談防水堵漏技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

陳美如++譚唯娟

摘 要：引起水利工程滲漏的原因是多方面的，在進(jìn)行防水堵漏操作前必須確定滲漏原因，文章對水利工程可能的滲漏原因進(jìn)行了分析，并對防水堵漏施工技術(shù)進(jìn)行了論述，包括射水法成墻技術(shù)、鋸槽成墻技術(shù)、多頭攪拌混凝土成墻技術(shù)等在內(nèi)的防滲墻施工技術(shù)以及高壓噴射灌漿工藝等防水堵漏技術(shù)，并對防水堵漏施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了探討，以期對類似工程提供指導(dǎo)借鑒。

關(guān)鍵詞：防水堵漏技術(shù) 水利工程 應(yīng)用

1、滲漏原因分析

水利工程可能發(fā)生各種形式的滲漏，找到引起滲漏的根源所在是解決滲漏問題的關(guān)鍵，常見的水利工程滲漏原因包括以下幾個(gè)方面。

1.1 結(jié)構(gòu)滲水

水利工程點(diǎn)滲水和面滲水都屬于結(jié)構(gòu)性滲水，其中點(diǎn)滲水往往由水工結(jié)構(gòu)存在局部孔洞所引起，例如水工建筑物主體工程與其余分部工程連接處，由于混凝土振搗澆筑不密實(shí)或止水環(huán)焊接不嚴(yán)密，在混凝土表面留下蜂窩麻面或孔洞，進(jìn)而發(fā)生點(diǎn)滲水，其對水工建筑整體影響不大，處理較容易。面滲水一般出現(xiàn)在水工建筑底板位置，究其原因而言，一是由于降水基坑一般位于基面四周、墊層以下，如未達(dá)到要求且為了保證施工進(jìn)度則很難及時(shí)排除積水；二是澆筑的混凝土由于拌和不均勻或振搗不密實(shí)而無法達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，導(dǎo)致滲水的發(fā)生。

1.2 施工裂縫

施工裂縫包括施工縫和變形縫，施工過程中一般將混凝土劃分為若干施工單元，每個(gè)單元之間所存在的施工縫是常見的滲漏部位，進(jìn)行施工縫處理時(shí)，必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作：徹底清除縫面雜物，保證支護(hù)模板可靠連接、牢固支撐，且無漏漿發(fā)生。在水工建筑物施工過程中如果混凝土振搗不密實(shí)、止水帶未牢固固定或固定不當(dāng)?shù)榷伎赡艹霈F(xiàn)變形縫，引起滲漏。

2、防水堵漏施工技術(shù)

2.1 防滲墻施工技術(shù)

防滲墻施工技術(shù)是指在松散透水的地基中采用泥漿固壁方式連續(xù)造孔，并在泥漿下通過澆筑混凝土或其他防滲材料回填的方式筑成防滲墻以起到防滲作用的施工技術(shù)（見圖1）。通過該技術(shù)所建立的防滲墻墻體厚度較小、滲透系數(shù)較低且柔韌性好、耐久性佳、建造成本低，從而在水工建筑物防滲堵漏中應(yīng)用廣泛。根據(jù)成墻工藝不同，可以將防滲墻施工技術(shù)進(jìn)一步分為射水法成墻、鋸槽成墻、多頭攪拌混凝土成墻等工藝技術(shù)。

2.1.1 射水法成墻技術(shù)

在射水法成墻施工過程中需要的設(shè)備包括澆注機(jī)、鉆孔機(jī)、攪拌機(jī)等，且該技術(shù)適用于砂土、黏土以及粒徑在100mm以下的砂礫層。在施工開始時(shí)，高速水流從鉆孔機(jī)內(nèi)的成型器噴嘴噴射而出，對孔壁進(jìn)行切割與修整，并形成一層保護(hù)性泥漿護(hù)壁，多余的泥漿通過正反循環(huán)運(yùn)動(dòng)而排出孔洞，射水法成墻厚度一般在0.22～0.45m之間，深度≤30m。

2.1.2 鋸槽成墻技術(shù)

鋸槽成墻技術(shù)用到的設(shè)備主要是鋸槽機(jī)，鋸槽機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、底盤、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、起重支架、排渣加壓與電氣系統(tǒng)等構(gòu)成，在工作時(shí)，首先由鋸槽機(jī)導(dǎo)桿按照0.80～1.50m/h的工作速度通過上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)孔開槽，并將余土排出，開槽深度≤40m，寬度一般在0.20～0.50m之間，鋸槽成墻技術(shù)成墻具有連續(xù)性、效率較高且質(zhì)量有保證，適用于多種類型的土層。

2.1.3 多頭攪拌混凝土成墻技術(shù)

多頭攪拌混凝土成墻施工簡便、成本低，適用于砂礫土、黏土及淤泥質(zhì)土質(zhì)。在施工時(shí)多鉆頭攪拌樁機(jī)鉆桿預(yù)先鉆入土層，通過鉆桿將泥漿注入并將其與土體進(jìn)行攪拌，使之充分凝結(jié)成水泥土樁，將各個(gè)水泥土樁進(jìn)一步連接成防滲墻，該工藝成墻深度≤22m，水泥土樁滲透系數(shù)<10cm/s，抗壓強(qiáng)度≥0.30Mpa。

