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水利工程灌漿技術(shù)研究

2021-4-13 |

1根據(jù)地基基礎(chǔ)情況來灌漿

(1)固結(jié)灌漿

固結(jié)巖漿,是為了將基巖的強(qiáng)度與統(tǒng)一性得到鞏固,并減少透水。如果基巖地質(zhì)條件允許,則在壩基以及下游地區(qū)存在很大應(yīng)力的位置進(jìn)行灌漿孔的布置;如果在地基情況不允許,壩體水平高度較大時(shí),則要充分而完全地進(jìn)行灌漿,并且也包括了壩基周圍的部分,都要固結(jié)灌漿。灌漿孔的深度一般為5~8m,也有深達(dá)15~40m的。各孔在平面上呈網(wǎng)格交錯布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。固結(jié)灌漿適用于厚度過關(guān)的壩體,這種情況能夠預(yù)防基巖表層漿液冒出,并有很強(qiáng)的灌漿壓力,提升灌漿結(jié)果,并需要將基巖以及壩體同時(shí)考慮。如果基巖硬度過關(guān),則為了提升工作速度,可直接無混凝土壓重固結(jié)灌漿,如果在混凝土上完成鉆孔灌漿,需要等到鉆孔處的混凝土強(qiáng)度超過1/2時(shí)再進(jìn)行,或首先鉆在巖基上,并預(yù)設(shè)灌漿管,灌漿前確保混凝土的厚度達(dá)到一定值。

(2)接觸灌漿

接觸灌漿是為了使壩基與岸肩以及混凝土之間的粘合能夠達(dá)到一定強(qiáng)度,使壩體具備抗滑和穩(wěn)定的效果。通常是通過混凝土鉆孔壓漿或預(yù)先在接觸面上埋設(shè)灌漿盒及相應(yīng)的管道系統(tǒng),配合同結(jié)灌漿亦可。接觸灌漿需要在壩體混凝土獲得相應(yīng)的溫度和強(qiáng)度之后開始,否則可能發(fā)生收縮性裂紋。

2根據(jù)漏水通道損毀嚴(yán)重程度進(jìn)行灌漿補(bǔ)救

遇到較為嚴(yán)重的漏水通道損毀情況時(shí),譬如一些水流大或者傾角較大的通道裂縫,一般施工人員習(xí)慣采用定向爆破的方法來解決,但這種解決不盡科學(xué),不僅浪費(fèi)原料,還可能給大壩造成危害。所以,我們必須要尋找更有效的方法。

(1)沖填級配料

在孔口用稠水泥漿沖灌粗砂和礫石,但要注意粒徑必須要從大到小進(jìn)行。若灌注一段時(shí)間后仍無效果,再改用濃漿沖灌級配粒料。配料時(shí)可先攪拌成一定稠度的漿液從孔口倒入,等灌滿后用常規(guī)方法進(jìn)行灌注。所謂級配料,應(yīng)是包括土、砂、礫石等粗細(xì)顆粒都有的混合料,能自然形成反濾層。其中包含的粒料應(yīng)是先細(xì)后粗,逐級探索,到某一級再也灌不進(jìn)時(shí)即停止。充填粒料的目的,主要是希望用某一級礫石在窄縫處形成“架橋”,迅速將縫隙在中途堵住,以便于形成反濾層,最后將通道堵死。

(2)雙漿液灌漿

雙漿液灌漿是化學(xué)灌漿中的一種,也屬于控制灌漿的范疇。水泥漿液和速凝劑,一般采用水玻璃,分別從兩個(gè)灌漿管進(jìn)入混合器,水泥漿和水玻璃在混合器中充分混合后,在速凝前到達(dá)孔底。為了達(dá)到預(yù)期的防滲效果和滿足防滲體的強(qiáng)度要求,需要對漿液的擴(kuò)散距離進(jìn)行控制。漿液既不能擴(kuò)散得太遠(yuǎn)造成材料的浪費(fèi),又不能因漿液的擴(kuò)散范圍太小使防滲體的強(qiáng)度不夠。如果漿液凝結(jié)時(shí)間太短,灌漿孔將被堵住。如果漿液凝結(jié)時(shí)間太長,在混合物到達(dá)地層前將被沖走。如何有效地控制灌漿,形成有效的截水墻來堵水,對巖溶地區(qū)灌漿非常關(guān)鍵。為此,往往需要通過現(xiàn)場的試驗(yàn)來確定雙漿液灌漿中的漿液比例、灌漿壓力、灌漿流量等施工參數(shù),以達(dá)到有效封堵大漏洞的目的。

