陳擎環+蔡亞琴+周路平
摘要:文章介紹了江蘇省泰州引江河高港樞紐泵站、節制閘和送水閘對在檢查中發現的混凝土裂縫處理的工藝流程,并分析了混凝土裂縫產生的原因,總結了混凝土裂縫清理、封閉和灌漿中需要注意的問題,以供類似工程參考。
關鍵詞:水利樞紐;混凝土裂縫;裂縫清理;裂縫注漿;裂縫表面封閉
中圖分類號:TU755文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)21-0108-02
1工程概況
泰州引江河是國家南水北調東線水源工程之一,南起長江,北接新通揚運河,全長24km,是一項以引水為主,灌溉、排澇、航運、生態、旅游綜合利用的大型水利設施。工程于1996年10月開工建設,1999年9月建成并投入運行。
泰州引江河的控制口門——由高港樞紐由泵站、節制閘、調度閘、送水閘、船閘及110kV專用變電所組成。泵站主要作用是抽引江水北上至里下河地區和沿海墾區,并可抽排里下河地區的澇水,設計流量300m3/s,X型流道,9孔分3塊底板。送水閘主要作用是配合泵站東側的1#~3#機組,解決通南地區引水和排澇問題,設計流量100m3/s,為Ш級水工建筑物,整體式平底板,帶胸墻。節制閘設計流量440m3/s,5孔分為2塊底板,由于擋潮水位較高,設置了凈高5m的鋼筋混凝土
胸墻。
2裂縫情況
管理單位在2011年6月底進行日常檢查時,發現泵站聯軸層北側隔墻存在裂縫,隔墻上下游側面共發現裂縫8條,位置基本對應,每條長度在5m左右,表面裂縫寬度0.1~0.7mm。送水閘每孔胸墻均發現裂縫,縫寬0.1~0.2mm。節制閘1#邊墩2條豎向裂縫,裂縫表面寬度0.1~0.7mm。
3處理方案
3.1裂縫屬性分析
管理單位發現裂縫后,組織專家組現場會診,并根據專家建議安排技術人員標記裂縫的分布、位置和長度。泵站聯軸層北側隔墻、送水閘胸墻和節制閘閘墩等部位出現的裂縫走向基本為豎向裂縫。在裂縫兩側,技術人員埋設了不銹鋼觀測點,采用裂縫寬度儀和游標卡尺進行觀測。經一年多時間的連續觀測,裂縫表面寬度基本無變化,專家組診斷裂縫屬于溫度裂縫。
3.2裂縫處理方案
經與技術單位研究,參考以往對水閘、泵站、船閘等工程墩墻混凝土裂縫處理經驗,決定對泵站聯軸層隔墻、送水閘胸墻和節制閘閘墩等結構部位混凝土裂縫采用化學灌漿處理,達到隔絕有害介質對縫內混凝土的侵蝕、防止縫內鋼筋銹蝕以及補強等目的。具體施工方法為:先沿縫涂刷封縫膠泥,同時布置灌漿嘴,在0.1~0.3MPa的壓力作用下,沿裂縫灌入E-85環氧漿材,將裂縫處混凝土連結成整體,并阻止有害介質對混凝土的侵蝕、防止縫內鋼筋銹蝕,在裂縫灌漿后用磨光機將表面封閉材料和灌漿嘴清除。
3.3泵站、送水閘混凝土裂縫處理流程
泵站、送水閘混凝土裂縫處理程序為:
裂縫檢查→裂縫表面清理→安裝注漿底座→裂縫表面封閉→檢查裂縫連通及封閉情況→注入E-85裂縫修補膠→打磨表面封閉材料及注漿底座→表面修飾。
3.3.1表面清理。沿裂縫兩側各0.15m將混凝土表面粘附的泥砂、污垢等清理干凈。
3.3.2安裝注漿底座。沿裂縫安裝注漿底座,根據裂縫表面寬度,底座間距在0.1~0.2m之間。
3.3.3裂縫表面封閉。表面封縫材料采用DZ專用樹脂膠泥,沿裂縫用油漆鏟刀刮DZ專用樹脂膠泥2遍,寬度5cm左右,厚度1~2mm。
