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淺談?wù)撍麎误w的化學(xué)灌漿加固
摘 要:隨著(zhù)我國綠色可持續發(fā)展戰略腳步的不斷推進(jìn),我國水利發(fā)電工程項目建設不斷增加。水利發(fā)電是現代綠色環(huán)保能源利用的典型應用,其對于我國建設可持續發(fā)展能源結構經(jīng)濟有著(zhù)重要影響。水利工程中的壩體工程是水利發(fā)電的重要組成部分,其安全穩定對水力發(fā)電的利用有著(zhù)重要影響。就水利工程壩體的化學(xué)灌漿加固進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。
我國可持續發(fā)展戰略實(shí)施腳步的加快促進(jìn)了我國水利發(fā)電工程項目的建設。以三峽工程為首的一批大中小型水利工程項目的建設促進(jìn)了我國水利工程建設施工企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也對施工企業(yè)提出了更高的要求。由于現代水利工程壩體結構多采用混凝土結構或土石壩結構,其在使用一端時(shí)間后長(cháng)會(huì )出現壩體裂縫,壩體裂縫的出現嚴重影響了壩體的安全,給壩體的使用埋下了隱患。針對這樣的情況,如何對水利工程壩體裂縫進(jìn)行治理成為了水利工程維護、施工企業(yè)面臨的首要問(wèn)題;瘜W(xué)灌漿施工方法的出現,為壩體維護治理帶來(lái)了新的契機,促進(jìn)了我國水利工程的發(fā)展,為我國可持續發(fā)展戰略的實(shí)施奠定了基礎。
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(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間自然環(huán)境的影響,會(huì )出現炭化、侵蝕等現象,其中由于混凝土施工過(guò)程技術(shù)控制原因以及混凝土自身特性等原因,混凝土壩體常會(huì )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(zhì)的侵蝕,導致壩體強度降低,當裂縫寬度達到一定程度還會(huì )影響壩體的力學(xué)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(shù)應用成為了水利工程養護部門(mén)的首要工作。
2 水利工程混凝土壩體的化學(xué)灌漿加固
化學(xué)灌漿(Chemical Grouting)是將一定的化學(xué)材料(無(wú)機或有機材料)配制成真溶液,用化學(xué)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(jìn)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(shù)。
2.1水利工程混凝土壩體的化學(xué)灌漿加固處理技術(shù)概述
混凝土壩體裂縫修復的化學(xué)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(huán)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(jìn)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(jìn)行灌漿前要進(jìn)行壓水檢查。灌漿結束封孔時(shí)的吸漿量應小于0.02l/5min。在進(jìn)行灌裝時(shí)要根據裂縫類(lèi)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(jìn)行;接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開(kāi)始。
2.2化學(xué)灌漿材料與使用注意事項 2.3水利工程混凝土壩體化學(xué)灌漿加固處理技術(shù)的具體施工
2.3水利工程混凝土壩體裂縫的化學(xué)灌漿加固施工,首先要對裂縫進(jìn)行清潔,去除表面雜質(zhì)以及混凝土鈣化物質(zhì)。具體實(shí)施可以采用鋼刷刷洗、高壓水槍沖洗等方式進(jìn)行。刷洗后還要對裂縫進(jìn)行干燥處理,確保灌漿工作面的干凈與干燥,為后期的化學(xué)灌漿施工打下基礎。
其次,為了保障化學(xué)灌漿材料與裂縫塊石、沙漿結臺充分結合,使灌漿過(guò)程中不開(kāi)裂、不漏漿,還要對封堵裂縫表面進(jìn)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(cháng)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(zhuān)用材料進(jìn)行封堵,合適的封堵材料和嚴密的操作工序是封堵質(zhì)量好差的關(guān)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(xué)灌漿材料,以保障灌漿加固的施工質(zhì)量。
在灌漿結束后,要對縫面進(jìn)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(guò)修整是縫面平整。同時(shí)還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔,使用環(huán)氧灌漿材料和鋼箭進(jìn)行錨固,將裂縫兩側的壩體拉緊。
2.4混凝土壩體化學(xué)灌漿質(zhì)量控制
混凝土壩體化學(xué)灌漿過(guò)程的控制是保障灌漿質(zhì)量、保障壩體加固的關(guān)鍵。在施工過(guò)程中要通過(guò)材料控制、操作方法控制、工藝技術(shù)控制等方式保障混凝土壩體化學(xué)灌漿質(zhì)量。首先,要通過(guò)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(guò)程中嚴格控制配比,保障灌漿材料質(zhì)量,為混凝土壩體化學(xué)灌漿施工質(zhì)量打下基礎。在施工過(guò)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(mǎn)足裂縫灌漿要求,保障灌漿質(zhì)量。例如:在進(jìn)行環(huán)氧材料灌漿時(shí),由于環(huán)氧材料需一定時(shí)間才能固化,因此在灌漿達到一定量后,需停止灌漿,待環(huán)氧漿液達到一定固化后再繼續進(jìn)行灌漿。
在進(jìn)行灌漿施工時(shí),還要根據裂縫走向、裂縫內混凝土情況等進(jìn)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(guò)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(zhì)量。如裂縫內部無(wú)其他裂縫,則需在灌漿時(shí)控制灌漿壓力與滲透范圍,壓力過(guò)小或范圍過(guò)小,將導致灌漿不飽滿(mǎn),裂縫沒(méi)有完全堵死,影響灌漿質(zhì)量。
3 壩體化學(xué)灌漿施工質(zhì)量管理
混凝土壩體一旦出現裂縫其力學(xué)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(jìn)行壩體化學(xué)灌漿處理,加固壩體時(shí)保障水利工程安全穩定運行的關(guān)鍵。在日常壩體檢測中,檢查人員必須嚴格遵守職業(yè)道德,嚴密監控壩體情況,及時(shí)發(fā)現壩體裂縫,并向上級匯報。壩體養護企業(yè)或部門(mén),要建立健全的施工質(zhì)量管理體系,通過(guò)對壩體施工技術(shù)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(guò)程中通過(guò)健全的質(zhì)量管理體系以及施工技術(shù)管理體系的雙重控制,保障壩體化學(xué)灌漿施工質(zhì)量。
4 結論
混凝土壩體化學(xué)灌漿加固技術(shù)的應用已非常廣泛,技術(shù)也非常成熟。灌漿施工過(guò)程只需通過(guò)對施工過(guò)程材料控制與技術(shù)管理即能很好的保障灌漿質(zhì)量,保障壩體強度。水利工程壩體除在出現裂縫時(shí)及時(shí)進(jìn)行化學(xué)灌漿加固,還需在日常管理過(guò)程中注意混凝土壩體的其他病害,并通過(guò)日常養護與定期養護對可能發(fā)生的損壞進(jìn)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(shí)進(jìn)行加固處理,避免裂縫進(jìn)一步擴大造成壩體安全隱患。通過(guò)養護與治理雙方面的工作,保障壩體安全,促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。
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