王金倫

(中國葛洲壩集團第六工程有限公司，昆明 650000)

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水利壩體的化學灌漿加固措施與質量控制

王金倫

(中國葛洲壩集團第六工程有限公司，昆明 650000)

本文結合某大型水電站壩體出現的裂縫問題，探討如何將化學灌漿技術有效運用到該工程中，主要對化學灌漿技術的方案制定、原則、流程、施工要點以及灌注效果進行了分析。

水利水電；水電站；壩體；化學灌漿；加固措施

1 混凝土壩體裂縫對水利水電工程的影響

在如今水利水電工程中，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，壩體質量與水利水電工程質量息息相關，如果不進行加固的措施，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，但在長期的使用過程中受到環(huán)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(huán)境對壩體的影響就會降到最低，有效提高了壩體的強度，進而延長使用壽命。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 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(huán)氧漿液，一種是丙凝漿液。前者以環(huán)氧樹脂為主要成分，后者的主要成分為丙烯酰胺。環(huán)氧漿液的主要優(yōu)勢在于具有較強的可灌性以及滲透性，養(yǎng)護時間也較短；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。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(huán)氧漿液進行處理，相反，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(huán)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(huán)境的溫度在12 ℃～16 ℃。

3 工程概述

本文所述的大型水電站位于西南某縣的某江中游河段，屬于大型工程，主要水工建筑物為一級建筑物。該水電站主要肩負著灌溉、防洪、養(yǎng)殖以及旅游等任務，水庫具有不完全多年調節(jié)能力。2016年對其壩體中部的某位置進行壓水檢查時，發(fā)現部分壩段之間有互串現象，之后根據要求進行了外露表面檢查、少量檢查孔檢查、橫縫壓水檢查以及化灌施工過程中化灌孔詳查等檢查。檢查結果表明，其下部位置分布著多條相鄰不均勻橫縫貫通的裂縫。

4 化學灌漿技術

本工程運用的化學灌漿材料主要為溶液型漿材，化學灌漿是用高分子材料配制成的溶液作為漿液的一種新型灌漿?；瘜W灌漿的加固方式是一種最新推出的方法，該方法能夠有效避免混凝土結構表面產生裂縫，無論是在何種環(huán)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:第一種是在深層裂縫的加固中，第二種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。不同的縫隙有不同的具體處理方法，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十分必要，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?；覊m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，完成灌漿后及時將灌漿孔進行封堵?；瘜W灌漿技術是將工程與化學進行結合，然后運用化學漿材、化學科學以及工程技術等進行基礎和混凝土缺陷處理，以保證工程質量提升的一項技術。尤其在堵漏止水、裂縫修補以及基礎加固中都有著廣泛的應用，在本工程水電站壩體的裂縫加固中亦有著良好的應用效果。

5 化學灌漿技術在本工程水電站壩體裂縫加固中的運用

5.1 化學灌漿技術方案的制定

在本工程大型水電站中，壩體的重要性不言而喻。為了保證壩體結構能夠安全運行，可以采用化學灌漿技術對其存在的裂縫進行處理。在制定化學灌漿技術方案時，不能直接對同類工程的灌漿經驗進行照搬。需要在壩體裂縫灌漿的特性基礎上，結合獲取的灌漿經濟技術數據，以確定最終的化學灌漿技術方案，這樣才能使得方案更加貼近施工的實際需求。不過，在方案最終敲定之前，還可以進行一定規(guī)模、深度的灌漿生產性試驗。試驗的最終目的是為了保證制定的化學灌漿技術在技術上更加合理、成本上更加經濟以及效果上更加可靠?？梢圆捎脤⑦x用的灌漿材料直接在現場室內進行試驗或通過第三方機構的方式進行，以求測試材料能夠滿足相關要求。

5.2 化學灌漿的原則及流程

本工程中采用的化學灌漿方法為孔口封閉灌漿法，灌漿時要采用“從下往上”的原則，對裂縫分灌區(qū)進行灌漿施工。裂縫的深度在30 m以上，灌區(qū)的高差范圍則需要控制在30 m～50 m。在鉆孔孔容充滿后，應使用化學灌漿專用泵，采用小流量、低壓慢灌的原則進行灌漿。圖1展示了化學灌漿的主要工藝流程。

圖1 化學灌漿的主要工藝流程Fig.1 The main craft process of chemical grouting

5.3 化學灌漿的施工要點

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，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。在化學灌漿結束后，還需要進行閉漿的操作。也就是說，在半個月以上的時間里，將孔口閥門保持在完全關閉的狀態(tài)，一直到內部的漿液完全失去流動性能為止。

5.4 化學灌漿效果評價

本工程大型水電站壩體裂縫加固中運用化學灌漿的灌漿孔為67個。在灌漿完成后，通過實驗分析，評價了灌漿材料性能、灌漿工藝以及灌漿效果，發(fā)現其均能達到相關的設計與施工要求。具體來說，化學灌漿技術能夠有效達到填充裂縫、提高裂縫面強度、消除裂縫的不利影響等目的，對恢復水電站壩體的整體安全性有著非常重要作用，值得在同類的工程實踐中參考使用。

6 結語

在本工程大型水電站壩體裂縫的加固中，運用化學灌漿技術能夠取得良好的效果，有效消除裂縫帶來的不利影響，從而有效提升壩體的整體安全性能。不過，需要再次指出的是，在未來同類工程中，仍然需要結合具體的分析與試驗之后，再進行化學灌漿技術的開展，以保證灌漿施工的質量。當前科學技術的不斷進步，有效推動了水利水電工程事業(yè)的發(fā)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(yōu)越性，但是隨著時間的推移也會出現裂縫的情況，嚴重影響到壩體的安全性，不利于水力發(fā)電事業(yè)的進一步發(fā)展。同時，維護費用也是一筆巨大的開支，為了有效避免上述問題的出現，就要在壩體建設初期運用加固的措施，采用化學灌漿的加固方法具有顯著的效果。

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Chemical grouting reinforcement measures and quality control of water conservancy dam

WANG Jin-lun

(China Gezhouba Group Sixth Engineering Co., Ltd., Kunming 650000, China)

The paper discusses on how to apply the chemical grouting technology to project effectively, and analyzes the scheme, principle, process, construction point and perfusion effect of the chemical grouting technology in combination with the cracks in the dam body of a large hydropower station.

Water conservancy and hydropower; Hydropower station; Dam body; Chemical grouting; Reinforcement measures

2016-12-02

王金倫(1984-)，女，助理工程師。

TV543.2

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1674-8646(2017)04-0114-02