高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法
【專利摘要】本發(fā)明一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，在縫隙一定范圍內(nèi)布置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序灌漿孔，借助高壓灌漿泵，將水溶性聚氨酯化學(xué)材料注入混凝土裂縫中，當(dāng)漿液遇到混凝土裂縫中的水分會(huì)迅速分散、乳化、膨脹、固結(jié)，這樣固結(jié)的彈性體填充混凝土所有裂縫，將水流完全地堵塞在混凝土結(jié)構(gòu)之外。同時(shí)在每道裂縫的漏水面?zhèn)龋娩摪迮c墻面之間的空隙使用化學(xué)灌漿材料填充，從而保證鋼板與墻體無(wú)縫結(jié)合。在滲水側(cè)堵漏施工，不受外水位的影響，同時(shí)也不影響水利規(guī)程的正常運(yùn)行，提高了工程效益。它具有施工安全、速度快、質(zhì)量可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水電站豎井施工領(lǐng)域，特別涉及一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利工程建設(shè)中，通氣孔或閘門(mén)井是經(jīng)常遇到的豎井結(jié)構(gòu)。由于工程本身的特性，豎井結(jié)構(gòu) 一般高度都在幾十米左右，甚至更高。施工時(shí)，都是在無(wú)水條件由底部向頂部分段澆筑而成，每段接觸面稱之為施工縫，若施工縫在澆筑上次砼之前，未能嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行技術(shù)處理，該結(jié)合面將是結(jié)構(gòu)的薄弱層，在外力作用下將產(chǎn)生破壞，在水壓作用下，該施工縫會(huì)發(fā)生滲水現(xiàn)象。在我國(guó)水利工程建設(shè)中，豎井高水頭強(qiáng)滲水一直是影響水利工程安全運(yùn)行的隱患之一，是水利施工的安全和技術(shù)性難題，如何有效封堵高壓力下強(qiáng)滲水卻沒(méi)有切實(shí)可行的施工方法。
[0003]目前高水頭下的堵漏一般采用將外水位降至滲漏處以下，保證滲漏處無(wú)水壓的情況下進(jìn)行關(guān)注水泥漿或水泥砂漿等填充材料。主要方法是:
[0004]將滲漏處的外水位降低滲漏處以下，以保證滲漏部位無(wú)內(nèi)外水壓差。在滲漏處一側(cè)設(shè)置堵頭，在滲漏處另一側(cè)按1、I1、III序孔位置進(jìn)行鉆孔，鉆孔采用風(fēng)鉆或電動(dòng)鉆機(jī)成孔，孔深一般不小于構(gòu)筑物厚度的2/3.然后進(jìn)行清孔。埋設(shè)灌漿管和回漿管，采用高壓灌漿機(jī)，灌注水泥漿或水泥砂漿。灌注質(zhì)量待檢合格后進(jìn)行封孔。
[0005]然而，該方法存在如下缺點(diǎn):
[0006]很多種情況下，外水位是無(wú)法也不能順便降低，無(wú)法保證在無(wú)水壓情況下灌漿?？p隙小，水泥砂漿不能完全填塞縫隙，造成堵漏不徹底，不能根本解決漏水問(wèn)題。水泥漿或水泥砂漿凝固時(shí)間長(zhǎng)，凝固后容易收縮產(chǎn)生縫隙，造成的回灌次數(shù)多，施工工期長(zhǎng)，施工成本大。堵漏施工時(shí)，影響水利工程的正常運(yùn)行。
[0007]因此，提供一種全新的高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，能在不影響正常水量工程的前提下，進(jìn)行堵漏施工，且后期能根本解決漏水問(wèn)題就顯得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，本方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決了在有水壓作用下堵漏的技術(shù)難題，不僅投入少，成本低，安全可靠，施工進(jìn)度快，而且不影響水利工程正常運(yùn)行。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0010]一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，具體步驟如下:
[0011]步驟一:灌注材料選擇:選用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料作為裂縫填充材料；
[0012]步驟二:明水處理:灌漿處理前用纖維材料堵塞漏水縫縫口以創(chuàng)造安全施工環(huán)境并防止化學(xué)材料外漏；
[0013]步驟三:鉆孔:在縫隙上方5-lOcm布置鉆孔位置，鉆孔采用電動(dòng)鉆機(jī)，合金鉆頭鉆進(jìn)，鉆孔孔徑為14_ ;確保直徑10_的止水針頭可以放入擠壓并膨脹；
[0014]步驟四:裂隙沖洗:用導(dǎo)管通入足量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗；直至回水澄清后IOmin或總的沖洗時(shí)間不少于20min結(jié)束；裂隙沖洗的水壓力采用80%灌漿壓力；
