基于新材料的水利工程建筑施工加固防滲技術

張曉明 廣州市水電建設工程有限公司

1.前言

隨著社會的不斷發展，水利工程已經成為一門貼近社會發展、促進民生生活的施工行業，水利工程的目的就是通過施工建設符合需求的水利建筑，達到抗洪減災、農業水源灌溉、工業生產、水力發電等多方面的目的。通過設計圖紙和施工規劃，在施工準備、施工技術和施工管理的工作過程中，完善水利工程施工任務，建設合格的水利建筑。水利工程直接影響了地區的經濟發展和人民的生活及生命健康安全。只有確保每一環節的水利工程施工都不會出現問題，才能為我國的社會經濟發展提供相應的保障。然而我國的水利工程建設仍然存在著一些質量問題，嚴重影響了我國的水利工程事業發展。由于水利工程的作用是為了擋水、蓄水和防水，這就對水利工程建筑的防滲性、承壓性、抗凍性、承重性要求極為嚴格，一旦不能滿足這些要求，將直接影響了施工的質量，甚至是直接關系到地區居民的人身安全。

2.常見的水利工程建筑施工加固防滲工作中存在的問題

2.1 建筑施工過程中產生裂縫

在水利工程的施工過程中，經常性的會發生裂縫的現象，影響施工質量。而造成裂縫的原因也包括人為原因和自然原因兩種因素。由于水利工程中往往施工的面積比較大，如果進行整體的施工，通常會存在很大的困難，因此施工工人往往會將預備使用混凝土的施工結構劃分為較小的單元格，分別對單元格進行施工，雖然能夠有效的降低施工的難度，但是同時增加了單元格之間的裂縫危險，這種由于施工過程造成的裂縫成為施工裂縫，如果加以注意，這種裂縫是可以避免的；另外一種稱為變形裂縫，施工過程中通常會用到各種建筑施工材料，不同材料對溫度、重量等自然因素的敏感度不同，因此導致了有些材料在遇到自然天氣變化或者是在強烈的擠壓過程中，材料就會發生變形，甚至于出現變形裂縫。在水利工程的裂縫位置處，就很容易發生滲漏現象。因此，必須要進行加固防滲工作。

2.2 大面積積水不能及時排出導致的滲漏

在水利工程的建筑施工過程中，經常會發現施工地面上存在著很多的積水，由于施工過程中的基坑防護工作不到位，或者是施工沒有按照相關的誰寄規范進行，導致了水利工程建筑的排水性能不達標，在這種情況下，如果湊巧遇到了惡劣的天氣影響，就會導致地面的積水越來越多且難以排出，一旦積水量達到淹沒墊層的臨界值，將會直接造成地面滲水事故的發生。

2.3 施工材料質量不達標的滲水問題

在水利工程的施工過程中，不通用途的施工建材經常性的會被運用到施工的整個過程中，因此材料的質量是否達標直接影響了建筑的防滲效果。因為材料在投入使用后，就會很長一段時間內被水浸泡或者是長時間的持續遭受洪水的壓力沖擊，而在施工過程中，很多施工企業或者是施工人員，為了節約資金選擇質量沒有達到標準的建筑材料，在面對高強度的水質沖擊下，這些材料很容易會發生材料性能失效或者是變形，一旦材料發生問題，將直接發生滲漏事故。

3.應用于水利工程建筑施工加固防滲的新型材料

在水利工程建筑工程的施工過程中，通常會運用到多種材料進行防滲加固工作，不同的材料性能和效果也不盡相同。通過對現有防滲材料進行分析和討論，通過查閱國內外的防滲材料發展現狀，總結出幾種新型的防滲加固新型材料，這些材料主要來源于化學領域的創新研發，與傳統的防滲材料相比，具有更加卓越的防滲及加固的效果，具體的信息如下：一是聚氨酯注漿材料。這種材料在使用的過程中，將水作為固化劑，而使用水作為固化劑時，最突出的效果就是一旦出現了由于設施磨損等情況時，不會發生由于雙重組分在外部影響下產生的比例失衡，進而影響防滲加固的效果，這種材料同時兼顧防滲和加固的作用，具有很強的實踐意義；另一種新型材料是脲醛樹脂注漿材料，這種材料具有很強的固化作用，且抗壓能力超強，抗壓強度達到了5MPa，而且使用該防滲加固材料，可以通過使用的劑量控制施工的固化速度，具有很大的靈活性。上面提到的兩種新型材料都具有很強的加固防滲效果，但是這里需要注意的是，由于這些新材料屬于化學領域，特別是第二種材料本身附帶較低的毒性，因此在進行水利工程的加固防滲工作時，必須要進行準確的計算，確保新材料的應用對于水利工程不會產生影響，如果應用于農田灌溉、民用水等水利工程中時，需要更加精密的計算和實踐，確定材料的可使用性后在進行施工過程中的加固防滲工作。

4.基于新材料的加固防滲技術要點分析

4.1 灌漿法加固防滲技術

灌漿法是水利工程建筑施工過程中較為常見的一種防滲加固技術，這種技術最主要的技術要點是鉆取灌漿孔的方法。在進行灌漿孔選取時，灌漿孔要確保與孔壁形成筆直的垂直關系，灌漿孔的選取一定要分布均勻，同時，要對灌漿孔的間距進行詳細的測量與規劃。在灌漿的過程中，要注意灌漿工作持續、勻速的進行，不能因為趕工期而忽略了灌漿的質量和效果，如果施工過程中出現了事物的地方，要及時的進行修正和彌補，確保施工最后的質量。現如今常見的灌漿法包括高壓噴射灌漿法和控制性灌漿法。高壓噴射灌漿法通過利用高強度的壓力沖擊，利用高壓作用下形成的高流速灌漿材料流對需要灌漿的結構進行高壓切割，同時迅速將材料注入切割部位，使之達到防滲固化的作用，具體的原理圖如圖1。而控制性灌漿法則是在原有灌漿技術的基礎上，通過對灌漿漿液流量進行控制，進而進一步節約灌漿的時間和用量，確保投入最少而達到最佳的防滲加固作用。

4.2 防滲墻加固防滲技術

相比灌漿法，由于防滲墻加固防滲技術更加節約成本，而廣泛應用于水利工程的施工建設過程中。常見的防滲墻技術又包括塑性混凝土成墻技術、振動成墻技術、沖擊成槽法成墻技術和抓斗成槽發成墻技術。不同的成墻技術具有不同的施工要點，但是其共同點都是利用具有沖擊的鉆孔設備或者是沖擊鉆完成防滲墻的施工作業，塑性混凝土防滲墻技術是利用鉆孔機械設備在建成的低級或表面通過鉆孔注入漿液進行加固防滲的施工；振動防滲墻的施工要點是通過高頻率的振動設備將事先準備好的插板插入到相應的位置，起到加固的目的；沖擊式防滲墻與塑性混凝土防滲墻的不同之處是形成了三段墻體共同作用，有效的增強的防滲加固的效果等等。不同的防滲墻技術有著不同的作用和特點，只有嚴格按照施工技術要領完成防滲墻的設計建造，才能達到最佳的防滲加固作用。

圖1 高壓噴射灌漿法技術原理圖

本文針對我國水利工程建筑施工的防滲加固工作，進行了詳細的分析，首先對我國水利工程中現存的防滲工作問題進行了討論，并提出了兩種新型的防滲加固新材料。基于前面的現存問題，系統的對水利工程施工中的防滲加固部分技術進行了要點探析，希望能夠對水利工程防滲加固技術的材料研究提供一定的借鑒作用，進一步完善我國水利工程防滲加固工作的全面落實與推進。