水利壩體的化學(xué)灌漿加固技術(shù)探討

摘要：在水利工程施工過程中，對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的施工是非常重要的，水利壩體的穩(wěn)定和牢固，直接影響著水力發(fā)電的質(zhì)量。文章就施工過程中使用化學(xué)灌漿加固技術(shù)對(duì)工程壩體加強(qiáng)工程的穩(wěn)固性進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；水利壩體；化學(xué)灌漿加固技術(shù)；壩體結(jié)構(gòu)；水利發(fā)電 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV543 文章編號(hào)：1009-2374（2015）10-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0920

在水利工程施工過程中，隨著我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)的穩(wěn)步提高，現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)也有很大的發(fā)展，由于水利工程土石壩使用的材料大都是混凝土土石結(jié)構(gòu)，經(jīng)過風(fēng)吹日曬、雨水等自然的侵蝕，使用一段時(shí)間后，經(jīng)常發(fā)生壩體裂縫現(xiàn)象，因?yàn)樗那秩?，?huì)使裂縫逐漸加寬，給水庫(kù)大壩造成了嚴(yán)重危害。如何有效地治理壩體裂縫現(xiàn)象呢？使用化學(xué)灌漿的方法，能夠很好地對(duì)壩體進(jìn)行維護(hù)，不但能夠節(jié)省材料，還能起到很好的加固作用，對(duì)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展也有很好的促進(jìn)作用。

1 水利工程中混凝土裂縫對(duì)大壩的影響

為了保證水利工程的施工質(zhì)量，尤其是壩體的穩(wěn)固性，施工過程中經(jīng)常使用混凝土作為施工的主要原料，可是因?yàn)樽匀灰蛩氐挠绊?，混凝土?jīng)過刮風(fēng)下雨等的侵蝕、風(fēng)化或者施工技術(shù)人員在施工過程中自身的原因，造成混凝土壩體裂縫發(fā)生。由于壩體裂縫，使混凝土本身的工程結(jié)構(gòu)遭到破壞，使外界物體很容易通過裂縫進(jìn)入壩體，造成壩體穩(wěn)定性降低，如果裂縫進(jìn)一步加大，會(huì)導(dǎo)致混凝土壩體損害甚至出現(xiàn)壩體塌陷現(xiàn)象發(fā)生。所以，要加強(qiáng)水利工程壩體的維護(hù)與管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證工程的使用壽命。

2 化學(xué)灌漿在水利工程施工過程中的應(yīng)用

使用一些化學(xué)原料，如通過有機(jī)原料和無機(jī)原料按照一定的比例進(jìn)行配制，使用高壓灌漿泵等灌漿設(shè)備壓入相應(yīng)的巖層或者裂縫內(nèi)，讓其充分滲入、滲透，然后進(jìn)行散開、凝結(jié)并凝固，從而進(jìn)一步加強(qiáng)地層的穩(wěn)固性，避免地層產(chǎn)生形變而對(duì)建筑物產(chǎn)生危害，同時(shí)對(duì)壩體裂縫修繕和增固，補(bǔ)漏防水中都起著很重要的作用。

2.1 對(duì)化學(xué)灌漿技術(shù)論述

對(duì)于水利工程施工過程中的壩體裂縫的處理，主要通過化學(xué)灌漿穩(wěn)固的方法對(duì)深度裂縫和穿透性裂縫進(jìn)行處理，灌漿時(shí)材料的選擇，主要使用混凝土漿液包括水溶性強(qiáng)度很強(qiáng)的聚氨酯材料、環(huán)氧材料等，對(duì)壩體一些長(zhǎng)期存在的死縫是很好的修補(bǔ)材料。壩體的裂縫如果是活性的，可使用彈性聚氨酯等材料，通過對(duì)裂縫進(jìn)行必要的分析、考查，從而斷定灌漿孔的位置。再在其位置進(jìn)行鉆孔，然后通過高壓槍噴入水進(jìn)行充分的沖洗，伸入灌漿管，并順著裂縫的位置鑿成高、寬度為6～7厘米的V形水槽，再用水沖刷干凈，用基波對(duì)槽子內(nèi)部進(jìn)行刷涂，再用水泥漿液進(jìn)行嵌縫，當(dāng)進(jìn)行灌漿之前，首先噴入水進(jìn)行檢測(cè)是否有漏水現(xiàn)象，當(dāng)灌漿完成后封口的時(shí)候，其漿液吸漿量應(yīng)該不大于0.023/6min。裂縫有各種不同的類型，如垂直裂縫、傾斜裂縫、水平裂縫等，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，采用不同的灌漿方法，如水平裂縫，可以從裂縫底部入手或者從吸入漿液量較多的鉆孔開始噴入，而對(duì)于傾斜或垂直的裂縫，可以采用從上到下、由深到淺的方法實(shí)施。

2.2 化學(xué)灌漿使用的材料及應(yīng)注意的問題

當(dāng)前化學(xué)灌漿經(jīng)常使用的漿液有兩種，環(huán)氧漿液是其中一種，它的主要成分是環(huán)氧樹脂，它主要對(duì)0.2～0.3的裂縫有很好的修補(bǔ)作用，收縮性不大，灌注強(qiáng)度較大，滲漏性不大，丙烯酰胺則是丙凝漿液的主要成分，對(duì)很細(xì)小的裂縫起了很好的作用，灌注性能好，漿液的濃度在13～16和水相同時(shí)，能很好地控制凝結(jié)時(shí)間，況且丙凝漿液有較好的穩(wěn)定性能，不滲水，膨脹性能穩(wěn)定，抵抗擠壓能力較強(qiáng)，是化學(xué)灌漿中比較好的防滲材料。在處理裂縫時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，即裂縫寬度的大小和滲水的嚴(yán)重程度采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行灌漿，以使達(dá)到最佳灌注效果。但有些特殊情況，可以多種方法共同進(jìn)行，如果壩體裂縫較寬，滲水嚴(yán)重，可以先用丙凝漿液實(shí)施灌漿，然后再用環(huán)氧漿液實(shí)行灌漿，能夠很好地起到補(bǔ)縫效果。不論是丙凝漿液灌注還是環(huán)氧漿液，工程施工時(shí)要在11℃～15℃范圍內(nèi)溫度施工，以保證工程質(zhì)量。

