專利名稱：混凝土壩體防滲降壓施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利、水電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壩體滲漏維修方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在水工大壩建成并投入使用后，特別是運(yùn)行期久遠(yuǎn)的混凝土壩體，壩體本身的老 化和施工缺陷會(huì)導(dǎo)致不同程度的滲漏，將會(huì)造成大壩壩體滲透壓力增高。長期滲漏會(huì)造成 水電設(shè)備的損壞或影響正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有潰提的危險(xiǎn)。目前，一般采用灌漿處理技術(shù)來 降低壩體滲透壓力，但在國內(nèi)沒有成型的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)性技術(shù)參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混凝土壩體防滲降壓施工方法，它有效、準(zhǔn)確地解決了 防滲降壓施工問題。本發(fā)明的方法是1、水泥漿液顆粒細(xì)度施工控制1)利用高速攪拌機(jī)，拌制42. 5級(jí)大壩硅酸鹽水泥漿液，水灰重量比是水灰= 0.6 I0制漿原材料的計(jì)量誤差控制小于5%，固相材料采用重量稱量法。2)采用高速攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速大于1200r/min運(yùn)行狀態(tài)下制漿，攪拌時(shí)間大于30s。3)采用3臺(tái)以上濕磨機(jī)串聯(lián)磨細(xì)工藝。在磨細(xì)3遍以后，顆粒磨細(xì)程度平均粒徑 (D50)保證達(dá)到D50 ^ IOym0在磨細(xì)3遍以后，以現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)水平，漿液的平均顆粒直 徑繼續(xù)提高空間已不大。參見圖1。2、水泥漿液外加劑的選用和漿液比重、粘度、析水率施工控制1)濕磨超細(xì)水泥漿液，摻加水泥重量0. 5%的非引氣型高效減水劑。 2)超細(xì)水泥漿液配制，采用馬氏漏斗進(jìn)行粘度檢測(cè)，采用比重秤或波美氏比重計(jì) 進(jìn)行比重檢測(cè)，采用量筒進(jìn)行析水率檢測(cè)。3)漿液比重范圍1. 72 1. 74g/cm3之間；漿液比重和按照絕對(duì)容積原理計(jì)算出 來的(0.6 1漿液為1.73g/cm3)標(biāo)準(zhǔn)配比的比重基本吻合。4)漿液粘度指標(biāo)31. 12 34. 05s之間；漿液粘度馬氏漏斗測(cè)試值基本和馬氏漏 斗粗糙表面測(cè)試漿液粘度參考值(32s) —致；并且滿足實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)馬氏漏斗漿液粘度測(cè)試 宜低于50s，應(yīng)以28 38s為好。5)漿液析水率指標(biāo)3 % 4. 5 % (體積比)之間；滿足《水工建筑物水泥灌漿施 工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148-2001)5. 1. 5條的關(guān)于穩(wěn)定漿液(2h析水率不大于5% )的要求。3、灌漿壓力的施工控制1)通常按照壩體高度(壩前靜水位h) 2. 5 3. 0倍的靜水壓力，初步選取灌漿壓 力。在壩體抬動(dòng)觀測(cè)和壩體壩頂、上游面變形監(jiān)測(cè)的安全限值在安全限值抬動(dòng)值< 0. 2mm 限差監(jiān)測(cè)要求的基礎(chǔ)上，以0. 2MPa為提升幅度，盡量加大灌漿壓力，選取較大的灌漿壓力。2)壩體抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置安裝布置參見圖2。
3)水工大壩灌漿期間壩面裂縫變形監(jiān)測(cè)水工大壩壩頂裂縫變形監(jiān)測(cè)布置參見圖3、4 ；通過BGK-4420型裂縫計(jì)測(cè)量各個(gè)壩段施工期間裂縫張開度內(nèi)有振弦式感應(yīng)元 件，連接桿從儀器主體拉出，彈簧被拉長導(dǎo)致張力增大并由振弦感應(yīng)元件測(cè)量。鋼弦上的張 力直接與拉伸成比例，接縫的開合度通過振弦讀數(shù)儀測(cè)出應(yīng)力變化而精確地測(cè)量。本發(fā)明的有益效果是以上水工壩體降壓帷幕灌漿一整套施工方法，是本申請(qǐng)人 根據(jù)國內(nèi)水工混凝土大壩壩體實(shí)施防滲、降滲工程的成功案例進(jìn)行的總結(jié)，是針對(duì)水工大 壩防滲、降滲工程設(shè)計(jì)目的而進(jìn)行的一整套灌漿施工方法，方法中各個(gè)施工控制要素互相 聯(lián)系，不可或缺。