[0015]步驟五:配漿:確保灌漿材料及固化物達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo):漿液:漿液密度>1.llg/cm3、初始粘度〈30/mpa.S、可操作時(shí)間>30min ;固化物:抗拉強(qiáng)度≥20MPa、干粘結(jié)≥4.0MPa、濕粘結(jié)≥3.0MPa、抗?jié)B壓力≥2.5MPa、抗?jié)B壓力比≥400% ；
[0016]步驟六:灌漿:
[0017](I)灌漿方法:灌漿采用孔口封閉、純壓式灌漿法；選用灌漿壓力可達(dá)700kgf/cm2，可進(jìn)入0.02mm以上的縫隙的高壓灌漿機(jī)；
[0018](2)灌漿壓力:灌漿壓力選取1.0MPa ;隨著灌漿位置不同，灌漿壓力逐步加大；灌漿壓力以孔口壓力表中值按照實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)，指針擺動(dòng)范圍小于灌漿壓力的20%;灌漿壓力應(yīng)盡快達(dá)到實(shí)驗(yàn)值，透水率大、注入率較大的孔段，可采取分級(jí)升壓，即可在裂隙沖洗或壓水試驗(yàn)壓力的基礎(chǔ)上，在IMPa基礎(chǔ)上按每0.2~0.4MPa為一級(jí)，每級(jí)壓力的穩(wěn)定時(shí)間不應(yīng)少于5min ;當(dāng)指針擺動(dòng)變形異常時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)穩(wěn)壓時(shí)間至不大于十分鐘；串通孔同時(shí)灌漿時(shí)，應(yīng)分別控制壓力使兩邊壓力相差0.2MPa ；
[0019](3)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于0.02L/ (min.m)后繼續(xù)灌注30min或達(dá)到膠凝時(shí)間停止灌漿；
[0020]灌漿結(jié)束后，及時(shí)用無(wú)水乙醇將灌漿泵、灌漿管路和灌漿容器清洗干凈，以備下次使用；
[0021]步驟七:封孔:當(dāng)灌漿段灌漿結(jié)束以后，立即關(guān)閉進(jìn)漿閥門(mén)進(jìn)行閉漿，待壓力表指針自然回零后，進(jìn)行灌漿封孔，灌漿封孔采用“置換和壓力灌漿封孔法”，終孔段灌漿完成后，采用0.5:1水泥濃漿，進(jìn)行漿液置換和純壓式灌漿封孔，封孔灌漿壓力為該孔灌漿最大控制壓力，灌漿持續(xù)時(shí)間不小于lh，封孔結(jié)束。
[0022]進(jìn)一步的，在步驟七封孔結(jié)束后對(duì)每道漏水縫進(jìn)行鋼板加固處理；鋼板厚度12mm，表面做油漆防腐處理，鋼板預(yù)留灌漿孔、觀測(cè)孔，在墻面接觸面內(nèi)側(cè)用Icm厚橡膠帶用做擠壓緩沖帶確保于墻面密實(shí)；鋼板與墻面連接采用12mm的膨脹錨栓固定，間距為20cm，鋼板面與墻面縫隙使用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料填充。
[0023]進(jìn)一步的，所述步驟四中鉆孔位置的具體設(shè)置為:
[0024]一序孔:孔距控制在0.5cm左右，孔深為墻厚1/2 ；
[0025]二序孔:孔位置在一序孔中間，孔深為墻厚1/2-2/3 ;防止出現(xiàn)漏灌現(xiàn)象，從而起到加固作用；
[0026]二序孔:孔位在一二序孔之間孔深為墻厚2/3處，確保伸入鞏固堵漏效果。
[0027]進(jìn)一步的，存在高低多層施工縫時(shí)，堵漏順序自高處向低處進(jìn)行。
[0028]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0029]1、采用水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料，使用高壓灌漿堵漏后一次堵漏成功。
[0030]2、在滲水側(cè)堵漏施工，不受外水位的影響，同時(shí)也不影響水利規(guī)程的正常運(yùn)行，提高了工程效益。
[0031]我們針對(duì)磨子潭抽水蓄能電站進(jìn)口段豎井滲水的情況，利用高壓灌漿機(jī)將水溶性聚氨酯化學(xué)材料注入混凝土裂縫中，且在滲水面裂縫處用鋼板壓橡膠帶加固的堵漏施工方案，順利地完成豎井內(nèi)多條滲水施工縫的堵漏施工。磨子潭抽水蓄能電站進(jìn)口段豎井共有5條施工縫滲水，滲量在0.1m3/s左右，經(jīng)過(guò)此方法堵漏，施工期20天，一次性堵住漏水，通過(guò)幾年來(lái)水庫(kù)水位不斷變化，未發(fā)現(xiàn)漏水的現(xiàn)象發(fā)生。該施工方法具有施工安全，施工進(jìn)度快，施工質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益好的施工特點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明灌漿孔布置示意圖。