2.3 化學(xué)灌漿在水利工程施工過程中壩體裂縫的應(yīng)用

在水利工程施工過程中，如何對(duì)壩體裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿，必須先要沖刷裂縫，使裂縫保持潔凈，清除里面的雜質(zhì)和混凝土里面鈣化的東西，具體操作過程是：用高壓槍沖洗雜質(zhì)，然后再用鋼刷用力清刷，保證化學(xué)灌漿時(shí)里面整潔、潔凈，以確保灌漿時(shí)的效果和質(zhì)量。

另外，要使化學(xué)灌漿的漿液和裂縫里面的水泥砂石等進(jìn)行充分融合，這樣，灌漿時(shí)就不容易發(fā)生裂開和漏漿液現(xiàn)象，在處理灌漿時(shí)，有時(shí)候要在裂縫的表層實(shí)施鑿槽，開鑿后，也要先對(duì)里面的碎裂的石沫進(jìn)行清除，再使用高壓水槍用水沖刷，然后通過對(duì)空氣進(jìn)行壓縮后再吹干，再進(jìn)行埋設(shè)管道和灌漿管，兩管之間的距離一般在22～55厘米之間，具體情況要依據(jù)水利工程施工實(shí)際情況裁定。通常使用的灌漿管是紫鋼管，埋放的時(shí)候經(jīng)常使用一些硬質(zhì)水泥，為了避免出現(xiàn)水泥漏漿液，V形槽里面要使用凝固性能較好的水泥進(jìn)行封堵，要嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計(jì)的方案去做，保證裂縫化學(xué)灌漿的有序進(jìn)行，以保證灌漿的質(zhì)量。

化學(xué)灌漿完成以后，要迅速對(duì)裂縫的界面實(shí)施整理，對(duì)灌漿管進(jìn)行清除，再用加厚涂料對(duì)裂縫的表面實(shí)行粉刷，使裂縫表面趨于平整。再在壩體裂縫的兩側(cè)部分進(jìn)行鑿孔，再用鋼箭進(jìn)行固定，然后使用環(huán)氧灌漿漿液灌入進(jìn)行加固，裂縫的兩側(cè)的壩體會(huì)自然拉緊。

2.4 對(duì)化學(xué)灌漿質(zhì)量的有效控制

對(duì)水利工程施工過程中使用化學(xué)灌漿時(shí)，如何很好地控制灌漿的過程，保證灌漿的質(zhì)量呢？這就要求必須控制施工時(shí)所用的原材料，施工時(shí)的操作方法和步驟、工藝技術(shù)等，以保證灌漿質(zhì)量和效果。要對(duì)壩體裂縫認(rèn)真地勘查研究，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，選擇相應(yīng)的灌漿材料。在材料的配制過程中，必須依照配置比例，以達(dá)到最佳的配制效果，保證灌漿材料在施工過程中的質(zhì)量。同時(shí)，在施工中，要考慮到壩體裂縫的具體情況，采用適當(dāng)?shù)墓酀{方法，是單孔還是間歇相結(jié)合的方法，真正達(dá)到最好灌漿效果。如：水利施工過程中，如果需要使用環(huán)氧材料實(shí)行灌漿，因?yàn)榄h(huán)氧材料凝固要經(jīng)過一段時(shí)間，所以，在灌漿過程中，如果漿液達(dá)到一定程度，要使灌漿停止，等到環(huán)氧漿液達(dá)到需要的凝固程度后，然后再灌漿。

在水利工程灌漿過程中，要切實(shí)分析研究壩體裂縫的方向，裂縫內(nèi)填入混凝土?xí)r它們之間相互滲透的情況及所經(jīng)受的壓力。如果壩體裂縫內(nèi)部還會(huì)有其他裂縫，就必須使壩體裂縫內(nèi)部滲透的范圍要加大，假如滲透壓力達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)，或者范圍太小，就會(huì)出現(xiàn)裂縫不能充分填入漿液的現(xiàn)象，也會(huì)使灌漿不能達(dá)到預(yù)期

效果。

3 結(jié)語(yǔ)

混凝土壩體化學(xué)灌漿加固技術(shù)已經(jīng)廣泛用于水利水電施工過程中的各個(gè)方面，其技術(shù)水平也越來越高。如果在灌漿施工過程中，控制好漿液的材料，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，增強(qiáng)壩體強(qiáng)度，就能很好地提高水利工程質(zhì)量?；瘜W(xué)灌漿在水利工程壩體裂縫處理中發(fā)揮了很大的作用，但也要注意日常的維護(hù)與管理，從而最大限度避免壩體裂縫發(fā)生，尤其在混凝土壩體裂縫出現(xiàn)開始的時(shí)候，要迅速及時(shí)地對(duì)壩體實(shí)施灌漿處理，防止壩體裂縫逐漸變寬而出現(xiàn)更大的安全隱患。

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作者簡(jiǎn)介：張玉波（1975-），男，水利局四十里堡鎮(zhèn)水利服務(wù)中心助理工程師，研究方向：水利工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）