某水庫放水隧洞混凝土裂縫處理方案

【摘 要】水庫放水隧洞裂縫是施工和運(yùn)行管理中常見的問題，本文通過對裂縫的一系列處理措施，得到很好的效果，減少滲漏的危險(xiǎn)性，對同類事故處理具有指導(dǎo)和處置作用。

【關(guān)鍵詞】裂縫；聚氨酯；工藝；檢測

1 工程概況

某水庫位于塔城地區(qū)裕民縣境內(nèi)。該水庫的放水隧洞承擔(dān)著引水灌溉、泄洪導(dǎo)流等多種作用，是水庫重要的組成部分。

水庫可灌溉農(nóng)田，補(bǔ)充灌溉天然草場；每年向裕民縣城供水保證居民生活用水及城鎮(zhèn)綠化用水；并有效保證下游農(nóng)田及四個(gè)村的防洪安全。該水庫為攔河水庫，工程等別為三等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時(shí)建筑物為5級。

2 存在問題

經(jīng)踏勘，發(fā)現(xiàn)水庫放水隧洞混凝土存在裂縫、冷縫等形態(tài)不同的裂縫，局部貫穿性裂縫和伸縮縫出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

2.1 裂縫的危害

2.1.1 影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全；

2.1.2 水中侵蝕性的介質(zhì)易對涵洞混凝土造成侵蝕破壞；

混凝土裂縫的存在，使空氣中的二氧化碳極易滲透到混凝土內(nèi)部并與水泥的某些化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣，這就是常說的混凝土碳化。混凝土開裂主要會降低混凝土三種類型的耐腐蝕能力，一是耐溶蝕型腐蝕，即水將一部分水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣溶解并流失，從而引起混凝土破壞；二是耐酸鹽腐蝕和鎂鹽腐蝕，即通過凝土裂縫造成的酸鹽腐蝕和鎂鹽腐蝕生成的產(chǎn)物并不具有膠凝性，且易被水溶解，最導(dǎo)致混凝土中的水泥石遭到破壞；三是耐結(jié)晶膨脹型腐蝕

2.1.3 滲漏易對涵洞混凝土造成溶出性破壞和凍融破壞；

混凝土裂縫將使水閘產(chǎn)生滲漏，滲漏的結(jié)果，一方面在壓力水的作用下使裂縫逐擴(kuò)寬和發(fā)展；另一方面當(dāng)水滲入混凝土內(nèi)部后將一部分水泥中的氫氧化鈣溶解，其溶解后則會進(jìn)一步促使水泥水化物的水解。根據(jù)調(diào)查，由裂縫引起的各種不利結(jié)果滲漏水占60%。混凝土受到硫酸鹽的作在裂縫和混凝土孔隙中形成低溶解度的新生物，逐步累積后將產(chǎn)生巨大的應(yīng)力使混凝遭受破壞。

2.1.4 水中侵蝕性的介質(zhì)及干濕交替易對鋼筋造成腐蝕及銹蝕破壞；

在潮濕的環(huán)境下二氧化碳能水泥中的氫氧化鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣相互作用并轉(zhuǎn)化成碳酸鹽，中和水泥的堿性，使混凝土的堿度降低鋼筋純化膜遭受破壞，鋼筋產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞。

2.1.5 影響混凝土結(jié)構(gòu)的美觀和正常的運(yùn)行檢查工作

3處理方案

處理原則：對涵洞出現(xiàn)的所有裂縫和滲水伸縮縫化灌水溶性聚氨酯材料；處理目標(biāo)：深度灌漿達(dá)到永久性堵漏兼帶補(bǔ)強(qiáng)的雙重效果。

