電力系統在我國經濟社會發展中占據著舉足輕重的地位。但是,近年來,隨著經濟社會的發展,我國電力供需矛盾日益激化。為了順應時代發展潮流和滿足現實發展需要,我國開始尋找更多的發電方式。
其中,水力發電就是一個典型。水電站利用水力資源進行發電,不僅可以緩解我國電力資源緊缺狀況,而且更加環保。目前,水電站已經成為我國電力系統中一個重要的組成部分。但是,在水電站運行的過程中,重力壩混凝土出現裂縫問題已經成為水電站主要病害之一,在很大程度上影響了水電站的經濟效益和社會效益。針對這個問題,我們必須采取一些處理措施,使水電站重力壩能夠滿足設計要求和承擔現實需要,為我國經濟社會發展和人們生產生活提供更多的電力資源。下面,我們就以某水電站為例,對水電站工程重力壩裂縫的原因和處理進行分析。
1 水電站工程重力壩混凝土出現裂縫的原因
混凝土出現裂縫是水電站中經常出現的一種病害。當水電站工程重力壩混凝土出現裂縫時,水庫中的水就會滲透到重力壩的混凝土結構中,如果嚴重時可能增加重力壩的內部壓力,減弱重力壩的抗滑能力,不僅降低了水電站的發電能力,而且甚至可能破壞整個水電站結構,給國家造成嚴重的經濟損失。由此可見,水電站重力壩混凝土出現裂縫的危害非常之大。那么,引起水電站工程重力壩出現裂縫的原因有哪些呢? 具體來講,引起混凝土結構出現裂縫的原因主要表現在以下幾個方面。第一,混凝土收縮引起的裂縫。在水電站重力壩進行混凝土澆筑的時候,受到溫度、大風、水灰比以及混凝土凝結時間等多種因素的影響,水電站重力壩的混凝土結構表面由于失水過多而導致收縮,由于混凝土在終凝前強度比較小,混凝土的強度無法抵抗本身收縮就會出現一些裂縫。第二,混凝土結構不均勻沉降引起的裂縫。水電站重力壩由于混凝土結構的地基土質不均勻、回填土不實、土質松軟等原因就會導致混凝土結構不均勻下沉,從而造成混凝土結構產生裂縫。
第三,溫度問題引起的裂縫問題。在水電站重力壩混凝土結構澆筑后,在混凝土發生硬化的過程中水泥水化會產生一些水化熱,水電站重力壩混凝士的體積比較大,大量的水化熱就會在混凝土內部結構凝聚,引起混凝土內部的溫度不斷上升,由于混凝土內外溫度的差異就會使混凝土表面產生一定的拉應力,當這種拉應力超過混凝土的抗拉強度時,水電站重力壩的混凝士表面就會產生裂縫。
2 水電站工程重力壩混凝土裂縫的處理
鑒于混凝土裂縫對水電站重力壩的嚴重危害,為了適應新時期水電站發展需要,我們必須采取一些措施對混凝土裂縫進行處理。目前,水電站重力壩混凝土裂縫處理最為常見的方法是化學灌漿法。下面,我們就結合水電站工程實際,對化學灌漿法的具體實施進行分析。
2. 1 化灌漿材和設備的選擇
目前我國常見的化灌材料主要包括丙烯酸鹽、彈性聚氨酯和、水玻璃、木質素漿、環氧樹脂以及非水溶性聚氨酯漿等。為了滿足施工需要,一般化灌材料要具有以下特性。第一,化灌材料穩定性要好,保證在在常溫和常壓狀態下不易發生變質。第二,化灌材料的粘度要小,具有較大的流動性,保證具有化灌材料具有很好的可灌性。第三,化灌材料要具有良好的抗壓和抗拉強度以及抗滲性能。第四,化灌材料的耐久性要好,對于氣溫、濕度以及一些微生物侵蝕具有較強的抵抗力等等。從水電站工程實際出發,綜合考慮施工工藝、工程造價等多種因素,本水電站重力壩混凝土裂縫處理中選用的是 YDS -0 的化灌漿材,這種材料不僅與混凝土具有較強的粘結強度,而且具有良好的抗壓強度和可灌性,能夠滿足本水電站施工需要。另外,在施工設備方面,在化學灌漿施工中,主要使用的施工設備包括灌漿泵和灌漿咀,灌漿泵選用的是美國的專用灌漿設備,灌漿咀使用的是多功能型灌漿咀。
2. 2 化學灌漿法施工工藝
與其他工程施工一樣,化學灌漿施工是一個系統的工程,其具體施工工藝如下。第一,灌漿盒和灌漿孔的布設。依據水電站重力壩的裂縫情況在裂縫的表面布設灌漿盒和灌漿孔,每個裂縫處至少設置灌漿盒,每一米左右距離設置一個灌漿孔。第二,鑿縫鉆孔施工。在布置好灌漿盒和灌漿孔之后,首先,沿著水電站重力壩的裂縫鑿一個 U 型槽,槽的寬度和深度控制在 3—5cm 范圍之內。其次,使用鋼絲刷對混凝土表面進行清洗工作,清除表面的一些灰塵或者其他雜物等。接著,使用風鉆進行鉆孔,在鉆孔的過程中要依據工程實際控制鉆孔的深度。
第三,沖洗與檢查的施工。在鉆孔施工結束后,還要使用高壓風水對鉆孔進行清洗工作,把鉆孔內的粉末等雜物清洗干凈。第四,灌漿盒和灌漿孔的埋設。當鉆孔及其周圍清洗干凈之后,我們就可以進行環氧積液的涂抹,并用環氧砂漿把漿管、排氣管等進行封牢,并把灌漿盒也使用環氧砂漿進行固定。第五,封縫施工。使用風水輪換把重力壩中的裂縫吹干凈,然后使用環氧砂漿把裂縫堵實。第六,配漿灌漿施工。當環氧砂漿施工 24 小時后,開始配置漿液,運用灌漿泵進行灌漿施工,在灌漿施工中,灌漿的壓力要控制在 0. 3Mpa 以內。
2. 3 化學灌漿施工質量控制
施工質量控制也是水電站重力壩裂縫處理中不可忽視的一個重要環節。因此,在化學灌漿施工過程中,我們要依照施工相關標準和要求,對灌漿的程序、灌漿設備的操作以及灌漿的清洗等進行嚴格控制,以保證水電站重力壩整體的施工質量。
3 結束語
綜上所述,水電站在我國經濟社會發展中發揮著重要作用。但是,重力壩裂縫問題的出現嚴重影響了水電站的正常運行。因此,在水電站運行過程中,一方面我們要加強對重力壩的維護工組,預防裂縫的出現,另一方面一旦出現裂縫,我們要及時采取一些措施,比如,化學灌漿法,對其進行處理,減輕裂縫對水電站的影響,從而使水電站更好地為我國經濟社會發展提供源源不斷的電力資源。
參考文獻
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