長河壩電站導(dǎo)流洞裂縫化學(xué)灌漿

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摘要：長河壩導(dǎo)流洞混凝土澆筑完成后經(jīng)過檢查未見裂縫，襯砌施工完畢后，經(jīng)過一個洪水期后檢查發(fā)現(xiàn)部分部位產(chǎn)生裂縫，針對裂縫情況，采用了有效的化學(xué)灌漿技術(shù)，很好的保證了導(dǎo)流洞混凝土質(zhì)量。并為同類工程施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)流洞；化學(xué)灌漿；裂縫處理

1、工程概況

長河壩水電站布置2條初期導(dǎo)流洞，均布置在右岸，每條導(dǎo)流洞均由進口漸變段、堵頭段、洞身段、出口段構(gòu)成。兩條導(dǎo)流洞進口高程均為1482m，出口高程為1475m，1#導(dǎo)流洞長約1061m，2#導(dǎo)流洞長約1235m。主要段斷面采用城門洞型，兩條導(dǎo)流洞襯砌后尺寸均為12.0m×14.5m，根據(jù)不同圍巖類別條件及工程特性，混凝土襯砌厚度為0.6m～1.2m。

2、工程地質(zhì)

兩條初期導(dǎo)流洞洞身圍巖類別相近，為花崗巖及石英閃長巖，洞身段巖石完整性較好，進出口洞段較差。進、出口洞段為IV類圍巖，裂隙較發(fā)育，洞身上游段以III類為主，洞身下游段多以II類為主。

3、導(dǎo)流洞的混凝土施工情況

3.1混凝土施工情程

導(dǎo)流洞設(shè)計采用C25F200w10混凝土和聚丙烯摻。

1#初期導(dǎo)流洞，2006年8月-15～0+391m段開挖完成，2008年3月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，2008年5月固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2007年12月0+391～1+061m段洞開挖完成，2008年4月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2008年6月混凝土缺陷處理完成，2009年6月洞內(nèi)混凝土裂縫缺陷處理完成。

2#初期導(dǎo)流洞，2006年7月0-05～0+569 m段開挖完成，2008年3月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，2008年3月28日固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2007年3月0+569～1+235 m段開挖完成，2007年7月，洞身襯砌完成，回填灌漿、固結(jié)灌漿完成。2008年6月混凝土缺陷處理完成，2009年6月洞內(nèi)混凝土裂縫缺陷處理完成。

3.2混凝土的裂縫情況

四方現(xiàn)場全面普查洞內(nèi)混凝土的裂縫，進行編號、分類，同時標記處理方式；經(jīng)統(tǒng)計1#導(dǎo)流洞共編錄42條裂縫，長度1.5～4m，寬度0.15～0.6mm；2#導(dǎo)流洞共編錄64條裂縫，長度1.5～6m，寬度0.15～0.9mm。

3.3混凝土裂縫的初步分析

初期導(dǎo)流洞第一倉混凝土于2006年7月完成，最后一倉于2008年3月完成，最早澆筑完成的襯砌混凝土已經(jīng)在未過水的情況下經(jīng)過了22個月，特別是在枯水季節(jié)進口洞段混凝土表面很干燥，在2008年6月份檢查時，1#導(dǎo)流洞未見裂縫，2#導(dǎo)流洞進口段存在少量的細微裂紋，2#導(dǎo)流洞0+555～560左邊墻有一條長度約5m施工冷縫，2#導(dǎo)流洞775～787左邊墻有一條長度約12m施工冷縫已經(jīng)按要求處理，經(jīng)過一個枯水季節(jié)再次進洞檢查，洞內(nèi)出現(xiàn)了較多的裂縫，主要集中在進口段，以2#導(dǎo)流洞0+200樁號以前最為集中，裂縫主要發(fā)生在邊墻0～3m高度范圍內(nèi)，裂縫走向垂直洞軸線的縱縫為主。