3.1 施工材料

3.1.1 水溶性聚氨酯

采用水溶性聚氨酯灌漿材料，該材料是由異氰酸酯與水性聚醚等經(jīng)一定工藝合成而得的單組份灌漿材料，該材料遇水先分散乳化，進(jìn)而凝膠固結(jié)，與周圍的混凝土有較強(qiáng)的粘結(jié)能力，具有止水和加固補(bǔ)強(qiáng)的雙重功能，該材料能在水中固化，固結(jié)體彈性大，抗?jié)B性耐久性好。

3.1.2 丙乳砂漿

（1）材料特點(diǎn)（與普通水泥砂漿比較）：

丙乳砂漿抗凍指標(biāo)大于F300，材料基本無毒，施工方便、成本低，能夠達(dá)到防止老混凝土進(jìn)一步炭化，延緩鋼筋銹蝕速度，抵抗剝蝕破壞的目的。

3.2灌漿設(shè)備

采用路得IE-01高壓灌注機(jī)，該設(shè)備是高性能灌注機(jī)，灌注壓力高達(dá)50MPa，是混凝土裂縫的完美抓漏補(bǔ)強(qiáng)灌注機(jī)。其性能和特點(diǎn)是工作壓力大，可使?jié){液進(jìn)入0.02mm以上的發(fā)絲裂縫深達(dá)1米；并可連續(xù)高效施工；體積小，易于搬動、維修；配備專用的止水針頭，無須鑿槽，施工簡便快速。

3.3施工工藝

3.3.1 布孔:根據(jù)實(shí)際情況，本次裂縫布孔采用斜孔交叉布置，裂縫布孔的垂直深度不小于厚度的1/3，布孔間距20-25cm；滲水伸縮縫的布孔深度以穿過伸縮縫內(nèi)的止水橡皮為準(zhǔn)，布孔間距30-50cm。

3.3.2 洗孔:鉆孔后，將孔中的粉塵和碎末沖洗干凈以疏通鉆孔和裂縫形成的通道；

3.3.3 埋嘴灌漿:本次處理采用專用止水針頭；

3.3.4 壓水試驗(yàn):埋嘴試驗(yàn)后，需進(jìn)行壓水試驗(yàn)，可利用灌漿機(jī)的壓力將孔內(nèi)的水壓入裂縫內(nèi)，以了解裂縫和各灌漿孔之間是否通暢，是否需重新布孔埋設(shè)止水針頭，直至完全滿足要求后方可進(jìn)行灌漿；

3.3.5 灌漿:經(jīng)過試驗(yàn)檢查，認(rèn)為合格后即可配制漿液，并按如下工序進(jìn)行灌漿：

灌注漿液從第一枚針頭開始，當(dāng)漿液從裂縫處冒出，立即停止，移入第二枚針頭繼續(xù)灌注，依次向前進(jìn)行；為使裂縫被漿液灌滿，漿液在裂縫處未完全愈合的進(jìn)行第二次注漿，第二次注漿與第一次注漿要間隔一段時(shí)間，但必須在漿液凝固前完成；灌漿壓力可采用35MPa以下（灌注機(jī)壓力表壓力），灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以裂縫中漿液互串為準(zhǔn)，每個(gè)孔灌漿時(shí)間不小于2-3分鐘。

3.3.6 整理縫面:待漿液凝膠固化后，將裂縫表面止水針頭取出，清理干凈，孔內(nèi)用丙乳砂漿封添密實(shí)，表面恢復(fù)原狀。

4 效果檢測

使用便攜式取芯機(jī)隨機(jī)鉆心取芯，芯樣直徑為48毫米，芯樣長度200毫米。處理后的裂縫隨機(jī)選出幾個(gè)壓水點(diǎn)，布置斜孔，埋設(shè)止水針頭，使用手動試壓泵在0.4MPa壓力狀態(tài)下保持1-2分鐘，保證化灌處理后的裂縫縫面無滲漏。經(jīng)效果檢測后，水庫放水隧洞局部貫穿性裂縫和伸縮縫出現(xiàn)滲水現(xiàn)象消失。

參考文獻(xiàn)：

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