[发明专利]高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水电站竖井施工领域，特别涉及一种高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法。

背景技术

在水利工程建设中，通气孔或闸门井是经常遇到的竖井结构。由于工程本身的特性，竖井结构一般高度都在几十米左右，甚至更高。施工时，都是在无水条件由底部向顶部分段浇筑而成，每段接触面称之为施工缝，若施工缝在浇筑上次砼之前，未能严格按规范要求进行技术处理，该结合面将是结构的薄弱层，在外力作用下将产生破坏，在水压作用下，该施工缝会发生渗水现象。在我国水利工程建设中，竖井高水头强渗水一直是影响水利工程安全运行的隐患之一，是水利施工的安全和技术性难题，如何有效封堵高压力下强渗水却没有切实可行的施工方法。

目前高水头下的堵漏一般采用将外水位降至渗漏处以下，保证渗漏处无水压的情况下进行关注水泥浆或水泥砂浆等填充材料。主要方法是：

将渗漏处的外水位降低渗漏处以下，以保证渗漏部位无内外水压差。在渗漏处一侧设置堵头，在渗漏处另一侧按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔位置进行钻孔，钻孔采用风钻或电动钻机成孔，孔深一般不小于构筑物厚度的2/3.然后进行清孔。埋设灌浆管和回浆管，采用高压灌浆机，灌注水泥浆或水泥砂浆。灌注质量待检合格后进行封孔。

然而，该方法存在如下缺点：

很多种情况下，外水位是无法也不能顺便降低，无法保证在无水压情况下灌浆。缝隙小，水泥砂浆不能完全填塞缝隙，造成堵漏不彻底，不能根本解决漏水问题。水泥浆或水泥砂浆凝固时间长，凝固后容易收缩产生缝隙，造成的回灌次数多，施工工期长，施工成本大。堵漏施工时，影响水利工程的正常运行。

因此，提供一种全新的高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法，能在不影响正常水量工程的前提下，进行堵漏施工，且后期能根本解决漏水问题就显得尤为重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法，本方法克服了现有技术中存在的不足，解决了在有水压作用下堵漏的技术难题，不仅投入少，成本低，安全可靠，施工进度快，而且不影响水利工程正常运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法，具体步骤如下：

步骤一：灌注材料选择：选用水溶性聚氨酯化学注浆材料作为裂缝填充材料；

步骤二：明水处理：灌浆处理前用纤维材料堵塞漏水缝缝口以创造安全施工环境并防止化学材料外漏；

步骤三：钻孔：在缝隙上方5-10cm布置钻孔位置，钻孔采用电动钻机，合金钻头钻进，钻孔孔径为14mm；确保直径10mm的止水针头可以放入挤压并膨胀；

步骤四：裂隙冲洗：用导管通入足量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗；直至回水澄清后10min或总的冲洗时间不少于20min结束；裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力；

步骤五：配浆：确保灌浆材料及固化物达到如下技术指标：浆液：浆液密度>1.11g/cm³、初始粘度<30/mpa.s、可操作时间>30min；固化物：抗拉强度≥20MPa、干粘结≥4.0MPa、湿粘结≥3.0MPa、抗渗压力≥2.5MPa、抗渗压力比≥400%；

步骤六：灌浆：

（1）灌浆方法：灌浆采用孔口封闭、纯压式灌浆法；选用灌浆压力可达700kgf/cm2，可进入0.02mm以上的缝隙的高压灌浆机；

（2）灌浆压力：灌浆压力选取1.0MPa；随着灌浆位置不同，灌浆压力逐步加大；灌浆压力以孔口压力表中值按照实验值为准，指针摆动范围小于灌浆压力的20%；灌浆压力应尽快达到实验值，透水率大、注入率较大的孔段，可采取分级升压，即可在裂隙冲洗或压水试验压力的基础上，在1MPa基础上按每0.2～0.4MPa为一级，每级压力的稳定时间不应少于5min；当指针摆动变形异常时应延长稳压时间至不大于十分钟；串通孔同时灌浆时，应分别控制压力使两边压力相差0.2MPa；

（3）灌浆结束标准：灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于0.02L/（min.m）后继续灌注30min或达到胶凝时间停止灌浆；

灌浆结束后，及时用无水乙醇将灌浆泵、灌浆管路和灌浆容器清洗干净，以备下次使用；

步骤七：封孔：当灌浆段灌浆结束以后，立即关闭进浆阀门进行闭浆，待压力表指针自然回零后，进行灌浆封孔，灌浆封孔采用“置换和压力灌浆封孔法”，终孔段灌浆完成后，采用0.5：1水泥浓浆，进行浆液置换和纯压式灌浆封孔，封孔灌浆压力为该孔灌浆最大控制压力，灌浆持续时间不小于1h，封孔结束。