灌洋水庫空腹壩化學(xué)灌漿技術(shù)

1、灌洋水庫空腹壩化學(xué)灌漿技術(shù) 文 摘：永定縣灌洋水庫電站攔河大壩為漿砌石空腹重力壩，大壩經(jīng)過近年的運(yùn)行，出現(xiàn)了涉及水庫正常運(yùn)行和大壩安全的病險情況。經(jīng)方案比選，空腹內(nèi)壁鋼筋混凝土裂縫防滲加固采用化學(xué)灌漿技術(shù)，以環(huán)氧樹脂為主劑，嚴(yán)格進(jìn)行配方，使用灌漿法，達(dá)到抗?jié)B加固的目的。表個，圖幅。 主題詞：病險壩空腹重力壩砌石壩除險加固化學(xué)灌漿施工總結(jié)灌漿法 、概況 永定縣灌洋水庫位于汀江支流黃潭河上游，尾水流入汀江另一支流永定河，系跨流域引水工程，也是永定河梯級電站開發(fā)的龍頭水庫。壩址以上控制流域面積，水庫總庫容萬，水電站裝機(jī)，保證灌溉面積畝，同時為永定河沿河兩岸現(xiàn)有小型引水工程的近兩萬畝農(nóng)田補(bǔ)充了灌溉水源

2、，并為下游梯級電站增加了調(diào)節(jié)流量。該水庫對其下游城鄉(xiāng)的防洪、灌溉及永定縣地方電網(wǎng)供電能力的提高起到了重要的作用。 該水庫大壩為漿砌石空腹重力壩，最大壩高，壩頂溢流。工程于年月動工興建，年月大壩封堵蓄水，年月全面竣工。大壩經(jīng)過近年運(yùn)行，出現(xiàn)了涉及水庫正常運(yùn)行和大壩安全的病險情況。主要問題有：）大壩基礎(chǔ)有較大的滲漏，經(jīng)實測年平均滲漏量。）大壩空腹內(nèi)出現(xiàn)兩條裂縫：一條出現(xiàn)在拱頂，長，最大縫寬約；另一條出現(xiàn)在前腹壁，長，寬約的裂縫。）空腹與廊道交接處有滲漏現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場查勘和了解，我們認(rèn)為出現(xiàn)裂縫原因系空腹封拱溫度控制不嚴(yán)，施工期溫度控制及養(yǎng)護(hù)條件差，造成溫度應(yīng)力過大，在空腹頂拱和前腿壁應(yīng)力集中所引起的

3、。而空腹廊道交接處的滲漏則由于接縫處理不當(dāng)所致。 根據(jù)灌洋水庫大壩封孔蓄水投入運(yùn)行以來所暴露的工程隱患和存在的問題，通過情況分析和經(jīng)濟(jì)比較，提出壩內(nèi)空腹裂縫除險加固方案。壩內(nèi)空腹出現(xiàn)的條裂縫分布在拱頂及前腿部位，長度分別為和，最大縫寬約，都采用布雙排固結(jié)灌漿孔，孔深，孔距，排距，均用系列環(huán)氧樹脂漿液的化學(xué)灌漿，固結(jié)灌漿壓力。裂縫固結(jié)灌漿采用風(fēng)鉆鉆孔，灌漿設(shè)備可置于空腹內(nèi)。 、灌漿方案的選定 從裂縫成因、發(fā)展部位、寬度及觀測資料等方面分析可以看出，多年來裂縫大小沒有變化，基本為死縫。因此，該種裂縫可以用灌漿充填剛性材料加以處理。 、灌漿材料的選擇 裂縫灌漿分為水泥灌漿和化學(xué)灌漿。漿液材料的選擇應(yīng)