3.3.4裂縫表面封閉情況檢查。逐條檢查裂縫表面封閉情況,采用壓水法,逐個注漿底座檢查,通過注漿器注入清水,目的是檢查注漿底座安裝情況和表面封閉層施工質量,防止注漿時跑漿。從檢查情況看,注漿底座之間上下連通情況較好。注水檢查發現個別底座、表面封閉層以及混凝土表面肉眼不能看見的縫隙均再用DZ專用樹脂膠泥封閉處理。
3.3.5裂縫注漿。現場采用注漿器,向縫內灌注E-85灌縫膠,注漿時遵循由低到高、每個注漿底座均注漿的原則。
在泵站擋水墻裂縫注漿時,先從擋水墻長江側面布置的注漿底座由下而上逐段注漿,待內河側面布置的注漿底座溢出漿液后,用塞子塞住。除5#擋水墻下部1m高度內的內河側面注漿底座未溢出漿液外,在灌注擋水墻長江側面注漿底座時,內河側面的注漿底座均溢出漿液,說明擋水墻上的裂縫已貫通,裂縫的連通性較好。
在送水閘胸墻裂縫注漿時,先從胸墻東側面布置的注漿底座由下而上逐段注漿,待西側面布置的注漿底座溢出漿液后,用塞子塞住。從注漿情況看,大部分胸墻上的裂縫已貫通,對于未貫通的裂縫或連通性不好的裂縫,再從西側面安裝注漿器注漿。
低壓注漿原理為滲透與擴散,在注漿過程中需注意注漿時間、漿液粘度、擴散半徑之間的關系。
裂縫注漿過程可從以下四個方面進行控制:(1)漿底座之間的間距,基本控制在0.1~0.2m之間;(2)先從低處注漿底座處安裝注漿器注漿,待相鄰注漿底座冒出E-85灌縫膠后,封閉該注漿底座,再繼續注漿,直至相鄰2~5個注漿底座均出漿,再從下一個注漿底座開始注漿,每一個注漿器處持續注漿時間40~60min,對寬度大于0.3m的裂縫,還進行二次復灌;(3)注漿壓力,每個注漿底座開始注漿時,注漿器起始注漿壓力均控制在0.3MPa左右,持壓階段注漿器注漿壓力控制在0.2MPa左右;(4)漿液膠凝化時間,控制在100min
以上。
3.3.6表面修飾。裂縫注漿結束,確認E-85灌漿膠已完全固化,裂縫表面封閉涂層和注漿底座用角向磨光機打磨平整,做到裂縫處理后混凝土表面平整,基本不留被處理的痕跡。
3.4節制閘混凝土裂縫處理
節制閘東邊墩在胸墻頂橫梁以上部位裂縫采用3.3節的處理方法,與胸墻相交部位的裂縫由于不能按3.3節的方法粘貼注漿底座,采用電錘埋注漿嘴,再用電動注漿泵注漿,其處理工藝過程如下:
表面清理→鉆孔→安裝注漿嘴→注入E-85灌縫漿材→卸下注漿嘴→表面修飾。
3.4.1?表面清理。將裂縫兩側混凝土表面粘附的泥砂、污垢等清理干凈。
3.4.2?安裝注漿嘴。在裂縫一側鉆孔,鉆孔與裂縫斜交,安裝注漿嘴。
3.4.3?注漿。在0.2~0.3MPa的灌漿壓力下灌入E-85灌縫漿材。
4結語
本次對泰州引江河高港樞紐泵站聯軸層北側隔墻、送水閘胸墻、節制閘東側邊墩的裂縫,采用低壓灌漿處理,達到封閉裂縫、防止縫內鋼筋銹蝕等目的,2013年5月25日開始施工,至6月15日施工結束,共處理混凝土裂縫41條,累計長度84m。裂縫表面平整、漿液飽滿,施工質量良好,達到了除險加固,消除工程隱患的目的,確保了工程的安全運行,可在類似案例中借鑒和
推廣。
參考文獻
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