一种重力式坝伸缩缝止水失效顶水快速封闭的处理方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于水工重力式挡水建筑物结构的伸缩缝顶水封闭处理方法。
【背景技术】
[0002]混凝土或浆砌石重力坝以及类似高重结构的伸缩缝止水有效是工程正常运行关键之一。一般说来，伸缩缝止水失效后漏水，轻则为工程运行带来负担，重则影响工程运行安全。由于工程运行时间较久，伸缩缝止水老化，或因工程结构沉陷、变形等各种不同情况造成伸缩缝止水封闭失效，导致工程运行受到影响。
[0003]由于这类伸缩缝都在坝体内或结构体内，止水失效导致漏水存在压力水头，修复相当困难。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种重力式坝伸缩缝止水失效顶水快速封闭的处理方法，以解决重力式坝伸缩缝止水破坏的问题。
[0005]本发明采取的技术方案是，包括下列步骤:
一、钻孔与测试渗流状况
1.钻孔
在大坝4迎水面方向、原伸缩缝止水带I前30~50厘米处沿伸缩缝2向下钻孔3，孔直径90~109 mm,以便于探孔与注浆为原则，钻孔深度为深入结构基础5中50?100厘米；
2.测试孔中渗流水情况
用流速仪测试，或用长圆木棒测试，木棒直径应略大于伸缩缝宽度，当有较大的渗流量，则木棒受渗流压力，其移动受影响，记录下有较大渗流量处的位置；
二、伸缩缝封闭
1.采用辅助减渗流措施
渗压水严重时，说明伸缩缝破坏严重，不能进行直接封堵，须采用辅助减渗流措施，按照记录，对有较大渗流量处的位置，采用无纺布包裹直径与伸缩缝宽度相同的木棒，木棒长度0.6-1.2米，用钢绞线或钢筋放入钻孔中，到达较大渗流量处时，由于流动水压作用，使木棒贴于伸缩缝上，使渗压水挤压木棒，形成木棒挤伸缩缝状态；如下边还有较大渗流量处，可重复上述步骤，以有效降低渗压水流速，基本形成低速渗流情况；
2.放入化学灌浆管、混凝土注浆管
采用辅助木棒后，可以形成较低渗压流速，或渗压水流速较小时，用两根钢筋分别挂接一根化学灌浆管、一根混凝土注浆管，化学灌浆管位于下游方向，尽量贴近木棒；
无木棒时，用钢绞线或钢筋挂接一根化学灌浆管，一根混凝土注浆管，化学灌浆管位于下游方向；
如坝高40米以下，则用人工将化学灌浆管、混凝土注浆管放入钻孔底部岩面上；对于40米以上坝高，需要增加辅助吊装机械设备6，协助放入或吊起灌浆管； 3.先注入快凝高膨胀聚氨酯灌浆材料，在高膨胀聚氨酯灌浆材料应该先于水泥基材料2分钟到达灌浆口，并开始在水中初凝，形成絮状，随着动水飘动，此时注入特种抗冲刷水泥基材料，当特种抗冲刷水泥基材料到达混凝土灌浆管出口时，已经有一定量的高膨胀聚氨酯灌浆材料在钻孔内了，并已经形成絮状，随流动水流流动，挂阻在裂缝上，开始形成对渗流的封闭作用；
在特种抗冲刷水泥基材料距底部有1.5-2.0米高度时，边注入，边拔管，保持抗冲刷水泥基材料压在注浆管口深度在0.5?1.5米，因为压在管口过深，拔管费力，太浅，容易形成水泥基材料脱节，造成封闭效果不好；
随着特种抗冲刷水泥基材料注入，在灌浆泵压力作用下，注入的特种抗冲刷水泥基材料推动其材料浆面上升，从而推着絮状聚氨酯材料上升，如缝隙有渗压水流动，漂浮的絮状聚氨酯就被吸入；
然后特种抗冲刷水泥基材料将正在流出的高膨胀聚氨酯灌浆材料与这些絮状胶体挤压到孔壁上，形成即将膨胀的絮状物，随之逐渐形成膨胀压，在膨胀压作用下，絮状纤维材料被压入混凝土缝隙中，与灌浆料中的絮状纤维材料一起阻止渗流的流动，形成完整的承力体系；
三.封闭到钻孔口，注浆结束
此时，高膨胀聚氨酯灌浆材料已经开始大范围膨胀，在孔中，由于水泥基材料基本不受压缩，部分高膨胀聚氨酯灌浆材料在特种抗冲刷水泥基材料与孔壁之间膨胀，形成完全封闭柱体，其余高膨胀聚氨酯灌浆材料都挤到伸缩缝中膨胀，也起到封缝作用，从而有效封闭了伸缩缝；
所述高膨胀聚氨酯灌浆材料是由如下量量份数的原料制成的:
聚醚多元醇，PPE官能度为4?4.5 500~1000份，
甲苯二异氰酸醋TDI200-9500份，
邻苯二甲酸二异壬酯DINP5~800份，
紫外线吸收剂A，邻羟基苯甲酸苯酯 1~8份，
紫外线吸收剂B，2，4-二羟基二苯甲酮1~8份，
抗氧剂，2,6-三级丁基-4-甲基苯酚 1~8份，
