浅议化学灌浆在水电工程裂缝处理中的应用
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【摘 要】 随着我国社会经济的进步，人民生活水平的不断提升，人们对当前我国电力行业的发展要求越来越多。如果水电工程的施工中存在比较多的问题，就会严重影响到我国今后电力行业的正常发展，最终会导致我国国民经济的发展速度下降。提高水电工程裂缝的处理技术，可以保证水电部门的良好发展。在一般的裂缝处理中，都会采用化学灌浆的方法，通过这一方法可以最大限度保证工程的施工质量，促进水电行业的进步。本文就通过对水电工程裂缝处理方法进行探讨，从而保证水电行业的发展。
【关键词】 水电工程 裂缝处理 化学灌浆 应用
在混凝土工程施工中，工程中产生裂缝是不可避免的事情，尤其是关于水利工程方面的混凝土施工，而且是洞内工程，裂缝的产生是肯定的。混凝土在浇筑施工一段时间内，由于结构混凝土受到了内外温差等各方面因素的影响，因为收缩不均匀导致裂缝的产生，从而使局部产生渗漏现象。根据相关文献确定水利等相关的特殊工程其不允许有裂缝和渗漏水现象的出现，既要求工程结构达到标准又不允许有裂缝的产生，从工程质量和工程使用安全程度上讲，在保证工程质量的前提下，还要对工程中出现的渗漏水裂缝进行处理修补。
1 工程裂缝的分类
在进行裂缝的处理和修补的前提下，需要先找出裂缝产生的原因，经过分析检测出裂缝对工程质量的危害程度。经过现场勘查和整理分类，水利洞内工程的混凝土裂缝主要分为以下几类：第一、根据裂缝产生深度不同，主要分为表层裂缝、深层裂缝以及贯穿裂缝。其中深层裂缝以及贯穿裂缝对工程质量影响较大。第二、根据裂缝开裂变化不同，主要分为死缝、活缝以及增长缝。其中活缝和增长缝危害最大。第三、根据裂缝产生原因不同进行分类主要分为温度裂缝、干缩裂缝等。
2 裂缝的检测
在对水电工程施工的裂缝问题进行检查处理时应该要采用一定的技术手段，这样才能够更好的保证施工质量水平，减少施工问题在对裂缝进行检查时，可以用高压水枪来进行处理，找到裂缝的部位和裂缝的走向，然后将其进行分类处理。其中规定A类裂缝的宽度小于0.3mm，而B类裂缝的宽度大于0.3mm。针对不同裂缝，施工人员采用不同的处理方法，进而提高施工处理质量，减少施工问题。在对A类裂缝进行处理时，需要沿着裂缝的走向以裂缝的轴线进行角磨机的打磨，从而将其清理干净。而对于B类的处理方法，就需要根据相应的规范。必须采用深层处理，进行化学灌浆方法。通过对裂缝的检测，施工人员可以更加准确的找到裂缝中存在的问题，在施工中采用科学的灌注技术，最终保证水电工程的良好发展。
3 缝隙处理机理
缝隙处理的过程中，常见的补强主要以灌注为主，通过化学灌浆完成对整治部位抗压、粘结、抗拉、抗老化等处理，保证工程技术的施工质量和规范。
在防渗处理的过程中，常见的补强操作主要以堵截为主，通过观察是否存在外水内渗问题，观察外水内渗是否出现加重形成内水外渗等现象，一旦出现问题，要及时进行堵截，防止问题加重。除此之外，在对迎水面进行处理的过程中，水电工程裂缝也常采取堵截操作，通过使用粘结性较好的化学材料对缝隙进行处理。
4 处理方法
在对裂缝进行处理的过程中，水电工程常选取钻孔灌注法和LPL贴嘴两种处理方法，通过对上述方法进行应用，提高整体缝隙处理质量。
4.1 钻孔灌注法
钻孔灌注法施工主要是通过各种钻孔机具完成对地基的圆形钻孔，对存在的缝隙进行填补、灌注、压实。在操作的过程中，钻孔灌注法常选取BHS冲击钻和4DEF冲击钻。这两种机械能够保证水电工程顺利完成不同角度的钻孔灌注工作。
4.1.1 设备