該施工方法中，水泥漿液顆粒細(xì)度控制、水泥漿液水灰比控制、灌漿結(jié)束 標(biāo)準(zhǔn)控制、灌漿壓力控制和選擇、大壩施工期抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)制作、施工期安全監(jiān)測(cè)方 法、專用孔口封閉器的設(shè)計(jì)制作，突破了國內(nèi)常規(guī)灌漿工法和國家、行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的限制， 為國內(nèi)灌漿施工領(lǐng)域首創(chuàng)并于福建水東大壩和吉林豐滿大壩溢流壩段防滲和降滲工程施 工中成功實(shí)施。按照該施工方法進(jìn)行灌漿后，防滲和降滲帷幕工程施工質(zhì)量都達(dá)到了設(shè)計(jì) 要求，質(zhì)量優(yōu)良。


圖1是濕磨次數(shù)和顆粒直徑(D50)對(duì)應(yīng)曲線2是濕磨制漿與灌漿現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間工作銜接和布置示意圖；圖3是壩體抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置安裝布置圖；圖4是壩體表面裂縫測(cè)量儀器工作原理示意圖；圖5是BGK-4420型裂縫計(jì)安裝示意圖；圖6是電測(cè)傾角儀安裝示意圖；圖7是專用孔口封閉器工作原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1圖2所示，21是回漿閥門，22是拌漿供水管，23是水泥，24是高速攪拌機(jī)，25是濕 磨機(jī)，26是低速攪拌機(jī)，27是注漿泵，28是注漿塞。圖3所示，31是內(nèi)管，32是千分表，33是外管，34是支架，35是混凝土墩，36是被 監(jiān)測(cè)巖體或者壩體，37是內(nèi)外管中間細(xì)砂隔離層，38是石膏黃油密封隔離層，39是內(nèi)管錨 固段。圖4所示，41是儀器電纜，42是線圈以及溫度計(jì)，43是球形萬向節(jié)，44是套管(保 護(hù)管)，45是傳遞桿，46是固定螺栓A，47是球形萬向節(jié)，48是定位槽，49是定位銷，410是 固定螺栓B。圖5所示，51是裂縫，52是膨脹螺栓固定A，53是膨脹螺栓固定B。圖6所示，61是墻或者邊坡，62是固定支架，63是調(diào)零裝置，64是傾斜計(jì)。圖7所示，71是地質(zhì)鉆機(jī)，72是進(jìn)漿管，73是孔口封閉器，74是壓力表，75是壓力 傳感器，76是回漿管，77是回漿閥門，78是回漿流，79是孔口管，710是進(jìn)漿流，711是壩體 或巖體。粒細(xì)度施工控制1)利用高速攪拌機(jī)，拌制42. 5級(jí)大壩硅酸鹽水泥漿液，水灰重量比是水灰= 0.6 1。制漿原材料的計(jì)量誤差控制小于5%，固相材料采用重量稱量法。2)采用高速攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速大于1200r/min運(yùn)行狀態(tài)下制漿，攪拌時(shí)間大于30s。3)采用3臺(tái)以上濕磨機(jī)串聯(lián)磨細(xì)工藝。在磨細(xì)3遍以后，顆粒磨細(xì)程度平均粒徑 (D50)保證達(dá)到D50 ^ 10umo在磨細(xì)3遍以后，以現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)水平，漿液的平均顆粒直 徑繼續(xù)提高空間已不大。參見圖1。2、水泥漿液外加劑的選用和漿液比重、粘度、析水率施工控制1)濕磨超細(xì)水泥漿液，摻加水泥重量0. 5%的非引氣型高效減水劑。2)超細(xì)水泥漿液配制，采用馬氏漏斗進(jìn)行粘度檢測(cè)，采用比重秤或波美氏比重計(jì) 進(jìn)行比重檢測(cè)，采用量筒進(jìn)行析水率檢測(cè)。3)漿液比重范圍1. 72 1. 74g/cm3之間；漿液比重和按照絕對(duì)容積原理計(jì)算出 來的(0.6 1漿液為1.73g/cm3)標(biāo)準(zhǔn)配比的比重基本吻合。4)漿液粘度指標(biāo)31. 12 34. 05s之間；漿液粘度馬氏漏斗測(cè)試值基本和馬氏漏 斗粗糙表面測(cè)試漿液粘度參考值(32s) —致；并且滿足實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)馬氏漏斗漿液粘度測(cè)試 宜低于50s，應(yīng)以28 38s為好。5)漿液析水率指標(biāo)3 % 4. 