一种混凝土重力坝横缝渗漏处理方法
技术领域
本发明涉及水利水电领域,尤其涉及一种混凝土重力坝横缝渗漏处理方法。
背景技术
水工混凝土重力坝因施工各种因素,可能导致大坝横缝排水槽堵塞或横缝止水失去效果,最终形成通往坝体廊道和坝后的渗漏水通道。渗漏水产生的三个要素为渗水源、渗水通道及溢出点,要解决渗漏水问题也要从这三个要素着手,一般在渗水源进行堵漏效果最好。常规的横缝渗漏处理一般均在横缝的渗水源部位进行,其方法有坝顶钻孔灌浆法和上游坝面骑缝灌浆法,坝顶钻孔灌浆法是在横缝的两道止水之间从上至下钻垂直孔的一种灌浆方法,该钻孔角度不宜控制,且灌浆孔孔径至少75㎜,故对钻孔设备的选择存在局限性,一般采用地质钻机,但控制不好有可能对两道止水造成破坏,且钻孔工作量大,成本也高,且占压工作面时间久;上游坝面骑缝灌浆法,短期止水效果明显,但缺少巩固措施,方法较为单一,长期止水性能差;因为大坝横缝是与坝轴线垂直的永久性的竖向缝,其作用为适应运行期坝基的不均匀沉降及温度变化,若止水破损或失去效果的话,直接更换横缝止水不太现实,现场仅采取灌浆法对缝面实施了浆液充填处理,一旦有不均匀沉降,将影响到浆液密实填充的耐久性,且失去应有的止水效果,所以仅有单一的灌浆法处理横缝渗漏问题,将不能彻底达到堵漏效果,必须在此基础上对横缝采取进一步的强化巩固措施,即想办法在横缝上游面设置表面止水模块,并结合横缝缝面化学灌浆处理,形成表面坚固且耐久的止水体系。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有横缝渗漏处理方法中存在的工作量大、成本高、易对两道止水造成破坏、缺少堵漏效果的耐久性等缺点而提供一种处理工艺简单、避免对上游坝面止水的破坏且达到横缝渗漏处理坚固且耐久的混凝土重力坝横缝渗漏处理方法;该方法适用于下闸蓄水前的水上实施,为新设置缝面的表面防渗止水体系,该体系主要由缝面化学灌浆+嵌填塑性止水材料+面层处理模块构成。
为了实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:一种混凝土重力坝横缝渗漏处理方法,该方法包括:步骤1、缝面骑缝灌浆,主要是对迎水面至第一道止水片之间缝面的灌浆,骑缝布置灌浆孔,间距30~35cm,孔深18~20cm,孔径20~25mm;埋设灌浆管前在灌浆区段上下端骑缝各钻一个止浆孔,孔径不小于90mm,孔底距迎水面第一道止水约40~50cm,清除止浆孔内杂物及孔口周边松动块,并用有压水冲洗干净,待孔内干燥后采用903聚合物水泥砂浆或预缩砂浆分层回填夯实;横缝缝面及孔口采用堵漏王或903聚合物水泥砂浆进行封闭,封闭长度延伸至横缝上下端各2~3m,然后通气检查确保孔与孔之间串通良好,最大压力控制在0.15~0.2Mpa范围内,用肥皂水刷满缝的表面,发现漏气冒泡,重新封闭;灌浆由下向上逐孔灌注,上部灌浆孔兼做排气孔用,下部结束灌浆的灌浆孔及时扎紧,依次向上进行,灌浆压力要先小后大,灌浆结束标准:缝面停止吸浆后再继续灌注30min结束;步骤2、缝面灌浆处理完成两天后进行缝口嵌填处理,沿灌浆区段内的横缝凿U型槽,在清洗干燥后的槽底先后均匀涂刷塑性止水材料及底胶,表面干燥后,将搓成细条的SR塑性止水材料分层沿槽嵌填,用木锤锤击密实,然后回填砂浆;步骤3、表面喷涂。
步骤1中缝面灌浆的灌浆材料为LW水溶性聚胺酯或LPL注射树脂材料或HK-G-2环氧材料或HK-G-3环氧材料或HK-G-2环氧材料与HK-G-3环氧材料的组合,灌浆量为1.6Kg/m~2.5Kg/m,采用Φ15mm灌浆管埋设,灌浆设备为手动压力泵,灌浆压力为0.2Mpa~0.3Mpa。
步骤2中的回填砂浆的方法如下:回填材料为903聚合物水泥砂浆或预缩砂浆,先在面层上涂刷1mm厚903乳胶,然后分层回填拌好的903聚合物水泥砂浆或预缩砂浆,表面抹平,表面湿润养护7天,再干燥养护至少14天。
步骤3中的表面喷涂方法如下:喷涂材料为KT1水泥基渗透结晶型防水材料,涂刷范围为横缝两侧各1m,上下两端各2m,涂刷面要用高压水枪冲洗处理,保证面呈毛、潮、净状态,涂料要搅拌均匀、随拌随用,涂层厚度均匀、无空白,湿养至少14天。
本发明的技术方案产生的积极效果如下:本发明采用缝面化学灌浆+嵌填塑性止水材料+面层处理模块的横缝处理方法,灌浆孔孔径Φ20~25mm,孔深18~20cm,通过手持电钻就可以实施,工作量小,且不易因钻孔对坝面造成破坏,克服了现有坝顶钻孔灌浆法中钻孔控制不好有可能对两道止水造成破坏、工作量大的缺点。本发明缝面灌浆结束后对缝口进行嵌填处理,回填砂浆,并进行表面喷涂,巩固灌浆区段,处理坚固且耐久,达到彻底堵漏的效果。通过本发明的横缝处理方法进行渗漏处理后,效果检查如下:
