探讨混凝土大坝灌浆防渗处理技术-技术创新

探讨混凝土大坝灌浆防渗处理技术

日期：2016-5-4 15:27:02　来源：互联网　浏览数：
　

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当前，很多大坝由于地质条件、建筑时期经济与技术制约等方面的原因，出现不同程度的渗漏等问题，其中有一部分大坝的渗漏问题非常严重，对大坝的安全造成了影响，是当前大坝加固的主要对象。在进行上述缺陷处理时，首先需对与各种渗漏问题相伴的裂缝进行分类，在采取有针对性的灌浆防渗措施，以实现对大坝的防渗、加固的目的。
    1· 混凝土结构裂缝分类及处理原则
    1.1 混凝土结构裂缝分类
    根据工程的实际情况，对照《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2009），可将混凝土建筑物裂缝分为四种类别，其评判标准如表1所示。

    一般渗漏问题都是与裂缝缺陷相伴，通过对大坝出现的裂缝特征数据进行详细的记录，并对照标准科学分类，更有利于采取针对性措施更合理地实施裂缝修补，分类解决渗漏问题。
    1.2 混凝土结构裂缝处理原则
    1.2.1 对所有已发现的裂缝进行处理
    在大坝的混凝土结构中，如果出现危害性比较大的裂缝就会对大坝的整体性造成破坏。这种裂缝常常会导致大坝整体的受力状态发生变化，出现较为严重的渗漏等问题，影响大坝安全运行，降低其耐久性。
    大坝的表面裂缝一般其直接危害性较小，但是由于所处位置、外界环境等方面的影响，危害性较小的裂缝可能会发展成为深层裂缝或贯穿裂缝，而且在表面裂缝附近常常伴有深层裂缝、贯穿裂缝等危害性较大的裂缝的存在。
    因此，要对所有已经发现的裂缝进行认真的处理，确保大坝的安全运行。
    1.2.2 混凝土裂缝补强处理的效果要求
    对混凝土裂缝进行补强处理，主要的目的是要恢复整个结构的整体性，对裂缝的扩展趋势进行限制，使大坝的结构与安全运行满足结构强度、防渗、耐久性等方面的要求。因此，对混凝土裂缝进行补强处理时，要注重这些方面的效果要求，注重补强的效果与质量。
    1.2.3 混凝土裂缝处理方案选择
    对混凝土裂缝的处理方案进行选择的过程中，首先应该对裂缝进行调查，依据调查所得到的数据资料与裂缝的位置、原因、规模、危害性等对其进行评定，最终依据混凝土结构裂缝分类原则确定裂缝种类。如果确定裂缝具有危害性，应该依据裂缝的种类及危害性选择合适的处理方案，确定补修的材料、方法等。
    2 ·混凝土大坝灌浆防渗措施
    按照处理方式，混凝大坝灌浆防渗措施可以分为三种类型，第一种为刻槽环氧砂浆修补类，主要包括混凝土面破损环氧砂浆修补、施工缝破损刻槽回填环氧砂浆修补和孔洞环氧砂浆修补；第二种为表面环氧胶泥刮涂处理；第三种为化学灌浆处理，主要包括渗水点修补、张开施工缝修补。下面就这三种防渗措施的主要工序进行详细的阐述：
    2.1 刻槽环氧砂浆修补类
    刻槽回填处理施工工序：打磨刻槽→清洗→烘干→涂刷环氧基液（LVE 低粘度环氧灌浆材料）→回填ECH环氧砂浆→刮涂ECH环氧胶泥→养护→质量检查。
    2.1.1 打磨刻槽
    1）混凝土面破损环氧砂浆修补：
    对出现裂缝的区域进行标注，之后利用墨线在裂缝区域周边进行划线，将该区域划为规则形状，利用切割机沿着划好的墨线切割深度为5cm的切缝，之后将切缝范围内的混凝土利用电镐凿除。在凿除的过程中要注意对外部混凝土进行保护，防治对其造成损坏。
    2）施工缝破损刻槽回填环氧砂浆修补：
    将裂缝作为中心，在水平施工缝的两侧各5cm处利用角磨机进行打磨，利用砂轮切割机沿着裂面进行切割，深度为5cm，宽度为6~10cm。