[0033]其中:1-漏水樣體，2-漏水裂縫，1-1序灌漿孔，I1-1I序灌漿孔，II1-1II序灌漿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0035]一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，具體步驟如下:
[0036]步驟一:灌注材料選擇:選用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料作為裂縫填充材料；
[0037]步驟二:明水處理:灌漿處理前用纖維材料堵塞漏水縫縫口以創(chuàng)造安全施工環(huán)境并防止化學(xué)材料外 漏；
[0038]步驟三:鉆孔:在縫隙上方5-lOcm布置鉆孔位置，鉆孔采用電動(dòng)鉆機(jī)，合金鉆頭鉆進(jìn)，鉆孔孔徑為14_ ;確保直徑10_的止水針頭可以放入擠壓并膨脹；
[0039]步驟四:裂隙沖洗:用導(dǎo)管通入足量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗；直至回水澄清后IOmin或總的沖洗時(shí)間不少于20min結(jié)束；裂隙沖洗的水壓力采用80%灌漿壓力；
[0040]步驟五:配漿:確保灌漿材料及固化物達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo):漿液:漿液密度>1.llg/cm3、初始粘度〈30/mpa.S、可操作時(shí)間>30min ;固化物:抗拉強(qiáng)度≥20MPa、干粘結(jié)≥4.0MPa、濕粘結(jié)≥3.0MPa、抗?jié)B壓力≥2.5MPa、抗?jié)B壓力比≥400% ；
[0041]步驟六:灌漿:
[0042](I)灌漿方法:灌漿采用孔口封閉、純壓式灌漿法；選用灌漿壓力可達(dá)700kgf/cm2，可進(jìn)入0.02mm以上的縫隙的高壓灌漿機(jī)；
[0043](2)灌漿壓力:灌漿壓力選取1.0MPa ;隨著灌漿位置不同，灌漿壓力逐步加大；灌漿壓力以孔口壓力表中值按照實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)，指針擺動(dòng)范圍小于灌漿壓力的20%;灌漿壓力應(yīng)盡快達(dá)到實(shí)驗(yàn)值，透水率大、注入率較大的孔段，可采取分級(jí)升壓，即可在裂隙沖洗或壓水試驗(yàn)壓力的基礎(chǔ)上，在IMPa基礎(chǔ)上按每0.2~0.4MPa為一級(jí)，每級(jí)壓力的穩(wěn)定時(shí)間不應(yīng)少于5min ;當(dāng)指針擺動(dòng)變形異常時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)穩(wěn)壓時(shí)間至不大于十分鐘；串通孔同時(shí)灌漿時(shí)，應(yīng)分別控制壓力使兩邊壓力相差0.2MPa ；
[0044](3)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于0.02L/ (min.m)后繼續(xù)灌注30min或達(dá)到膠凝時(shí)間停止灌漿；
[0045]灌漿結(jié)束后，及時(shí)用無(wú)水乙醇將灌漿泵、灌漿管路和灌漿容器清洗干凈，以備下次使用；
[0046]步驟七:封孔:當(dāng)灌漿段灌漿結(jié)束以后，立即關(guān)閉進(jìn)漿閥門(mén)進(jìn)行閉漿，待壓力表指針自然回零后，進(jìn)行灌漿封孔，灌漿封孔采用“置換和壓力灌漿封孔法”，終孔段灌漿完成后，采用0.5:1水泥濃漿，進(jìn)行漿液置換和純壓式灌漿封孔，封孔灌漿壓力為該孔灌漿最大控制壓力，灌漿持續(xù)時(shí)間不小于lh，封孔結(jié)束。
[0047] 進(jìn)一步的，在步驟七封孔結(jié)束后對(duì)每道漏水縫進(jìn)行鋼板加固處理；鋼板厚度12mm，表面做油漆防腐處理，鋼板預(yù)留灌漿孔、觀測(cè)孔，在墻面接觸面內(nèi)側(cè)用Icm厚橡膠帶用做擠壓緩沖帶確保于墻面密實(shí)；鋼板與墻面連接采用12mm的膨脹錨栓固定，間距為20cm，鋼板面與墻面縫隙使用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料填充。
[0048]進(jìn)一步的，所述步驟四中鉆孔位置的具體設(shè)置為:
[0049]一序孔:孔距控制在0.5cm左右，孔深為墻厚1/2 ；
[0050]二序孔:孔位置在一序孔中間，孔深為墻厚1/2-2/3 ;防止出現(xiàn)漏灌現(xiàn)象，從而起到加固作用；
[0051]二序孔:孔位在一二序孔之間孔深為墻厚2/3處，確保伸入鞏固堵漏效果。
[0052]進(jìn)一步的，存在高低多層施工縫時(shí)，堵漏順序自高處向低處進(jìn)行。
[0053]磨子潭抽水蓄能電站進(jìn)口段豎井共有5條施工縫滲水，滲量在0.1m3/s左右，經(jīng)過(guò)此方法堵漏，施工期20天，一次性堵住漏水，通過(guò)幾年來(lái)水庫(kù)水位不斷變化，未發(fā)現(xiàn)漏水的現(xiàn)象發(fā)生。