现场分别对已经处理过的大坝上游面7#/8#横缝EL217.0m高程处和8#/9#横缝EL212.5m处各钻一个检查孔提取芯样检查,从芯样外观看,缝面全被化学灌浆材料充填密实;从灌浆的灌入量分析,每个横缝灌浆量达1.6Kg/m~2.5Kg/m,缝面全部被充填;从横缝布置的灌浆孔孔口返浆情况分析,孔口返浆率达98.9%,说明浆液扩散良好;坝体廊道内渗水检查,下闸蓄水至今廊道内进行检查,均未发现有再次渗水现象。
附图说明
图1为本发明实施例中横缝处理的各个材料填充或涂抹的位置示意图。
图中标注如下:1、上游坝面,2、预缩砂浆,3、903乳胶,4、塑性止水材料,5、底胶,6、横缝,7、第一道止水片,8、坝体排水槽。
图1及图中标注仅是为了说明实施例中每个步骤中各个材料的涂抹或设置的位置,不代表部件结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明混凝土重力坝横缝渗漏处理方法的技术方案作进一步的阐述和处理。
一种混凝土重力坝横缝渗漏处理方法,成功应用在重庆彭水水电站大坝上游面EL204.0m~EL235.0m段 4#/5#横缝,5#/6#横缝,6#/7#横缝,7#/8#横缝,8#/9#横缝,9#/10#横缝,10#/11#横缝及11#/12#横缝等8条横缝封堵处理。
彭水水电站大坝共设置9条永久横缝和5条诱导缝,上下游止水片部位在缝面处采用钢支架固定架立止水片和沥青杉木板的方法成缝。大体积碾压混凝土内部的横缝,采用切缝机切缝,缝内填彩条布,采用先碾后切的施工工艺;部分横缝在分仓时现立模板浇筑混凝土成缝。诱导缝采用切缝机不连续切缝,先碾后切,切后嵌入塑料板。彭水大坝横缝间距16~21m,横缝上游设两道紫铜止水片,下游设一道紫铜止水片,止水片至坝面处设置2cm厚沥青杉木板成缝,上游两道止水间距为1m,正中间设有坝体排水槽8,在坝体每层廊道处设排水管将坝体排水槽与廊道连通,第一道止水距离坝面1.5m。
本工程采用本发明的混凝土重力坝横缝渗漏处理方法处理步骤如下:
步骤1、缝面骑缝灌浆,主要是对迎水面至第一道止水片之间横缝6缝面的灌浆,骑缝布置灌浆孔,间距30~35cm,孔深18~20cm,孔径20~25mm,灌浆量为1.6Kg/m~2.5Kg/m,采用Φ15mm灌浆管埋设,灌浆设备为手动压力泵,灌浆压力为0.2Mpa~0.3Mpa;埋设灌浆管前在灌浆区段上下端骑缝各钻一个止浆孔,孔径不小于90mm,孔底距迎水面第一道止水片7约40~50cm,清除止浆孔内杂物及孔口周边松动块,并用有压水冲洗干净,待孔内干燥后采用903聚合物水泥砂浆或预缩砂浆分层回填夯实;横缝缝面及孔口采用堵漏王或903聚合物水泥砂浆进行封闭,封闭长度延伸至横缝上下端各2~3m,然后通气检查确保孔与孔之间串通良好,最大压力控制在0.15~0.2Mpa范围内,用肥皂水刷满缝的表面,发现漏气冒泡,重新封闭;灌浆由下向上逐孔灌注,上部灌浆孔兼做排气孔用,下部结束灌浆的灌浆孔及时扎紧,依次向上进行,灌浆压力要先小后大,灌浆结束标准:缝面停止吸浆后再继续灌注30min结束;
步骤2、缝面灌浆处理完成两天后进行缝口嵌填处理,沿灌浆区段内的横缝凿U型槽,在清洗干燥后的槽底先后均匀涂刷塑性止水材料4和底胶5,表面干燥后,将搓成细条的SR塑性止水材料分层沿槽嵌填,用木锤锤击密实;然后回填砂浆,回填材料为预缩砂浆2,面层上涂刷1mm厚903乳胶3,然后分层回填拌好的预缩砂浆,表面抹平,表面湿润养护7天,再干燥养护至少14天。
步骤3、表面喷涂,对上游坝面1表面进行喷涂,喷涂材料为KT1水泥基渗透结晶型防水材料,涂刷范围为横缝两侧各1m,上下两端各2m,涂刷面要用高压水枪冲洗处理,保证面呈毛、潮、净状态,涂料要搅拌均匀、随拌随用,涂层厚度均匀、无空白,湿养至少14天。
步骤1中缝面灌浆的灌浆材料为LW水溶性聚胺酯或LPL注射树脂材料或HK-G-2环氧材料或HK-G-3环氧材料。
步骤1中的LW水溶性聚胺酯或HK-G-2、HK-G-3低稠度环氧材料、LPL注射树脂材料,步骤2中的903聚合物水泥砂浆或预缩砂浆,其配合比及检测成果见表1~5。
表1:HK-G-2低粘度环氧灌浆材料配合比及检测成果表
表2:HK-G-3低粘度环氧灌浆材料配合比及检测成果表
表3:注射树脂LPL配合比及检测成果表
表4:903聚合物水泥砂浆配合比及检测成果表
表5:预缩砂浆配合比及检测成果表
本工程大坝上游EL204.0m~EL235.0m段横缝总长为248m,共布置灌浆孔830个,返浆孔数821个(灌浆孔兼做排气孔用),孔口返浆率98.9%,设置端头止浆孔42个,总灌浆量达620Kg;通过钻孔取芯、浆液灌入量、孔口返浆率及现场实体检查,该方法的灌浆效果明显,达到了预期效果。