4、化學(xué)灌漿方案的的選定

設(shè)計對裂縫處理提出技術(shù)要求，經(jīng)過設(shè)計，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位、專業(yè)化灌公司的根據(jù)裂縫的情況討論形成統(tǒng)一的裂縫處理原則和處理方案討論，施工單位組織人員編制詳細的化灌施工方案，報批后嚴格按照方案進行施工。

4.1化管材料的選擇及技術(shù)指標

4.1.1 CW環(huán)氧灌漿材料、ECH粘膠、水溶性聚氨酯灌漿材料要求

1、親水性好，漿液凝膠固結(jié)后不僅具有彈性而對混凝土有一定的粘接強度；

2、粘度低，可灌性好，可在潮濕或涌水情況下進行灌漿；

3、固結(jié)體無毒并具有較高的力學(xué)性能，凝固時間可調(diào)節(jié)。

4.1.2堵漏靈砂漿要求

堵漏靈砂漿是一種高效、速凝、多功能新型粉狀無機防水材料，它是以無機高強膠泥為主體，添加多種無機材料和助劑制成的一種快速凝結(jié)堵水材料。在有流水或涌水的情況下帶水堵漏，止水速度快，其抗壓、抗折、粘結(jié)強度、抗?jié)B指標都明顯優(yōu)于普通混凝土的性能，對水工建筑物的地下廠房、交通洞的墻面慢浸滲漏水的防水處理，具有其獨到的功效，是一種很好的混凝土缺陷修補材料。

4.2混凝土缺陷處理的施工基本流程

化灌工藝流程：裂縫描述→表面清理→布（鉆）孔→安裝灌漿嘴→封縫→壓風(fēng)檢查→灌漿→質(zhì)量檢查→刮環(huán)氧膠泥封閉。

裂縫表面封閉處理工藝流程：基面打磨→刷基面處理劑→涂刷KT1涂料→刮涂ECH膠泥→養(yǎng)護。

4.3化學(xué)灌漿的施工要點

4.3.1裂縫的分類

裂縫分類及缺陷施工處理分類：

對Ⅰ類縫：裂縫寬度（≥0.4 mm）采用環(huán)氧化學(xué)灌漿處理。

對Ⅱ類縫：裂縫寬度0.2～0.4mm 濕縫，采用環(huán)氧化學(xué)灌漿。

對Ⅲ類縫：裂縫寬度≤0.2mm的采取環(huán)氧膠泥表面封閉處理。

結(jié)構(gòu)縫：采用聚胺脂化學(xué)灌漿

4.3.2裂縫的清洗

為了確?；瘜W(xué)灌漿的質(zhì)量，在裂縫表面封閉完成并具有一定強度后，采用灌漿預(yù)埋管進行通氣沖洗，通氣采用從下到上一次通氣進行清洗。

4.3.3 化學(xué)灌漿施工

化灌自動記錄儀率定

在化灌前首先進行記錄儀率定，確保計量正確無誤，率定采用標準的量筒量取500ml的水進行率定，儀器經(jīng)過飽水，管路排氣完成后，多次率定結(jié)果在500±15ml以內(nèi)，滿足要求后進行化灌試灌。

裂縫通氣連通性檢查

封縫8小時后可進行通氣檢查，風(fēng)壓0.15MPa。

A.關(guān)閉所有灌漿嘴，留下1#、2#灌漿嘴，用1#灌漿嘴接上輸風(fēng)管進行壓風(fēng)，同時將2#灌漿嘴的軟管插入水中，觀察水中是否有氣泡冒出如有說明1#、2#灌漿嘴是串通，否則為不串通。

