一種重力式壩伸縮縫止水失效頂水快速封閉的處理方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于水工重力式擋水建筑物結構的伸縮縫頂水封閉處理方法。
【背景技術】
[0002]混凝土或漿砌石重力壩以及類似高重結構的伸縮縫止水有效是工程正常運行關鍵之一。一般說來，伸縮縫止水失效后漏水，輕則為工程運行帶來負擔，重則影響工程運行安全。由于工程運行時間較久，伸縮縫止水老化，或因工程結構沉陷、變形等各種不同情況造成伸縮縫止水封閉失效，導致工程運行受到影響。
[0003]由于這類伸縮縫都在壩體內或結構體內，止水失效導致漏水存在壓力水頭，修復相當困難。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種重力式壩伸縮縫止水失效頂水快速封閉的處理方法，以解決重力式壩伸縮縫止水破壞的問題。
[0005]本發明采取的技術方案是，包括下列步驟:
一、鉆孔與測試滲流狀況
1.鉆孔
在大壩4迎水面方向、原伸縮縫止水帶I前30~50厘米處沿伸縮縫2向下鉆孔3，孔直徑90~109 mm,以便于探孔與注漿為原則，鉆孔深度為深入結構基礎5中50?100厘米；
2.測試孔中滲流水情況
用流速儀測試，或用長圓木棒測試，木棒直徑應略大于伸縮縫寬度，當有較大的滲流量，則木棒受滲流壓力，其移動受影響，記錄下有較大滲流量處的位置；
二、伸縮縫封閉
1.采用輔助減滲流措施
滲壓水嚴重時，說明伸縮縫破壞嚴重，不能進行直接封堵，須采用輔助減滲流措施，按照記錄，對有較大滲流量處的位置，采用無紡布包裹直徑與伸縮縫寬度相同的木棒，木棒長度0.6-1.2米，用鋼絞線或鋼筋放入鉆孔中，到達較大滲流量處時，由于流動水壓作用，使木棒貼于伸縮縫上，使滲壓水擠壓木棒，形成木棒擠伸縮縫狀態；如下邊還有較大滲流量處，可重復上述步驟，以有效降低滲壓水流速，基本形成低速滲流情況；
2.放入化學灌漿管、混凝土注漿管
采用輔助木棒后，可以形成較低滲壓流速，或滲壓水流速較小時，用兩根鋼筋分別掛接一根化學灌漿管、一根混凝土注漿管，化學灌漿管位于下游方向，盡量貼近木棒；
無木棒時，用鋼絞線或鋼筋掛接一根化學灌漿管，一根混凝土注漿管，化學灌漿管位于下游方向；
如壩高40米以下，則用人工將化學灌漿管、混凝土注漿管放入鉆孔底部巖面上；對于40米以上壩高，需要增加輔助吊裝機械設備6，協助放入或吊起灌漿管； 3.先注入快凝高膨脹聚氨酯灌漿材料，在高膨脹聚氨酯灌漿材料應該先于水泥基材料2分鐘到達灌漿口，并開始在水中初凝，形成絮狀，隨著動水飄動，此時注入特種抗沖刷水泥基材料，當特種抗沖刷水泥基材料到達混凝土灌漿管出口時，已經有一定量的高膨脹聚氨酯灌漿材料在鉆孔內了，并已經形成絮狀，隨流動水流流動，掛阻在裂縫上，開始形成對滲流的封閉作用；
在特種抗沖刷水泥基材料距底部有1.5-2.0米高度時，邊注入，邊拔管，保持抗沖刷水泥基材料壓在注漿管口深度在0.5?1.5米，因為壓在管口過深，拔管費力，太淺，容易形成水泥基材料脫節，造成封閉效果不好；
隨著特種抗沖刷水泥基材料注入，在灌漿泵壓力作用下，注入的特種抗沖刷水泥基材料推動其材料漿面上升，從而推著絮狀聚氨酯材料上升，如縫隙有滲壓水流動，漂浮的絮狀聚氨酯就被吸入；
然后特種抗沖刷水泥基材料將正在流出的高膨脹聚氨酯灌漿材料與這些絮狀膠體擠壓到孔壁上，形成即將膨脹的絮狀物，隨之逐漸形成膨脹壓，在膨脹壓作用下，絮狀纖維材料被壓入混凝土縫隙中，與灌漿料中的絮狀纖維材料一起阻止滲流的流動，形成完整的承力體系；
三.封閉到鉆孔口，注漿結束
此時，高膨脹聚氨酯灌漿材料已經開始大范圍膨脹，在孔中，由于水泥基材料基本不受壓縮，部分高膨脹聚氨酯灌漿材料在特種抗沖刷水泥基材料與孔壁之間膨脹，形成完全封閉柱體，其余高膨脹聚氨酯灌漿材料都擠到伸縮縫中膨脹，也起到封縫作用，從而有效封閉了伸縮縫；
所述高膨脹聚氨酯灌漿材料是由如下量量份數的原料制成的:
聚醚多元醇，PPE官能度為4?4.5 500~1000份，
甲苯二異氰酸醋TDI200-9500份，
鄰苯二甲酸二異壬酯DINP5~800份，
紫外線吸收劑A，鄰羥基苯甲酸苯酯 1~8份，
紫外線吸收劑B，2，4-二羥基二苯甲酮1~8份，
抗氧劑，2,6-三級丁基-4-甲基苯酚 1~8份，
脫水乙酸乙酯10~900份，