4、考慮裂縫寬度、處理要求、施工條件及漿液材料的特性。 水泥灌漿是通過鉆孔用壓力將濃度較稠的水泥漿液壓入混凝土裂縫。其優(yōu)點(diǎn)是造價低、可灌性好；缺點(diǎn)是適用寬度大于以上的裂縫，粘結(jié)強(qiáng)度低，且水泥漿水化固結(jié)時一般會產(chǎn)生收縮，會降低灌漿效果。 化學(xué)灌漿的漿材很多，有環(huán)氧、甲凝、丙凝、彈性聚氨脂等材料，其中環(huán)氧和甲凝適用于補(bǔ)強(qiáng)加固。甲凝有粘度低，可灌性好，低溫可聚合固化，耐久性等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是漿液配比復(fù)雜、價格昂貴和聚合時體積收縮較大。系列環(huán)氧樹脂漿液針對以往的環(huán)氧灌漿材料粘度高、怕水及高溫固化等弱點(diǎn)加以改進(jìn)而成。系列環(huán)氧灌漿材料具有粘度小、強(qiáng)度高、雙組份、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，可以對微細(xì)的混凝土裂縫和巖基縫隙進(jìn)行

5、灌漿處理，從而達(dá)到防滲補(bǔ)強(qiáng)加固之目的。和是不同稀釋劑組成的環(huán)氧灌漿材料，由于韌性好，因此有較好的抗折和抗沖性能。的粘度較小，粘結(jié)強(qiáng)度較高。 系列環(huán)氧樹脂漿液特點(diǎn) ）粘度小，可灌性好，可以灌注以下的裂縫；）和混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度高，一般都大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度；）漿液固化后的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都很高，因此有補(bǔ)強(qiáng)作用；）漿液具有親水性，對潮濕基面的親和力好；）漿液由組分和組分組成，凝固時間可由固化劑來調(diào)節(jié)，范圍可在數(shù)到數(shù)之內(nèi)；）操作方便，不需繁雜配制，只需將組分和組分按比例混合均勻即可灌漿。 系列環(huán)氧樹脂漿液主要性能指標(biāo)（見表） 適用范圍 系列環(huán)氧樹脂灌漿材料可用于水工建筑的基礎(chǔ)和壩體裂縫的防滲補(bǔ)強(qiáng)

6、加固；高速公路、橋梁、橋墩、地鐵、隧道、渡槽、渠道及工業(yè)民用建筑中的各種混凝土裂縫和基礎(chǔ)的防滲補(bǔ)強(qiáng)加固處理。因此，本工程灌漿材料選用環(huán)氧樹脂漿液。 系列環(huán)氧樹脂灌漿配方 防滲、防漏化學(xué)材料較多，我們將按廠方提供的配比將組份和組份混合均勻，溫度控制在以下。氣溫低時，為加快固化速度，可適當(dāng)增加組份的用量。根據(jù)以上配方進(jìn)行小型試驗，確定膠凝時間和最終配方。 、化學(xué)灌漿工藝 ）清理縫面：去除表面的鈣質(zhì)分解物或其他雜物。 ）造孔：孔位根據(jù)裂縫位置布孔（見圖、圖），造孔采用風(fēng)鉆鉆孔。 ）縫面止封：為了防止漏漿，縫面直接用高強(qiáng)度的環(huán)氧膩子或砂漿止封。也可沿縫鑿成淺槽，先用高強(qiáng)度水泥砂漿或聚合物水泥砂漿嵌槽，

