(diǎn)滲,應(yīng)選擇堵漏材料,一般混凝土結(jié)構(gòu)基面涂刮剛性材料.當(dāng)結(jié)構(gòu)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?jié)B水部位形成堵、涂、抹的防水層,增加結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能。
(2)滲水量大的處理時(shí),應(yīng)劃分幾個(gè)單元,一個(gè)單元處理完后再處理另一個(gè)單元。根據(jù)單元滲水實(shí)際情況,對滲水量大的先埋管注漿,以防止注漿時(shí)跑漿。當(dāng)滲水量小時(shí),可采用堵的方法。這樣經(jīng)過多次堵注,抹幾次循環(huán),就解決了單元的問題,然后根據(jù)結(jié)構(gòu)狀況.涂抹剛性或柔性防水材料.增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗?jié)B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(shù)性強(qiáng).各個(gè)環(huán)節(jié)一環(huán)扣一環(huán)。既連續(xù)又間斷,整治后形成一個(gè)完整封閉的整體。其中有兩點(diǎn)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(tài),以便應(yīng)力擴(kuò)散,同時(shí)又加寬了防水層變形幅度,使防水層避免產(chǎn)生過大變形應(yīng)力,以利適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形需要。②最后工序抹水泥砂漿保護(hù)層,應(yīng)在變形縫中央放置木板條以防砂漿保護(hù)層產(chǎn)生不規(guī)則裂紋。(4)施工縫滲水。施工縫處理時(shí),以堵或注為主。把水堵住后,在施工縫中心線兩側(cè)范圍,涂刮剛性的RG 型材料,以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能。
綜上所述,水利水電樞紐工程除險(xiǎn)加固,多可以采用防滲、灌漿的方法得到有效處理。針對水利水電樞紐工程的不同特點(diǎn),采取不同的方法。灌漿技術(shù)具有開挖量小、占地少、設(shè)備簡單、灌漿工效高、造價(jià)低、對臨近建筑物影響小的特點(diǎn),應(yīng)用較廣。
[1]鄭葉會.淺談水庫大壩工程建設(shè)質(zhì)量控制[J].科學(xué)之友.2011.(10).
[2]王海軍.淺談水利工程的防滲處理施工[J].黑龍江科技信息.2011.(17)
[3]盧志榮.水庫土石壩滲漏控制措施分析[J].中國水運(yùn)(下半月).2008.(02).
[4]馬彬.土石壩滲漏破壞及防治措施[J].決策探索(下半月).2008.(01).