(3)無塞灌漿方法

無塞灌漿因采用無塞灌漿技術(shù)而得名,無塞灌漿技術(shù)的使用原理是鉆一個(gè)比賬幕灌漿孔(56mm)大20mm(76mm)的孔,其孔長為1.5~2.5m,原本叫做“自上而下、循環(huán)式、不待凝、孔口封閉灌漿法”,其特點(diǎn)在于無塞灌漿技術(shù)的運(yùn)用。即鉆一個(gè)比賬幕灌漿孔(56mm)大20mm(76mm)的孔,其孔長為1.5~2.5m。不是原來一套復(fù)雜的灌漿塞,而是一根鉆桿或無縫鋼管作為射漿管,以鉆桿與于L壁之間的孔隙作為循環(huán)灌漿的回漿管。其它施灌流程同常規(guī)賬幕孔口封閉灌漿法一樣。每一段灌漿結(jié)束,即可提出鉆桿。換上鉆具進(jìn)行下一灌漿段的鉆孔,與灌漿而不需要待凝。由于只鉆一個(gè)灌漿段即可灌漿,這樣就使鉆孔中產(chǎn)生的巖粉對裂隙的堵塞影響減少,故勿需進(jìn)行沖洗而直接進(jìn)行灌前壓水與灌漿。“無塞灌漿技術(shù)”大體具備下列優(yōu)點(diǎn):因常規(guī)賬幕采用灌漿塞而改良為“無塞”,明顯地縮短了試驗(yàn)時(shí)間,提高了工效,同時(shí)提高了賬幕灌漿質(zhì)量。

(4)混凝土裂縫灌漿技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)最開始并沒有被基礎(chǔ)施工灌漿技術(shù)所采用,而是被運(yùn)用于壩工構(gòu)筑物之中,隨著建筑工程的不斷實(shí)踐才逐步引進(jìn)了混凝土裂縫灌漿技術(shù)。它與混凝土裂縫化學(xué)灌漿技術(shù)在建筑中的應(yīng)用開始于同一時(shí)期。我國首例采用此項(xiàng)技術(shù)的工程便是在青銅峽水庫工程建設(shè)中。青銅峽水庫使用“甲”材料進(jìn)行混凝土壩體裂縫的灌漿,在裂縫處理技術(shù)中,首先采用了大體積混凝土裂縫唧漿。20世紀(jì)60年代中期通過對某工程部分鋼筋混凝土大梁的垂直與水平裂縫的修補(bǔ)方法進(jìn)行研究,在北京市第一建筑工程公司等單位組成的型縫修補(bǔ)試驗(yàn)小組,對環(huán)氧樹脂唧漿方法進(jìn)行了重點(diǎn)攻關(guān),并獲得了成功。

(5)環(huán)氧膠粘劑灌漿方法

采取環(huán)氧膠粘劑灌漿方法可以填充和彌合寬0.1mm以上的混凝土裂縫。通過十余年來的實(shí)際應(yīng)用,已證明環(huán)氧灌漿法修補(bǔ)混凝土裂縫在技術(shù)上是可行的,在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。這一方法的成功為修補(bǔ)土木建筑工程混凝土裂縫提供了一個(gè)新的途徑。環(huán)氧灌漿法曾先后在北京和全國其他地區(qū)得到廣泛使用,應(yīng)用范圍有公用建筑的大梁、工業(yè)廠房的吊車梁、公路橋梁、地下鐵道涵洞、柑架、小型水壩以及大型體育館的抗凍地面的修繕等。這種方法在各地應(yīng)用的過程中又不斷得以改進(jìn)和完善,至今已經(jīng)成為混凝土構(gòu)筑物加固和堵漏的一個(gè)重要方法。

3結(jié)束語

本文從水利工程中地基基礎(chǔ)情況和漏水通道損毀嚴(yán)重程度兩個(gè)維度切入,就當(dāng)前我國水利建設(shè)中采用的一些技術(shù),從應(yīng)用原理、具體實(shí)施流程、取得成就、利弊和運(yùn)用時(shí)必須要注意的事項(xiàng)等諸方面來進(jìn)行了探討分析,僅供參考,期望今后水利建設(shè)工作者在灌漿技術(shù)方面有新的突破。

作者:黃澤升 項(xiàng)佳磊 單位:寧波市鄞州區(qū)三溪浦水庫管理處 寧波市鄞州區(qū)水利水電勘測設(shè)計(jì)院

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