脱水乙酸乙酯10~900份，
2，2-二羟甲基丁酸 DMBA0~600 份，
氯化石蜡-5210-600份，
气体吸收剂，氢氧化钾0~100份，
将聚醚多元醇、紫外线吸收剂A、紫外线吸收剂B、抗氧剂按比例混合，加温至130 ~150°C，真空脱水2 ~ 3小时，冷却至45°C，在氮气保护下加入甲苯二异氰酸酯(TDI)高速搅拌0.5小时后、升温至80°C，继续反应3小时，用二正丁胺法分析NCO含量达理论值后停止反应，加入脱水乙酸乙酯，保温0.5小时，降温至45°C，加入邻苯二甲酸二异壬酯、2，2-二羟甲基丁酸、氯化石蜡-52、氢氧化钾，混合0.5小时，如调整粘稠度可以加入丙酮搅拌即可；所述特种抗冲刷水泥基材料是由如下重量份的原料制成的:
通用硅酸盐水泥P042.5 1000-1400份，
中粗砂1100?2000份， 瓜子石，粒径0.5~lcm O?600份，
水300~500 份，
2?5厘米松散短麻絮 O?100份，
絮凝剂10?110份，
三乙醇胺O?80份，
复配材料包括下列重量份数比的原料:
聚羧酸高效减水剂8?I 5份，
低粘度降稠保塑剂，粘度在50~100cpSO?5份，
砂浆伴侣2?15份，
可再分散乳胶粉1.5?15份。
[0006]本发明的优点是:采用本发明可以快速处理伸缩缝止水破坏造成的漏水问题，而且可以带水操作，不用放空水库或者说不影响正常蓄水，也就是说，常规的处理方式是需要排除水压后，才能进行有效处理，而本发明在不影响水库或其它蓄水建筑物正常运行的状况下，利用材料特性与渗透水压特点，快速修复破坏的止水，实现低损快速修复工程，排除工程隐患，不仅大幅节省工程投资，节省水资源，而且迅速解决工程问题，不影响工程正常运行。
【附图说明】
[0007]图1是本发明钻孔位置布置示意图；
图2是本发明工作状态参考图。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
包括下列步骤:
一、钻孔与测试渗流状况
1.钻孔
在大坝4迎水面方向、原伸缩缝止水带I前30厘米处沿伸缩缝2向下钻孔3，孔直径90mm，以便于探孔与注浆为原则，钻孔深度为深入结构基础5中50厘米；
2.测试孔中渗流水情况
用流速仪测试，或用长圆木棒测试，木棒直径应略大于伸缩缝宽度，当有较大的渗流量，则木棒受渗流压力，其移动受影响，记录下有较大渗流量处的位置；
二、伸缩缝封闭
1.采用辅助减渗流措施
渗压水严重时，说明伸缩缝破坏严重，不能进行直接封堵，须采用辅助减渗流措施，按照记录，对有较大渗流量处的位置，采用无纺布包裹直径与伸缩缝宽度相同的木棒，木棒长度0.6-1.2米，用钢绞线或钢筋放入钻孔中，到达较大渗流量处时，由于流动水压作用，使木棒贴于伸缩缝上，使渗压水挤压木棒，形成木棒挤伸缩缝状态；如下边还有较大渗流量处，可重复上述步骤，以有效降低渗压水流速，基本形成低速渗流情况；
2.放入化学灌浆管、混凝土注浆管采用辅助木棒后，可以形成较低渗压流速，或渗压水流速较小时，用两根钢筋分别挂接一根化学灌浆管、一根混凝土注浆管，化学灌浆管位于下游方向，尽量贴近木棒；
无木棒时，用钢绞线或钢筋挂接一根化学灌浆管，一根混凝土注浆管，化学灌浆管位于下游方向；
坝高40米以下，则用人工将化学灌浆管、混凝土注浆管放入钻孔底部岩面上；
3.先注入快凝高膨胀聚氨酯灌浆材料，在高膨胀聚氨酯灌浆材料应该先于水泥基材料2分钟到达灌浆口，并开始在水中初凝，形成絮状，随着动水飘动，此时注入特种抗冲刷水泥基材料，当特种抗冲刷水泥基材料到达混凝土灌浆管出口时，已经有一定量的高膨胀聚氨酯灌浆材料在钻孔内了，并已经形成絮状，随流动水流流动，挂阻在裂缝上，开始形成对渗流的封闭作用；
在特种抗冲刷水泥基材料距底部有1.5米高度时，边注入，边拔管，保持抗冲刷水泥基材料压在注浆管口深度在0.5米，因为压在管口过深，拔管费力，太浅，容易形成水泥基材料脱节，造成封闭效果不好；
随着特种抗冲刷水泥基材料注入，在灌浆泵压力作用下，注入的特种抗冲刷水泥基材料推动其材料浆面上升，从而推着絮状聚氨酯材料上升，如缝隙有渗压水流动，漂浮的絮状聚氨酯就被吸入；
然后特种抗冲刷水泥基材料将正在流出的高膨胀聚氨酯灌浆材料与这些絮状胶体挤压到孔壁上，形成即将膨胀的絮状物，随之逐渐形成膨胀压，在膨胀压作用下，絮状纤维