5 % (體積比)之間；滿足《水工建筑物水泥灌漿施 工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148-2001)5. 1. 5條的關(guān)于穩(wěn)定漿液(2h析水率不大于5% )的要求。3、灌漿壓力的施工控制1)通常按照壩體高度(壩前靜水位h) 2. 5 3. 0倍的靜水壓力，初步選取灌漿壓 力。在壩體抬動(dòng)觀測(cè)和壩體壩頂、上游面變形監(jiān)測(cè)的安全限值在安全限值抬動(dòng)值< 0. 2mm 限差監(jiān)測(cè)要求的基礎(chǔ)上，以0. 2MPa為提升幅度，盡量加大灌漿壓力，選取較大的灌漿壓力。2)壩體抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置安裝布置參見圖3 ；3)水工大壩灌漿期間壩面裂縫變形監(jiān)測(cè)水工大壩壩頂裂縫變形監(jiān)測(cè)布置參見圖4 5 ；通過BGK-4420型裂縫計(jì)測(cè)量各個(gè)壩段施工期間裂縫張開度內(nèi)有振弦式感應(yīng)元 件，連接桿從儀器主體拉出，彈簧被拉長導(dǎo)致張力增大并由振弦感應(yīng)元件測(cè)量。鋼弦上的張 力直接與拉伸成比例，接縫的開合度通過振弦讀數(shù)儀測(cè)出應(yīng)力變化而精確地測(cè)量；如圖4。5)水工大壩灌漿施工期間上游面變形監(jiān)測(cè)利用基康儀器的6350振弦式傾斜儀長期測(cè)量大壩結(jié)構(gòu)的傾斜變化，包括大壩、基 礎(chǔ)、擋土墻以及相似結(jié)構(gòu)，基本原理是利用安裝在被監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)上的傾斜傳感器來精確測(cè)量 傾斜度，如圖6。
權(quán)利要求
一種混凝土壩體防滲降壓施工方法，其方法是a、利用高速攪拌機(jī)，拌制42.5級(jí)大壩硅酸鹽水泥漿液，水灰重量比是水∶灰＝0.6∶1，制漿原材料的計(jì)量誤差控制小于5％，固相材料采用重量稱量法；b、采用高速攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速大于1200r/min運(yùn)行狀態(tài)下制漿，攪拌時(shí)間大于30s；c、采用3臺(tái)以上濕磨機(jī)串聯(lián)磨細(xì)工藝；在磨細(xì)3遍以后，顆粒磨細(xì)程度平均粒徑保證達(dá)到D50≤10μm；d、濕磨超細(xì)水泥漿液，摻加水泥重量0.5％的非引氣型高效減水劑；e、超細(xì)水泥漿液配制，采用馬氏漏斗進(jìn)行粘度檢測(cè)，漿液粘度指標(biāo)在31.12～34.05s之間；采用比重秤或波美氏比重計(jì)進(jìn)行比重檢測(cè)，漿液比重范圍在1.72～1.74g/cm3之間；采用量筒進(jìn)行析水率檢測(cè)，漿液析水率指標(biāo)體積比在3％～4.5％之間；f、按照壩體高度2.5～3.0倍的靜水壓力，初步選取灌漿壓力；在壩體抬動(dòng)觀測(cè)和壩體壩頂、上游面變形監(jiān)測(cè)的安全限值，在安全限值抬動(dòng)值≤0.2mm限差監(jiān)測(cè)要求的基礎(chǔ)上，以0.2MPa為提升幅度，盡量加大灌漿壓力，選取較大的灌漿壓力。
全文摘要
一種混凝土壩體防滲降壓施工方法，屬于水利、水電技術(shù)領(lǐng)域，其方法是拌制42.5級(jí)大壩硅酸鹽水泥漿液，水灰重量比是水∶灰＝0.6∶1；采用3臺(tái)以上濕磨機(jī)串聯(lián)磨細(xì)工藝；顆粒磨細(xì)程度平均粒徑保證達(dá)到D50≤10μm；濕磨超細(xì)水泥漿液，超細(xì)水泥漿液配制，漿液粘度指標(biāo)在31.12～34.05s之間；漿液比重范圍在1.72～1.74g/cm3之間；漿液析水率指標(biāo)體積比在3％～4.5％之間；選取較大的灌漿壓力。其有益效果是該施工方法中，水泥漿液顆粒細(xì)度控制、水泥漿液水灰比控制、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制、灌漿壓力控制和選擇、大壩施工期抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)制作、施工期安全監(jiān)測(cè)方法、專用孔口封閉器的設(shè)計(jì)制作，突破了國內(nèi)常規(guī)灌漿工法和國家、行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的限制。
文檔編號(hào)E02B3/16GK101929142SQ20091006717
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者盧洪彥, 尹婷婷, 張發(fā)林, 樸永南, 李偉, 李廣峰, 李明, 楊志, 王小明, 趙振華, 陳旭 申請(qǐng)人:中國水利水電第一工程局有限公司