钻孔设备：进口BHS冲击钻和4DEF冲击钻。选取查缝取芯钻机型号为MODEL H P-518，质量检查选取的芯钻机型号为HILTI—DD-160E。其中查缝取芯钻机最大取芯直径56mm，质量检查取芯钻机取芯直径89mm。
通风设备：本次操作中选取的为参数设置0.1m3/min的电动空压机。
灌浆设备：本次操作选取水电部华东院HD-1型封闭式注浆泵作为主要设备，设备参数为10L，压力1.6MPa。
计量工具：温度计、小量杯、天平。
4.1.2 材料性能指数
化学灌浆材料：在进行化学灌浆的过程中，选取的EAA要具有非常好的环氧结构补强性能，能够完成灌浆的全部要求。在制备泥浆的过程中，施工人员要首先将粘土打碎，确保后续制浆工作顺利进行。除粘土外，在进行泥浆制浆的过程中还可以使用膨胀土作为制浆原料，施工人员可以根据环境进行具体选择。制浆完成后要对比重较小的泥浆进行调整。除此之外，施工人员还要保证泥浆的使用量，保证泥浆粘度和比重严格符合施工标准。规定要求在进行泥浆灌注的过程中禁止用清水进行置换。
临时嵌缝材料：常用临时嵌缝材料主要为TS堵漏宝，该材料具有非常强的水硬性水泥基速凝封堵效果，水灰比例一般在0.2～0.3，搅拌均匀后即可进行使用。
4.2 钻孔技术的应用
在进行施工的过程中，施工人员要对裂缝的位置进行处理，对渗水状况及挡水围进行观察，当确定不存在挡水围堰渗漏状况后再对缝隙进行处理。要对缝隙形状进行观察，对缝隙取芯状况进行分析，对缝隙裂缝深度和宽度进行分类处理，保证缝隙的应用效果。化学灌浆处理一般使用水、粘土、添加剂组成的泥浆进行灌注。
成孔操作：在施工的时候要依据钻孔的位置以及水电工程施工地质条件选择合适的钻机型号和钻机锥。比如在用冲击钻进行开孔时，应该低锤密击，当钻孔达到一定的深度之后，才可以进行正常冲击。除此之外在成孔的过程中，施工人员还应该根据施工土质的软硬度来调整钻机的冲击力度，最大的冲程应该保持在4m到6m之间。当冲击地方的表面是倾斜的岩面和漂浮石的时候，施工人员应该投入粘土夹小石片，将表面垫平以后再进行冲孔施工。同时，在进行钻孔时也可以采用不同的施工技术，例如反循环技术则是在桩顶的地方安装护筒，其中护筒水位要比自然地下水的水位高2m以上，这样能够保证孔壁各部分大小的均匀。在进行钻挖时不能用套管，钻机的旋转带拉动钻杆顶部的钻头进行钻孔，同时也应该保持冲洗液能够从钻杆，将和孔壁之间的缝隙流入孔底，把携带的泥渣从钻杆内部返回到地面，从而形成反循环技术施工。与反循环施工技术不同，正循环施工方法，它是利用钻机回旋装置带动钻头回旋切削破碎的岩土，在钻进时可以利用泥浆进行排渣工作；泥浆从泥浆泵输入到钻杆的内部，经过钻头的出口喷射出来，进而带动泥渣沿着钻杆和孔壁之间的环状空间上升到钻孔口沉淀之后又被返回到泥浆池中准备循环利用。
钻骑缝孔：钻孔的过程中要保证孔距在30cm左右，孔深在10～15cm左右。当孔径大于18mm时，操作人员要对孔缝进行记录，分析和处理。钻孔过程中施工人员要将钻机和钻孔紧密安装在一起，保证钻机在进行钻孔时不能产生沉降和移位现象。一旦出现上述状况，操作人员要及时进行处理，对钻孔进行校正。要对钻斜孔角度进行控制，一般在70度左右。
