□徐宗偉(河南水利建筑工程有限公司)
芻議水利工程中的防滲施工技術
□徐宗偉(河南水利建筑工程有限公司)
隨著我國水利工程建設速度的不斷加快,水工建筑設施的滲漏問題逐漸受到了相關部門的重視。加強水利工程防滲處理工作事關經濟的持續發展和人民財產的安全,是一項基礎性、系統性工程,依據不同的工程特征、技術條件進行防滲處理,此外,相關技術操作人員還要結合使用各種防滲方法來綜合治理,以此提高工程的安全性。
水利工程;防滲技術;泥漿
水利工程建設在人類生產活動中發揮著極為關鍵的作用,不僅能夠對珍貴而稀少的水資源進行科學合理的調節與分配,并且還能夠在更大程度上滿足人民生產生活對水資源的需求,通過利用施工技術先進的水利工程對水流進行科學控制,可以起到防洪減災的作用。由于我國地形地貌相對比較復雜,山水、土質和水文等復雜結構特征給水利工程建設帶來了較大的挑戰,因此,水利工程建設一定要做好各項防滲處理工作,不斷引進先進的專業性施工技術手段對工程結構進行科學修筑,廣大工作者還要認真做好各項調查、研究工作,切實做好各項除險加固、防滲堵漏措施,以真正確保水利工程建設的經濟性、安全性和實用性。
在水利工程建設的底板設施處最容易出現大面積施工滲水問題,只有當水利工程基礎層面附近基坑的積水深度維持在設施墊層以下時,才可能有效避免出現滲水問題。導致大面積滲水的主要因素有:①水利工程基坑周圍水位高于墊層平面;因連續降雨導致的下水道排水不暢將設施墊層淹沒;②因停電和工程機械故障造成設施基坑水位的上漲;③在水利工程建設中的灌注混凝土環節,由于過度追求水利工程建設進度導致出現大面積的基坑滲水;④在工程建設施工的灌注混凝土環節,由于沒有將混凝土攪拌、振搗均勻密實,從而導致混凝土內部出現較大的空隙,極大程度上較低了混凝土本身的防水性和強度,容易引發大面積滲水問題。
在水利工程建設過程中,由于混凝土灌注經常在連續大面積施工中進行,不少灌注工程經常被劃分為幾個不同的單元,容易導致施工縫的形成,給水利工程的修筑帶來較為嚴重的后患,因而必須采取措施對這一工程缺陷進行預防。
在一般條件下的水利工程建設施工過程中,由于工程建設沒有對止水帶進行特殊的加固措施,從而容易導致止水帶偏離中心較遠,使得混凝土灌注過程中出現較大空洞或者是較多的蜂窩麻面現象,極易對工程安全造成較為嚴重的后果;由于施工過程中混凝土振搗不實等原因也會造成工程的變形縫滲水,為工程質量埋下了嚴重的安全隱患。
在進行水利工程施工建設的過程中,需要對電灌站水泵房主體工程設施以及電管和水管等內部設施管材進行嚴格檢查,使其與工程主體設施緊密連接,并且還要確保工程設施之間止水環的焊接嚴密不透縫,從而有效避免穿墻管滲水等問題的發生。如果工程施工人員沒有對澆筑的混凝土振搗密實,就會容易引起蜂窩麻面現象的存在,造成穿墻管的大面積滲水。
3.1.1 高壓噴射灌漿技術
利用高壓噴射灌漿技術來預防水利工程的滲漏可以有效提高工程的整體安全性。其主要運作機理是先對工程設施進行鉆孔設置,利用鉆機對預先布置的孔隙進行鉆孔,然后將含有風管、水泥管和水管的噴射管放置到管道內部,通過高壓噴射水流對土體進行噴射。通過對噴射流水泥漿和被沖破的土體液體進行均勻攪拌形成水泥漿,而在調整水泥漿的具體凝固程度、穩定狀態時,只需將高壓噴射噴嘴向上抬起即可。此外,在工程地基設施建設中,還可以根據設計的方向、厚度、深度以及結構地基特征等因素對灌漿的凝固程度進行調整,從而加強工程的防滲性能。高壓噴射灌漿技術還可以依據不同的地層地形特點使用不同的定點式噴射、搖擺式噴射和旋轉式噴射等方式,具有灌漿效率高、基礎設施資金投入少、可選原料種類多等優點,在對地形地質條件進行合理勘測的基礎上能夠有效提高工程的防滲性能。