2.2高壓噴射灌漿工藝

高壓噴射灌漿技術(shù)是上世紀(jì)七十年代初出現(xiàn)的一種軟弱底層灌漿處理方法，之后便廣泛應(yīng)用于水利工程防滲堵漏加固中。高壓噴射灌漿技術(shù)利用鉆機(jī)造孔，并將特制合金灌漿管及噴嘴下放至地層預(yù)定位置，并利用高壓將漿液及水氣噴射到周圍地層，以對地層進(jìn)行沖切、攪拌、擠壓，實(shí)現(xiàn)漿液的置換、充填和混合，并在地層中形成凝結(jié)體，發(fā)揮防滲堵漏作用的一種技術(shù)（見圖2）。該技術(shù)適應(yīng)性廣、施工過程中漿液可控性好、操作簡便，在大顆粒地層、動(dòng)水、淤泥地層及堆石壩等場合表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

2.2.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段必須保證泥漿比重、水灰比等指標(biāo)，并妥善準(zhǔn)備注漿管、高壓噴嘴、空氣壓縮機(jī)、流量計(jì)等施工設(shè)備，并備好強(qiáng)度≥32.50Mpa的水泥，水灰比一般為1：1。

2.2.2 施工階段

施工準(zhǔn)備完成到施工開始前，需平整場地、鉆機(jī)定位、開挖排水溝，為了保證施工質(zhì)量，鉆孔實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置之間的偏差應(yīng)≤5cm，并在鉆機(jī)定位后，進(jìn)行原漿灌注至設(shè)計(jì)標(biāo)高并用特殊鉆桿進(jìn)行鉆進(jìn)，后調(diào)整噴射軸線并下管灌注至設(shè)計(jì)高程。必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行高壓噴射灌漿施工，并加強(qiáng)施工過程技術(shù)參數(shù)控制，由于灌漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高后拔出套管會加快泥漿凝固與收縮，進(jìn)而引起孔口下沉，故一般情況下高壓噴射灌漿都必須進(jìn)行二次靜壓灌漿，并以漿面不再下沉作為參照。

2.2.3 施工流程

高壓噴射灌漿施工流程，其中在配置漿液時(shí)，必須按照設(shè)計(jì)用量量取各種材料，并保證粘土浸泡8h左右，將各種材料充分?jǐn)嚢柚辽?0min，并將攪拌合適的漿液經(jīng)35cm2孔篩過濾。灌漿過程中必須密切注意并詳細(xì)記錄進(jìn)漿情況與灌漿量，如發(fā)現(xiàn)裂縫必須按規(guī)范重復(fù)灌漿。當(dāng)灌漿孔進(jìn)漿量<40mL/min時(shí)，結(jié)束灌漿，如果孔內(nèi)發(fā)生脹漿現(xiàn)象，導(dǎo)致單位進(jìn)漿量長時(shí)間達(dá)不到40mL/min，但有較大回漿時(shí)，應(yīng)漿進(jìn)漿量控制在1L/min，并保持50min即可結(jié)束灌漿。

2.2.4 注意事項(xiàng)

高壓噴射灌漿施工之前，必須選擇代表性地質(zhì)條件并進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，待確定了準(zhǔn)確的孔距、成孔方式、孔深、壓力值、漿液流量等施工參數(shù)后方可進(jìn)行施工。對于耗漿量大、對漿液濃度要求較高的孔，可以適當(dāng)加大漿液濃度，等到返漿正常后隨即進(jìn)行旋轉(zhuǎn)噴舉，或是直接在漿液中摻入特定比例的速凝劑，縮短凝結(jié)時(shí)間。成孔過程中如遇滲漏，必須用一定級配的沙石進(jìn)行回填以減小孔隙，再進(jìn)行灌漿施工，等漿液凝結(jié)后進(jìn)行噴射。如發(fā)生噴射過程中斷且中斷時(shí)間長達(dá)30min以上，則必須將中斷點(diǎn)進(jìn)行記錄，并保證復(fù)噴時(shí)噴桿延伸至中斷處40cm，以利于搭接，并進(jìn)行掃孔處理后再噴射注漿。

3、防水堵漏施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

工程實(shí)踐表明，水利工程滲漏問題與施工質(zhì)量存在直接關(guān)系，為了保證工程施工質(zhì)量，必須建立工程質(zhì)量保證體系，強(qiáng)化施工人員質(zhì)量意識，對施工工序嚴(yán)格把關(guān)，在“堵防結(jié)合，剛?cè)岵?jì)，綜合治理”原則下，多種防漏措施綜合使用，多道設(shè)防，增強(qiáng)水工結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力。隨著科技不斷進(jìn)步，防水防滲材料種類日益增多，在運(yùn)用防滲材料前必須充分了解各種材料的性能、性狀，針對不同的滲漏情況選擇不同特性的防滲材料，而且僅僅依靠防滲材料徹底解決各類滲漏問題是不現(xiàn)實(shí)的，必須結(jié)合多種防滲堵漏技術(shù)解決各種滲水問題。

4、結(jié)論

由于水利工程施工周期長、規(guī)模大、技術(shù)含量高且影響因素多，故水利工程對施工技術(shù)的要求比其他工程高，防水堵漏技術(shù)作為水利工程關(guān)鍵性施工技術(shù)，直接關(guān)系到整個(gè)工程的成敗，為此必須結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)積極探索水利工程防水堵漏新技術(shù)新工藝。

參考文獻(xiàn)

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