清孔操作：清孔要保证桩孔内地下水位在1.0～1.5m之上，要对桩孔内的沉渣进行清除，防止出现桩孔坍塌、桩孔凝结效果下降状况。进行清孔是可以选取掏换浆清孔法，通过换浆清孔选取比重仪进行控制，使用正反旋转钻机进行钻孔，对泥浆中的砖渣进行清理，保证清孔效果符合清孔标准。清孔工作的顺利进行还能为下一个工作程序创造良好的施工条件，帮助整个工程施工的顺利进行，避免工程事故的出现。在进行清孔时应该遵循一定的标准，比如在清孔时要对所在钻孔位置的岩性、钻孔深度、钻孔直径、钻孔倾斜度都要有相应的执行标准。如清孔时可以将钻机的钻锥提升20cm到30cm，也可以将密度较低的泥浆或清水压入进行清孔。桩柱设计要不小于设计要求的持力层，摩擦桩要不小于设计要求的深度，孔径要不小于设计桩径。在进行工程验收时要对这些标准进行检验。在进行清孔时，要能够保证沉渣的厚度，泥浆的密度要和灌注的标准相符合。除此之外，还可以加强清孔技术的创新工作，比如空压机吹砂管反循环清孔方法，它主要是通过风管把压缩的空气吹入到管道底部，让泥浆和空气混合，并且在水的压力下沿着砂管向上排出，当泥浆在流动时能够将钻孔中的泥浆排除出去。但是这种方法也存在一定的不足，它在清孔时所需的设备量比较多，施工的工序复杂，这就容易造成施工漏洞的出现。所以在实行清孔工作时，施工人员要根据施工的具体情况来制定施工方案。
4.3 灌浆操作
4.3.1 灌浆处理准备工作
在进行水电工程的灌浆处理中，需要做好相应的准备工作，这样才能够更好的保证工程的施工质量，保证施工技术的准确到位。但是在实际的操作中，由于施工人员的自身的施工技术问题以及施工前期的准备工作不到位，从而影响到我国水电工程灌浆处理质量。因此在今后的工作中需要加强施工前期的准备工作，从而更好的保证水电工程灌浆施工的安全性。
4.3.2 施工材料准备
在进行水电工程灌浆技术处理时，应该要对其施工材料进行相应的控制，这样才能够更好的保证施工质量水平，降低施工技术安全问题。尤其是在当前我国水电行业发展比较迅速的情况下，一些施工人员由于自身责任意识比较差，最终导致施工材料准备不充分。所以在进行材料准备时，要对库存材料进行检测，确保材料的数量以及质量。例如对水泥、砂石以及钢筋等材料抽检检测，从根本上确保材料的质量。同时还应该对材料施工时所要采用的对比方案和配置比例进行核对计算，降低施工准备出现的失误率，保证建筑施工的整体质量。通过这样的施工前的准备处理，施工人员能够更好的保证工程施工质量。
4.3.3 施工人员准备
施工单位在施工时，要确保施工人员的状况，保证施工人员的技术要求以及安全意识。在施工前期，需要对相关施工人员进行培训，提高他们的工作意识，掌握相应的施工技术，最终保证电力行业相关人员的施工技术水平。除此之外，做好施工人员的准备工作，还需要施工人员以及设计人员对电力工程施工周围的环境进行考察，实事求是，根据环境来进行施工。同时相关人员还要水电工程设计图纸以及其他的数据非常了解，熟悉当地的地质地貌，从而确定钻孔位置，保证施工的安全性。必要时还要做好工作前期的培训工作，加强他们的责任意识，提高他们的技术水平，充分为施工做好准备。
4.3.4 灌浆技术的应用
在进行灌浆工作之前，施工人员要做好浆液的配置工作。分批来进行浆液的配置，从而来保证灌浆施工的质量水平。在进行灌浆时，第一批的配浆量应该要稍大于管孔的占浆量，然后根据吸浆量的情况来进行EAA环氧浆液的配置。并且还要严格控制相应的温度，这样可以为现场固化剂的加入提供比较稳定的环境保证。随着固化剂的加入，浆液会释放出大量的热，所以在进行这一工作时，配置人员应该要充分考虑浆液的散热状况，在加入固化剂的过程中需要均匀搅拌，最终达到散热的效果。最后要保证浆液的温度在30摄氏度以下，而且在使用浆液前，要对其温度进行测定，只有浆液温度稳定后才能够使用，这样能够保证工程施工的质量水平。