[0054]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高水頭下豎井施工縫滲水堵漏施工方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟一:灌注材料選擇:選用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料作為裂縫填充材料； 步驟二:明水處理:灌漿處理前用纖維材料堵塞漏水縫縫口以創(chuàng)造安全施工環(huán)境并防止化學(xué)材料外漏； 步驟三:鉆孔:在縫隙上方5-lOcm布置鉆孔位置，鉆孔采用電動(dòng)鉆機(jī)，合金鉆頭鉆進(jìn)，鉆孔孔徑為14_ ;確保直徑10_的止水針頭可以放入擠壓并膨脹；步驟四:裂隙沖洗:用導(dǎo)管通入足量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗；直至回水澄清后IOmin或總的沖洗時(shí)間不少于20min結(jié)束；裂隙沖洗的水壓力采用80%灌漿壓力；步驟五:配漿:確保灌漿材料及固化物達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo):漿液:漿液密度>1.Hg/cm3、初始粘度〈30/mpa.S、可操作時(shí)間>30min ;固化物:抗拉強(qiáng)度≥20MPa、干粘結(jié)≥4.0MPa、濕粘結(jié)≥3.0MPa、抗?jié)B壓力≥2.5MPa、抗?jié)B壓力比≥400% ； 步驟六:灌漿: Cl)灌漿方法:灌漿采用孔口封閉、純壓式灌漿法；選用灌漿壓力可達(dá)700kgf/cm2，可進(jìn)入0.02mm以上的縫隙的高壓灌漿機(jī)； (2)灌漿壓力:灌漿壓力選取1.0MPa ;隨著灌漿位置不同，灌漿壓力逐步加大；灌漿壓力以孔口壓力表中值按照實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)，指針擺動(dòng)范圍小于灌漿壓力的20%;灌漿壓力應(yīng)盡快達(dá)到實(shí)驗(yàn)值，透水率大、注入率較大的孔段，可采取分級(jí)升壓，即可在裂隙沖洗或壓水試驗(yàn)壓力的基礎(chǔ)上，在IMPa基礎(chǔ)上按每0.2~0.4MPa為一級(jí)，每級(jí)壓力的穩(wěn)定時(shí)間不應(yīng)少于5min ;當(dāng)指針擺動(dòng)變形異常時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)穩(wěn)壓時(shí)間至不大于十分鐘；串通孔同時(shí)灌漿時(shí)，應(yīng)分別控制壓力使兩邊壓力相差0.2MPa ； (3)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于0.02L/ (min.m)后繼續(xù)灌注30min或達(dá)到膠凝時(shí)間停止灌衆(zhòng)； 灌漿結(jié)束后，及時(shí)用無(wú)水乙醇將灌漿泵、灌漿管路和灌漿容器清洗干凈，以備下次使用； 步驟七:封孔:當(dāng)灌漿段灌漿結(jié)束以后，立即關(guān)閉進(jìn)漿閥門(mén)進(jìn)行閉漿，待壓力表指針自然回零后，進(jìn)行灌漿封孔，灌漿封孔采用“置換和壓力灌漿封孔法”，終孔段灌漿完成后，采用0.5:1水泥濃漿，進(jìn)行漿液置換和純壓式灌漿封孔，封孔灌漿壓力為該孔灌漿最大控制壓力，灌漿持續(xù)時(shí)間不小于lh，封孔結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟七封孔結(jié)束后對(duì)每道漏水縫進(jìn)行鋼板加固處理；鋼板厚度12mm，表面做油漆防腐處理，鋼板預(yù)留灌漿孔、觀測(cè)孔，在墻面接觸面內(nèi)側(cè)用Icm厚橡膠帶用做擠壓緩沖帶確保于墻面密實(shí)；鋼板與墻面連接采用12mm的膨脹錨栓固定，間距為20cm，鋼板面與墻面縫隙使用水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料填充。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟四中鉆孔位置的具體設(shè)置為: 一序孔:孔距控制在0.5cm左右，孔深為墻厚1/2 ； 二序孔:孔位置在一序孔中間，孔深為墻厚1/2-2/3 ;防止出現(xiàn)漏灌現(xiàn)象，從而起到加固作用； 三序孔:孔位在一二序孔之間孔深為墻厚2/3處，確保伸入鞏固堵漏效果。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，存在高低多層施工縫時(shí)，堵漏順序自高處向低處進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】E02B3/16GK103898873SQ201410115114
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】汪和平, 李銳, 劉丙瑞 申請(qǐng)人:安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司