7、抹平，干燥后可再涂一道環(huán)氧增厚涂料。 ）沖洗：化學(xué)灌漿前，將灌漿孔沖洗干凈，是提高灌漿效果條件之一，同時可以了解孔與孔之間串通情況，以便采取灌漿措施。在壓力下，采用清水沖洗，直至回水呈現(xiàn)清潔后大約，延續(xù)即結(jié)束。然后進(jìn)行壓水試驗，確定漿液配量。 ）吹孔：用型空壓機(jī)把各孔內(nèi)積水吹干凈，吹孔壓力與沖洗縫壓力相同，直到孔口沒有水霧后連續(xù)吹風(fēng)止。然后又進(jìn)行第次吹干，大約每個孔，即可吹干凈。 、灌漿方法 用單液法灌漿，在壓力下進(jìn)漿。一般灌漿壓力在，最高壓力不要超過結(jié)構(gòu)允許值。豎直裂縫從最低處開灌，逐漸向上。平縫從一端向另一端進(jìn)行。待鄰孔出漿時，關(guān)閉并結(jié)扎管路，繼續(xù)進(jìn)漿，一直到整個縫面都灌滿漿液為止。也可在

8、鄰孔出漿后，關(guān)閉原灌漿孔，移到鄰孔繼續(xù)進(jìn)漿?？傊?，要在壓力下，使?jié){液充分飽和整個縫面。用型單缸灌漿機(jī)壓送到孔內(nèi)，為了確保化學(xué)灌漿質(zhì)量，采用純壓式，使各孔灌飽，不再吸漿為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。可達(dá)到預(yù)定效果。 系列環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿采用分序孔方法，先將各孔編號，選擇中間孔作為灌漿孔，其余各孔用閘閥控制。若是串漿則關(guān)閉閘閥，若無串漿則后序孔補(bǔ)灌，直到全部灌漿孔灌滿為止。 后，去掉灌漿管，用樹脂砂漿封填平整，修整縫面。用有韌性的環(huán)氧增厚涂料沿縫面涂刷道道。 灌漿壓力控制 灌漿壓力控制采用灌漿法，灌漿法由瑞士的灌漿專家隆巴迪（）提出，在國外許多工程應(yīng)用。（）即灌漿強(qiáng)度值，含水量意為單位消耗的灌漿能量，以灌漿孔段的灌

9、漿壓力和單位灌段長度注漿量的乘積表示，即。法以穩(wěn)定的濃漿液，采用超塑性來增加滲透性，以穩(wěn)定的中低流速進(jìn)行灌注，當(dāng)灌入量或壓力達(dá)到限值，達(dá)到值，即可結(jié)束灌漿。 灌漿過程中需注意的幾點(diǎn) ）配方上要嚴(yán)格按照不同化學(xué)材料進(jìn)行配方，配方前必須進(jìn)行小型試驗。一方面了解漿液膠凝時間；一方面取得合理數(shù)值，避免材料浪費(fèi)，在施工中根據(jù)數(shù)據(jù)確定灌漿速度，以此確保灌漿效果。 ）溫度要掌握好，因為化學(xué)材料有些是膠體狀，需要加熱溶化呈液體，然后加入稀釋劑，增韌劑，才能攪拌均勻。溫度要降到條件下進(jìn)行，按混漿材料配制順序每摻一種藥品，即進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，直到均勻后，再摻入另一種藥品，如違反配制順序，會引起局部遇熱導(dǎo)致爆聚。 ）要做好防毒準(zhǔn)備工作，因為化學(xué)灌漿材料大部份具有毒性，因此防毒面罩、膠手套必須具備齊全，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，以免中毒，余下廢漿液應(yīng)倒在遠(yuǎn)離水源的施工指定地點(diǎn)，妥善處理，以防污染。 ）結(jié)束后，要立即沖洗管路和泵體，使其保持潔凈，否則影響下一次施工灌漿程序。 、結(jié)束語 化學(xué)灌漿在水工建筑上用于堵漏已廣泛應(yīng)用，特別細(xì)微縫隙都能灌入，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成聚合體后，在高壓水頭下也不易擠出來，它具有抗?jié)B性強(qiáng)，還有抗沖性，抗氣蝕性等特點(diǎn)。因此，化學(xué)灌漿完全能夠達(dá)到預(yù)想效果。永定縣灌洋水庫漿砌石空腹重力壩，空腹內(nèi)拱頂鋼筋混凝土裂縫采用系列環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿技術(shù)