灌浆时要保证孔斜符合操作要求，保证浆液能够顺利进入缝隙。要对缝面进行封堵，保证孔实际灌浆压力。要强化通风效果，确保提高排水排气质量。施工人员可以将混凝土导管接口插在孔底的30cm～40cm，保证导管上口接漏斗，设置隔水球。混凝土装满漏斗后要对隔水球进行放开，打开排泥浆。连续排浆后要对孔进行检查，进行孔压水试验，使用单点法进行压水。当压力为0.3MPa时，操作符合实际需求，灌浆质量合格。同时在灌浆时可以按照孔号自下而上进行交叉多孔并注，可以先进行深孔的灌注，然后在进行浅孔灌注，最终稿保证灌注质量。灌浆的压力需要控制在0.5MPa到0.8MPa之间。灌注时如果不再进浆，而且压力等于零时，就可以将灌注管取下，然后在9和小时后再进行第二轮的灌注，这样可以保证灌注的质量水平，提高灌注施工的安全性。
5 贴嘴灌浆施工
在进行灌浆施工时，不仅有钻孔灌浆法，还有贴嘴灌浆的方法。贴嘴灌浆施工方法就是在贴嘴时对准缝口的部位，这样可以避免缝口不能够被黏胶封住。而且在封堵的过程中应该要将缝面烤干，在灌浆凝固后，可以在再烘干面上涂上相应的ECH胶，从而使得ECH胶和混凝土更好的结合，保证灌注施工质量水平，提高施工的技术性。在这样的贴嘴灌浆方法中，可以减少施工队混凝土结构的破坏。该项施工方法对渗水少和渗水压不大的连续性的裂缝施工比较实用。而且该项施工方法比较简单，操作要求比较低，施工人员在施工中可以提高施工的效率，保证施工的质量水平。由于浆材的亲水性比较好，凝固的时间比较快，从而能够更好的保证施工质量，减少施工问题的出现。
但是在这样的施工中还是存在一些问题，比如由于每一个嘴是单孔式的，在进行灌浆时，只有进浆嘴却没有出浆嘴，从而使得灌浆表面的压力增加，可能会影响到施工的质量水平。在这样的灌浆过程中，由于浆材的粘稠度比较大，如果是一些比较小的缝，浆液不太容易被灌注进去。
6 施工安全技术控制
在进行水电工程裂缝灌浆施工时，施工人员应该要提高施工安全意识。在施工的过程中能够提高自身的责任意识，采用比较先进的技术，从而保证施工质量水平。水电工程的施工质量会直接影响到我国水单行业的发展，因此在进行相应的施工时，首先需要设计人员对该项工程有充分的认识，严格按照施工设计要求来进行施工设计，保证工程的整体质量。管理人员也要加强对施工材料的管理控制，提高施工材料的安全性。在以往的施工中，经常会出现一些施工材料不合格，导致施工质量问题的情况出现，进而会影响到整个工程的建设。管理人员通过对材料的严格控制，能够最大限度降低施工质量问题，保证施工正常进行。同时在这样的管理中，还可以提高施工管理人员的安全意识，认识到自身管理行为的重要性，最终为工程施工提供良好的环境保证。而施工人员也要严把施工技术和质量关，对自身的施工行为进行严格要求，还要做好自身安全防护工作。在水电工程施工中会存在比较多的风险，因此他们要保证自身安全的前提下，提高水电工程施工的质量水平。
7 结语
我国社会经济的发展离不开我国水电工程的施工，尤其是近几年来，伴随着我国社会主义现代化步伐的加快，社会上对于电力需求也在不断增加。要想更好的满足社会经济发展的电力需求，就要不断提升水电工程施工质量。但是在这样的施工中经常会出现裂缝问题，如果不能够对这样的问题进行处理，就可能会严重影响到我国水电行业的正常发展。比如在混凝土的施工过程中，受到内部和外部环境的共同作用，工程裂缝问题比较常见。因此需要对这样的裂缝进行处理，从而保证水电工程的施工质量，保证水电系统的安全运行。通过上述一系列水电工程裂缝灌浆技术的探讨，提升了我们对该项施工技术的认识，同时也找到施工中存在的不足，为今后该技术的改进提供条件，最终实现裂缝灌浆技术的良好发展。
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