    3）孔洞环氧砂浆修：
    孔洞大部分都是由于预埋的钢筋管脱空，在施工的过程中要将钢管距离表面5cm处进行切除，将钢管作为中心，在其周围切割边长为3cm的正方形切缝，切缝的深度为5cm，将正方形内的混凝土进行切除，割除外露钢管。
    2.1.2 清洗
    凿除面与其周边要利用高压清洗机进行清洗工作，将缝面中的粉尘与杂物进行清理，露出混凝土面，清理完成之后要利用海绵等将凿除面汇中的积水进行清理，确保其干燥。
    2.1.3 烘干
    清理完成之后，要进行烘干，可以采用自然烘干的方式，也可以借助液化气喷枪等设备进行烘干。
    2.1.4 环氧基液涂刷
    凿除面彻底清理并烘干之后，按照基液与固化剂4∶1 的比例配制LVE低粘度环氧灌浆料，搅拌均匀之后涂刷在凿除面上，涂层的厚度不大于1mm。
    2.1.5 环氧砂浆回填
    环氧基液涂刷完成之后稍作等待，等到用手触摸可以出现拉丝的情况时进行ECH环氧砂浆回填工作。将配置好并搅拌均匀的砂浆倒入修补面中，利用锤填的方式进行夯实，砂浆回填的厚度要低于原砼面3mm，表面要相对平整。
    2.1.6 环氧胶泥刮涂
    一般情况下，环氧砂浆回填完备三天之后就可以进行环氧胶泥的刮填工作。在刮填之前需要用角磨机对其表面进行打磨，之后进行清理与烘干，完成干燥之后再进行ECH环氧胶泥的刮涂工作。
    2.1.7 养护
    环氧砂浆回填与环氧胶泥刮涂之后都需要进行养护工作，通过相应的防水与保温的措施对其进行养护。
    2.1.8 质量检验
    等到区域内所有的裂缝都处理完成之后，要对环氧胶泥的刮涂情况进行检验，之后对整体的处理效果进行综合评定与验收工作。
    2.2 表面环氧胶泥刮涂处理
    表面环氧胶泥刮涂处理施工工序：打磨→清洗→烘干→涂刷环氧基液→刮涂环氧胶泥→养护→表面处理→质量检查
    2.2.1 打磨
    将破损面进行标注，利用墨线在其周围进行划线，划线的形状为规则形状，划线完成之后要利用角磨机打磨3mm~5mm的深度，打磨完成之后利用角磨机安装钢刷轮对破损么进行清理。
    2.2.2 清洗
    凿除面与其周边要利用高压清洗机进行清洗工作，将缝面中的粉尘与杂物进行清理，露出混凝土面，清理完成之后要利用海绵等将凿除面汇中的积水进行清理，确保其干燥。
    2.2.3 烘干
    清理完成之后，要进行烘干，可以采用自然烘干的方式，也可以借助液化气喷枪等设备进行烘干。
    2.2.4 环氧基液涂刷
    凿除面彻底清理并烘干之后，按照基液与固化剂4∶1 的比例配制LVE低粘度环氧灌浆料，搅拌均匀之后涂刷在凿除面上，涂层的厚度不大于1mm。
    2.2.5 环氧胶泥刮涂
    环氧基液涂刷完成之后稍作等待，等到用手触摸可以出现拉丝的情况时进行ECH环氧胶泥刮涂工作。ECH环氧胶泥的配置要按照1∶4 的比例对基料与固化剂进行搅拌，均匀之后倒入到修补面中，通过分层刮涂的方式进行，厚度与与原砼面平齐。
    2.2.6 养护
    ECH环氧胶泥刮涂之后需要进行养护工作，通过相应的防水与保温的措施对其进行养护。
    2.2.7 质量检验
    等到区域内所有的裂缝都处理完成之后，要对环氧胶泥的刮涂情况进行检验，之后对整体的处理效果进行综合评定与验收工作。
    2.3 化学灌浆处理
    2.3.1 渗水点化学灌浆处理
    渗水点化学灌浆处理施工工序：凿槽、清洗→埋管、封闭→压水检查→化学灌浆→灌后处理→质量检查