B.檢測完1#、2#灌漿嘴后，關(guān)閉1#灌漿嘴，用2#灌漿嘴接輸風(fēng)管，打開3#灌漿嘴，用上述方法進行通風(fēng)檢測，檢測標準同上。

C.在檢測各灌漿嘴的同時，用肥皂水抹在封縫材料上，肥皂水涂抹寬度要超過封縫材料，觀察有沒有氣泡冒出，如有，必須進行堵漏處理后方可灌漿。

化灌采用AB組分雙液型CW改性環(huán)氧樹脂材料在化灌前現(xiàn)場配置，配置比例為體積比A：B=6：1

A液采用一個小桶，用量筒量出1800ml的位置用紅油漆標記。

B液采用小水杯量出300ml的位置用紅油漆標記。

將B 液體倒入A液攪拌均勻后進行化灌，每次配漿2100ml。

灌漿控制標準及灌漿順序：

A.單嘴灌漿時間：每m裂縫3個灌漿嘴以上的，10min/孔，每m裂縫3個灌漿嘴的，15min/孔。

B.灌漿操作方法：

①灌漿前準備工作：接通電源，安裝好灌漿設(shè)備，連接輸漿管，排除設(shè)備及輸漿管內(nèi)的空氣，打開所有灌漿嘴。

②灌漿：采用穩(wěn)壓慢灌、依序灌漿施工方法，每孔純灌時間一般應(yīng)不小于40min，或當進漿量少于1ml/min后，可進行屏漿，開始進行下一孔灌漿施工，以保證灌漿質(zhì)量。施工時先將1#灌漿嘴接上輸漿管，開始灌注，當灌漿時間沒有達到規(guī)定時間而鄰近的灌漿嘴串漿時，關(guān)閉其串漿的灌漿嘴，繼續(xù)灌漿。當1#灌漿嘴灌漿時間達到規(guī)定時間后，接上2#灌漿嘴（此時，1#灌漿嘴處于屏漿狀態(tài)），依此類推，直至5#灌漿嘴灌達到規(guī)定時間。然后拔出1#灌漿嘴的輸漿管，將輸漿管接上6#灌漿嘴進行灌漿，依序進行，直至最后一個灌漿嘴灌漿不進漿時（或少于進漿1ml/min）穩(wěn)壓20min即結(jié)束灌漿。

C閉漿；當最后灌漿孔吸漿量小于1ml/min時屏漿30min即為結(jié)束標準。

化灌后達到強度后，對封縫的砂漿進行拆除，對縫面進行打磨清理沖洗，干燥后涂刮一層環(huán)氧膠泥。

導(dǎo)流洞總共化灌91.5m，最小單耗0.43kg/m，最大單耗3.1kg/m，平均單耗1.24kg/m的CW環(huán)氧樹脂化灌材料。

化灌后裂縫表面采用刮厚度2mm寬15～20cm的環(huán)氧膠泥，裂縫寬度≤0.2mm Ⅲ類縫采取環(huán)氧膠泥表面封閉處理，寬度15～20cm，厚2mm。

4.3.4化灌成果分析

化灌完成后在1#導(dǎo)流洞布置了一個檢查孔進行取芯檢查，2#導(dǎo)流洞布置了兩個部位取芯檢查，通過取芯檢查，裂縫基本貫穿了襯砌混凝土，從取芯效果來看，對裂隙有較好的填充和粘結(jié)?；嗪鬂B水的裂縫不再滲水，堵漏效果比較明顯

5、結(jié)論

一般基礎(chǔ)巖層的細微裂隙，即使采用濕磨細水泥漿液灌注，其效果仍不理想，而CW環(huán)氧漿材接近“真溶液”，具有強度高，可灌性好等優(yōu)點，能較好地解決這一問題。通過對長河壩導(dǎo)流洞工程化學(xué)灌漿處理的工程實踐，為今后在同類工程混凝土裂縫控制與防治處理施工中的運用提供參考，特別是地下過水有壓隧洞，當隧洞襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫后，常拌有滲水現(xiàn)象，會嚴重破壞混凝土結(jié)構(gòu)的安全，裂縫產(chǎn)生的原因、防治及處理的方法直接關(guān)系到隧洞的安全和使用壽命。