淺析水電站引水隧洞混凝土裂縫化學(xué)灌漿處理
2015-04-29 00:00:00滕飛飛
【摘 要】在水利工程的建設(shè)中，引水隧道的建設(shè)主要是為了充分地利用水資源，加快水體的流速。這種隧洞通常都采用混凝土材料來建設(shè)，因為混凝土結(jié)構(gòu)本身具有較強的耐腐蝕性和穩(wěn)定性，因此，在水電站的建設(shè)中應(yīng)用較廣。但是在實際的工作中，需要嚴(yán)格控制混凝土隧洞表面的裂縫問題。在保證材料選擇合理性的同時，完善灌漿技術(shù)，將先進(jìn)的施工技術(shù)和施工工藝應(yīng)用到水利工程的建設(shè)中。另外，混凝土裂縫的化學(xué)灌漿技術(shù)的采用需要掌握施工要點。本文主要對這一施工技術(shù)進(jìn)行深入探討，旨在提高水電站引水隧洞工程的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)灌漿；水電站；裂縫；灌漿
在水電站發(fā)展的過程中，多處的引水隧洞都會受到地震或者是其他自然災(zāi)害的影響出現(xiàn)重創(chuàng)或者是坍塌的問題。主要是由于混凝土的結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂縫現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土機構(gòu)的穩(wěn)定性下降。因此，在工程建設(shè)的過程中，需要根據(jù)隧洞的變形情況以及坍塌的部位來進(jìn)行分析，有針對性有重點地進(jìn)行探討。通常情況下，失穩(wěn)的混凝土需要采用錨噴掛網(wǎng)的支護(hù)以及混凝土裂縫的灌漿技術(shù)來進(jìn)行處理。接下來，筆者根據(jù)具體的工程概況來進(jìn)行分析和探究。
0.工程概況
某水電站的引水隧洞采用的是混凝土裂縫化學(xué)灌漿處理方式，其中隧洞的進(jìn)水口屬于常見的開敞式，孔口的寬度為7m，底板高為1000m，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置相應(yīng)的平板檢修門，整個隧洞都采用鋼筋混凝土的襯砌結(jié)構(gòu)，其中斷面的尺寸也被設(shè)計在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)在多年前遭受到八級以上的地震，有些部位已經(jīng)出現(xiàn)了斷裂的現(xiàn)象，而且環(huán)形縫相對較多，其寬度都在0.5㎜-1.0㎜之間，底板的結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，多數(shù)都已露筋。
1.地震造成裂縫的現(xiàn)狀和成因
1.1裂縫的現(xiàn)狀
這一水電站的長度可達(dá)萬米，頂部的混凝土幾乎都出現(xiàn)了裂縫的現(xiàn)象，且長度較長。從裂縫的分布狀態(tài)上來看，多數(shù)都存在于隧道的頂部，連續(xù)性較明顯。在裂縫處出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，主要是由于裂縫形成了變形。所以，在對裂縫處理工程中，需要對這些問題加強重視，一般情況下，都是在施工工程進(jìn)行之前，采用超聲檢測的手段來對裂縫狀態(tài)進(jìn)行分析，主要是為了保證分析的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。如果遇到難度較大的施工條件，需要保證對裂縫的修復(fù)工程和施工項目的基本要求相一致。而且，這些裂縫的共同問題就是滲水現(xiàn)象較為嚴(yán)重。所以，一些裂縫表面干燥，但是其內(nèi)部也是潮濕的。這就是現(xiàn)如今引水隧洞出現(xiàn)的裂縫問題。
1.2裂縫的成因
通過對這一工程進(jìn)行分析可知，由于受到強烈地震的影響，混凝土隧洞出現(xiàn)了裂縫的現(xiàn)象。雖然一些小的裂縫問題很難影響到整個工程的質(zhì)量，但是存在的安全隱患也要受到人們的高度重視。另外，混凝土的頂部的表面出現(xiàn)了脫空現(xiàn)象，這也是引起混凝土裂縫問題的重要因素。但是，這種現(xiàn)行必須通過超聲的問題才能夠測出，主要是脫空問題還不至于對整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
1.3裂縫處理要求
由于裂縫不同，技術(shù)人員和施工人員所采用的主要處理方式也存在著明顯的差異。在混凝土的表面，如果裂縫的寬度在0.4㎜以內(nèi)，施工人員只需對裂縫的表面進(jìn)行處理即可。通常情況下，就是將裂縫中的雜物清理干凈，然后涂上一層高效的防水材料。這樣的裂縫處理方法不僅能夠保證裂縫的穩(wěn)定性，還能夠確保其具有防水的效果，不至于受到水流的沖刷之后。加劇裂縫的寬度和長度?？梢娺@種方式是較為可取的，也是較為簡單的。