    1）凿槽与清洗：将渗水点作为中心，对周围的混凝土进行部分凿除，之后通过凿除的部分对其内部进行判断。如果混凝土不实密的情况下需要凿至20cm的深度；如果混凝土实密，凿至5cm左右时换用钻机进行钻孔，孔径大于为20mm，深度一般需要达到20~50cm之间。凿槽完成之后，要对凿槽与孔内进行清理，清理的工具为高压水枪。
    2）埋管与封闭：凿槽与钻孔完成之后，对灌浆嘴管进行放置。首先使用堵漏灵进行堵水处理，将灌浆管内的渗漏水进行清除，完成之后利用环氧砂浆进行换填，之后再利用环氧胶泥对其表面进行刮涂。
    3）压水检查：利用气压型灌浆泵进行压水，压力设置为不大于0.5MPa，需连续进行四次，并对读数进行记录，压水检查完成之后对透水率进行计算，为灌浆提供参考依据。
    4）化学灌浆：不同的裂缝长度需要不同的灌浆工具与材料、设备，需在灌浆之前提前做好准备。对LVE 低粘度环氧灌浆料进行配置并搅拌均匀，之后利用气压型灌浆泵进行单点灌浆，灌浆的压力不能够超过0.8MPa。
    5）灌浆完成之后的处理工作：灌浆完成之后需等待3 天，之后进行灌浆后的处理工作。主要的内容包括凿除外露的灌浆管，并进行打磨与清理，之后进行环氧胶泥保护层的刮涂工作。
    6）质量检查：
    该方面主要的检查方式为：外观检查，指的是从外观对其渗水情况进行观察。
    张开施工缝化学灌浆处理：
    张开施工缝化学灌浆处理施工工序：裂缝描述→打磨、钻孔、清洗→埋管、封缝→→压风检查→灌浆→注浆嘴清除、磨平处理裂缝表面→养护→环氧胶泥涂刮质量检查及验收。
    a.对裂缝进行描述。裂缝描述的内容主要包括缝长、缝宽等。
    b.打磨、钻孔与清洗。将施工缝作为中线进行打磨，厚度为25cm、深度为5cm。打磨完成之后利用水钻在施工缝上进行钻孔，每间隔20cm钻一个深度为5cm孔。钻孔完成之后利用高压水枪对其进行清洗。
    c.埋管与封缝。凿槽与钻孔完成之后，对灌浆嘴管进行放置。首先使用堵漏灵进行堵水处理，将灌浆管内的渗漏水进行清除，完成之后利用环氧砂浆进行换填，之后再利用环氧胶泥对其表面进行刮涂。待环氧胶泥凝固之后利用堵漏灵砂浆对其表面进行加固，其厚度中心为5cm以上，边缘为3cm，范围为超过环氧胶泥边缘各3cm。封缝完成之后需要进行养护工作。对每个孔依照灌浆的顺序进行编号。
    d.压风检查。封缝完成之后，需要通过压风的方式对各个孔之间的贯通情况进行检查。一般情况下压力为0.2~0.3MPa。首先将各个注浆管与塑料软管进行连接，例如对一号孔进行检查时，将二号孔软管插入水中，封闭剩余的其他孔，对一号孔进行压风，如果二号软管中出现气泡则说明其与一号孔氏贯通的。依照此办法对各个孔都进行检查并记录。依据检测结果设计灌浆工艺。
    e.化学灌浆。灌浆的过程中，一般是按照从下至上、从一边至另一边、从宽至窄的原则进行，通过逐步的推进来实现对其中水的赶出。在注浆的过程中要确保压力与注浆时间充足。在注浆的过程中，要对灌浆管流程的浆液进行取样并观察，对其浆液的固化情况进行掌握。注浆的方式一般采用同步多点的灌注方式，例如，对一号孔进行灌浆的过程中，打开一号孔并进行灌浆，开启二号孔并对其流出的液体进行观察，直到二号孔流程的为纯浆时将其关闭。如果一号孔注浆的时间达到10分钟之后二号孔依旧没有流出浆液，则直接对二号孔进行注浆。以此类推，直到六号孔的进浆量为0 时，关闭一号孔。
    f.清除注浆管。灌浆工作全部完成48 小时之后就能够对注浆管进行清除了，清除的过程中遇到不平整或者孔洞情况时，要利用环氧砂浆进行封堵。
    3· 结语
    大坝的防渗处理技术已经成为了大坝除险加固的主要措施之一。当前，灌浆技术是较为经济合理、适应性强的防渗处理方式，有着良好的发展前景。不同的渗漏原因要采用不同的防渗手段，在灌浆技术运用的过程中也可以与其他的处理方式进行有机的结合，从而取得更好的大坝防渗效果。