3.1.2 土壩壩體劈裂灌漿施工技術
水利工程設施中的土壩建筑很容易在填土上出現問題:由于筑壩填土時土質的疏松,從而導致壩體的應力場和滲流場發生變化;工程設施壩體容易發生變形、裂縫和塌陷,一旦出現管涌就會造成大壩大面積散浸。通過利用土壩壩體劈裂灌漿技術可以對土壩壩體應力分布規律進行調節,將壩體沿著大壩中軸線方向劈裂,從而形成具有防護作用的防滲泥墻,有效解決壩體漏洞、裂縫等問題,并且還能夠通過泥漿互壓和濕陷等措施對大壩應力進行科學分布,提高整體安全性能。
3.1.3 混凝土防滲墻施工技術
通過使用混凝土防滲墻技術可以有效提高水利工程的整體防滲漏性能,提高工程的安全性和實際應用性。首先使用防滲處理機械制造一些標準規定的槽孔,然后在槽孔內部注入較多的泥漿,以防在施工過程中出現槽壁坍塌現象,最后使用水下特制混凝土將注滿的泥漿替換掉,形成堅實的連續墻體。防滲墻施工技術能夠對防止壩體滲漏起到重要的作用,是水利工程大壩建設質量安全的基礎性和保證性措施。
3.2.1 點滲水
當水利工程設施中的結構基面出現點滲問題時,要使用具有涂刮剛性材料(RG涂料)性質的混凝土進行堵漏,而當工程結構內部已經存在了剛性材料時,可以使用柔性防水涂料進行特定部位的堵漏、涂抹和修補,以此提高工程的整體防滲透性能。在處理大單元滲水問題時,要將水利工程劃分為幾個單元進行處理,首先要處理滲水量大的設施,注入足夠的泥漿,防止出現跑漿現象,還可以用堵塞的方法對滲水量較小的管道進行處理,對改善工程結構、提高工程防滲能力有著非常重要的作用。此外,還可以通過“堵、嵌、涂、抹”等方法對變形縫滲水問題進行處理,利用剛性的RG材料加固設施的抗滲性。
3.2.2 對止水、結構縫滲漏的防治
可以利用熱瀝青對水利工程混凝土構筑物止水和裂縫結構進行處理,如果熱瀝青不能有效解決滲漏問題時,可以利用單液灌漿聚氨酯方法對結構縫滲漏問題進行處理,或者利用丙凝漿液體作為灌漿材料對結構縫問題進行處理。這種操作較為簡單的方法在實際使用中發揮著非常重要的作用。
3.2.3 對水利工程混凝土基礎滲漏的防治
通過使用帷幕灌漿技術可以有效解決水利工程混凝土的滲漏問題,尤其是對工程中的巖基滲漏能夠起到重要的防護作用。帷幕灌漿技術通過加深加厚阻水帷幕來實現基礎防滲的效果。帷幕灌漿技術的應用原理是:將一些膠凝性質較強的化學溶液按照科學合理的配制比例進行濃度的配制,然后對其進行施壓,將漿液壓送到混凝土內部結構,從而將縫隙、裂縫填實。通過使用這種技術可以在混凝土內部形成阻水帷幕,有效減少其滲流量。在此過程中,要調節適當帷幕灌漿的壓力、深度、厚度以及長度,從而提高灌漿的防滲效果。如果采用較高的灌漿壓力,容易對工程地層原貌產生破壞,甚至會產生吸漿現象,加大縫隙滲漏的危險性。
水利工程發生散流滲漏和集中滲漏主要是由于混凝土結構中存在空洞、蜂窩等現象造成的,從而降低了結構的密實程度,導致滲漏的出現。因而可以利用表面涂抹法對大面積的細微散布滲漏進行處理,還可以利用棉絮等物品對較低流速的滲漏進行堵塞;利用修筑的防滲導水設施來解決大面積散滲問題;利用化學灌漿法來提高設施工程內部的密實性;利用鋼板、加固鋼筋混凝土等措施來解決涵洞壁較薄的設施;利用快凝膠堵塞等方法來解決集中射流等問題。
TV51
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1673-8853(2014)06-0007-02
徐宗偉(1976-),男,工程師,從事現場施工管理工作。
2014-01-21
趙 鑫)