如果是裂縫的寬度超過了0.4㎜，就需要技術(shù)人員采用灌漿的技術(shù)來對裂縫進(jìn)行處理。具體來說就是通過使用相應(yīng)的工具來對裂縫的兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的空洞。需要注意的是，在施工的過程中，要嚴(yán)格控制斜孔的距離和裂縫寬度的相同性。然后采用壓縫檢查的方式來對裂縫進(jìn)行檢查和測試。避免出現(xiàn)漏漿問題。所用的施工材料主要以奧多為主，因為這種材料的穩(wěn)定性較大，而且杜宇漿材的強度要求也相對較高，必須要控制在1.0MPa。在水泥漿灌注的過程中，需要對壓強進(jìn)行單獨界定，而且要盡量從下端開始灌注，采用從下到上的方式。最后要加強養(yǎng)護(hù)工程的處理，使其強度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.裂縫化學(xué)灌漿材料選擇
目前，由于裂縫是工程中最常見的質(zhì)量通病，通過施工人員對其進(jìn)行分析與探索，結(jié)果表明，當(dāng)前處理裂縫最常見的方法也就是化學(xué)灌漿，這種技術(shù)由于需要采用大量的施工材料，性能差異也相對較大，所以施工人員采用該技術(shù)時一定要認(rèn)真選擇材料，通常情況下，要想達(dá)到設(shè)計要求，就需要選用的材料具有以下幾點要求：（1）需要水泥漿液具有較高的穩(wěn)定性，使其長期在常溫下不會有任何反應(yīng)，基本結(jié)構(gòu)不能夠改變；（2）需要保證水泥漿液是真溶液，并且要求該溶液具有粘度小、灌注性能高等優(yōu)點；（3）需要保證施工材料具有耐久性，并對其加以控制，并且要求其不受到外界環(huán)境的影響，從而有效的防止各種有害物質(zhì)的入侵；（4）在使用水泥漿液的過程中，盡量將其收縮率降到最低，而且需要固結(jié)體具有較高的粘結(jié)性，這樣才能夠在灌注水泥漿的過程中不受到其他因素的限制；（5）水泥漿液必須是高強度、無毒無害、對環(huán)境污染小的物質(zhì)，這樣才能夠符合人們的要求。
3.施工要點
3.1漿材的選擇
在本水電站工程施工過程中，施工人員必須要選擇符合設(shè)計要求的材料，這樣才不會使工程再次出現(xiàn)裂縫。在選擇材料的過程中，施工人員該應(yīng)該將裂縫出現(xiàn)的時間、產(chǎn)生的原因、分布特點等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，然后通過設(shè)計師與工程師共同協(xié)作與探討，總結(jié)出滿足要求的施工措施。通過對上述水電站出現(xiàn)的裂縫和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀來分析，施工人員往往會采用環(huán)氧漿材來進(jìn)行施工，并且采用CH-40型號的潮濕型灌封膠來進(jìn)行施工，我們將這兩種材料運用于施工中，其中環(huán)氧漿材主要用于主要的結(jié)構(gòu)材料，而潮濕型灌封膠則用于一種輔助材料，在施工過程中，將這種輔助材料的壓力嚴(yán)格控制在6MPa之內(nèi)，這樣就能夠達(dá)到修補與加固的效果。
3.2施工工藝
（1）表面清理。采用角磨機及鋼絲刷，對施工縫的兩邊打磨50mm的寬度，除掉混凝土表面的雜物，并用水清理干凈。
（2）鉆孔。為了減少孔內(nèi)的占漿量，選用Φ16mm的鉆桿進(jìn)行鉆孔，深度為裂縫縫深，封孔的鉆騎縫孔，縫窄的鉆斜孔。
（3）嵌縫。對于縫寬的裂縫應(yīng)先進(jìn)行嵌縫，防止?jié){液神羅。選用CH-3B封縫膠進(jìn)行裂縫封閉。
（4）灌漿。灌漿順序是：斜縫要由里向外，由下而上灌漿；水平縫要由里向外、由一端向另一端灌漿。
4.結(jié)束語
該水電站引水隧洞裂縫處理歷時60d，在施工、設(shè)計、監(jiān)理的共同配合下，圓滿地完成地震災(zāi)害處理，為災(zāi)區(qū)的重建貢獻(xiàn)一份力量，本次裂縫灌漿處理，取得很好的效果，通過竣工驗收，發(fā)電運行至今，工作情況良好。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張永軍，但其寶.混凝土裂縫化學(xué)灌漿逆止注漿嘴的應(yīng)用[J].西北電力技術(shù)，2005（05）.
[2]劉暢彥.采用化學(xué)灌漿進(jìn)行堆石壩面板裂縫修補[J].民營科技，2011（08）.