2，2-二羥甲基丁酸 DMBA0~600 份，
氯化石蠟-5210-600份，
氣體吸收劑，氫氧化鉀0~100份，
將聚醚多元醇、紫外線吸收劑A、紫外線吸收劑B、抗氧劑按比例混合，加溫至130 ~150°C，真空脫水2 ~ 3小時，冷卻至45°C，在氮氣保護下加入甲苯二異氰酸酯(TDI)高速攪拌0.5小時后、升溫至80°C，繼續反應3小時，用二正丁胺法分析NCO含量達理論值后停止反應，加入脫水乙酸乙酯，保溫0.5小時，降溫至45°C，加入鄰苯二甲酸二異壬酯、2，2-二羥甲基丁酸、氯化石蠟-52、氫氧化鉀，混合0.5小時，如調整粘稠度可以加入丙酮攪拌即可；所述特種抗沖刷水泥基材料是由如下重量份的原料制成的:
通用硅酸鹽水泥P042.5 1000-1400份，
中粗砂1100?2000份， 瓜子石，粒徑0.5~lcm O?600份，
水300~500 份，
2?5厘米松散短麻絮 O?100份，
絮凝劑10?110份，
三乙醇胺O?80份，
復配材料包括下列重量份數比的原料:
聚羧酸高效減水劑8?I 5份，
低粘度降稠保塑劑，粘度在50~100cpSO?5份，
砂漿伴侶2?15份，
可再分散乳膠粉1.5?15份。
[0006]本發明的優點是:采用本發明可以快速處理伸縮縫止水破壞造成的漏水問題，而且可以帶水操作，不用放空水庫或者說不影響正常蓄水，也就是說，常規的處理方式是需要排除水壓后，才能進行有效處理，而本發明在不影響水庫或其它蓄水建筑物正常運行的狀況下，利用材料特性與滲透水壓特點，快速修復破壞的止水，實現低損快速修復工程，排除工程隱患，不僅大幅節省工程投資，節省水資源，而且迅速解決工程問題，不影響工程正常運行。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明鉆孔位置布置示意圖；
圖2是本發明工作狀態參考圖。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
包括下列步驟:
一、鉆孔與測試滲流狀況
1.鉆孔
在大壩4迎水面方向、原伸縮縫止水帶I前30厘米處沿伸縮縫2向下鉆孔3，孔直徑90mm，以便于探孔與注漿為原則，鉆孔深度為深入結構基礎5中50厘米；
2.測試孔中滲流水情況
用流速儀測試，或用長圓木棒測試，木棒直徑應略大于伸縮縫寬度，當有較大的滲流量，則木棒受滲流壓力，其移動受影響，記錄下有較大滲流量處的位置；
二、伸縮縫封閉
1.采用輔助減滲流措施
滲壓水嚴重時，說明伸縮縫破壞嚴重，不能進行直接封堵，須采用輔助減滲流措施，按照記錄，對有較大滲流量處的位置，采用無紡布包裹直徑與伸縮縫寬度相同的木棒，木棒長度0.6-1.2米，用鋼絞線或鋼筋放入鉆孔中，到達較大滲流量處時，由于流動水壓作用，使木棒貼于伸縮縫上，使滲壓水擠壓木棒，形成木棒擠伸縮縫狀態；如下邊還有較大滲流量處，可重復上述步驟，以有效降低滲壓水流速，基本形成低速滲流情況；
2.放入化學灌漿管、混凝土注漿管采用輔助木棒后，可以形成較低滲壓流速，或滲壓水流速較小時，用兩根鋼筋分別掛接一根化學灌漿管、一根混凝土注漿管，化學灌漿管位于下游方向，盡量貼近木棒；
無木棒時，用鋼絞線或鋼筋掛接一根化學灌漿管，一根混凝土注漿管，化學灌漿管位于下游方向；
壩高40米以下，則用人工將化學灌漿管、混凝土注漿管放入鉆孔底部巖面上；
3.先注入快凝高膨脹聚氨酯灌漿材料，在高膨脹聚氨酯灌漿材料應該先于水泥基材料2分鐘到達灌漿口，并開始在水中初凝，形成絮狀，隨著動水飄動，此時注入特種抗沖刷水泥基材料，當特種抗沖刷水泥基材料到達混凝土灌漿管出口時，已經有一定量的高膨脹聚氨酯灌漿材料在鉆孔內了，并已經形成絮狀，隨流動水流流動，掛阻在裂縫上，開始形成對滲流的封閉作用；
在特種抗沖刷水泥基材料距底部有1.5米高度時，邊注入，邊拔管，保持抗沖刷水泥基材料壓在注漿管口深度在0.5米，因為壓在管口過深，拔管費力，太淺，容易形成水泥基材料脫節，造成封閉效果不好；
隨著特種抗沖刷水泥基材料注入，在灌漿泵壓力作用下，注入的特種抗沖刷水泥基材料推動其材料漿面上升，從而推著絮狀聚氨酯材料上升，如縫隙有滲壓水流動，漂浮的絮狀聚氨酯就被吸入；
然后特種抗沖刷水泥基材料將正在流出的高膨脹聚氨酯灌漿材料與這些絮狀膠體擠壓到孔壁上，形成即將膨脹的絮狀物，隨之逐漸形成膨脹壓，在膨脹壓作用下，絮狀纖維