常州采菱港樞紐工程裂縫處理修補效果分析

夏祥林 陶春梅 丁桂清

(1.江蘇省水利科學研究院材料結構研究室， 江蘇 揚州 225002；2.連云港市通榆河北延送水工程管理處， 江蘇 連云港 222004；3.連云港市水利建筑安裝工程有限公司， 江蘇 連云港 222006)

常州采菱港樞紐工程裂縫處理修補效果分析

夏祥林1陶春梅2丁桂清3

(1.江蘇省水利科學研究院材料結構研究室， 江蘇 揚州 225002；2.連云港市通榆河北延送水工程管理處， 江蘇 連云港 222004；3.連云港市水利建筑安裝工程有限公司， 江蘇 連云港 222006)

本文分析了常州采菱港樞紐工程混凝土裂縫成因，介紹了水工“環氧樹脂膠”低壓注漿混凝土裂縫修補工藝，結果證明修補效果良好，可為水利工程類似淺層裂縫的處理提供借鑒。

采菱港樞紐；淺層裂縫；修補

1 工程概況

采菱港樞紐工程是常州市運北片重要的防洪節點控制工程之一，該工程建在采菱港與大運河交匯口北側200m處的采菱港河上，由單孔凈寬12m的節制閘和1座20m3/s的泵站組成。采菱港樞紐工程等別為Ⅰ等，其主要建筑物工程級別為1級，次要建筑物工程級別為3級，臨時建筑物為4級，建筑物抗震設計烈度為7度。本工程防洪標準為200年一遇，設計洪水位5.95m。采菱港樞紐工程是一座為防洪、除澇、通航、改善城市水環境為主要功能的大(1)型工程。

泵站布置在采菱港河道東側，為單向泵站，選用兩臺1820ZGB10—1.5型豎井貫流泵配套355kW異步電機及齒輪減速箱，單泵流量10m3/s，設計總流量20m3/s。泵站采用堤身式布置，兩臺機組并列安排在一塊底板上。站身底板以上至高程2.60m之間為流道層，高程2.60～7.20m之間為工作層，高程7.20m以上為主廠房。

節制閘布置在采菱港河道西側，節制閘凈寬12m，底板順水流方向長15m、垂直水流向長15.20m，底板頂面高程為0.00m，厚度為1.40m，閘墩厚1.01m，內河側墩頂高程為6.00m，外河側墩頂高程為7.20m，中部排架頂高程為11.46m，排架上設4.50m寬敞廊式工作橋，橋頂面高程13.00m。

2 裂縫情況簡介

混凝土裂縫主要發生在內外河側翼墻、泵站流道層等部位。裂縫共計21條，其中泵站流道內壁8條、節制閘墩墻1條、內外河翼墻墻身12條。縫寬超過0.20mm的9條，分別為：F型1號翼墻墻身的1號(0.28mm)、2號(0.24mm)裂縫、H型2號翼墻墻身的1號(0.30mm)裂縫、D型1號翼墻墻身的1號(0.22mm)裂縫、D型2號翼墻墻身的1號(0.27mm)裂縫、E型翼墻墻身的1號(0.24mm)裂縫、內河流道2號孔的1號(0.24mm)裂縫、G型翼墻墻身的1號(0.23mm)、2號(0.27mm)裂縫。經過觀察，所有裂縫已不再發展，趨于穩定。根據《水閘施工規范》(SL 27—91)要求，縫寬小于0.20mm的裂縫不要求處理，為確保工程質量，需對上述裂縫進行低壓灌漿方案處理。

3 裂縫成因分析

裂縫出現后，參建方組織對裂縫的部位、寬度、高程、長度進行了觀測，形成觀測記錄，研究認為：裂縫產生的原因主要包括三方面。

3.1 混凝土質量因素

工程所有部位混凝土均由商品混凝土廠家供應，除墊層外的所有部位均為泵送混凝土。泵送混凝土的特點是坍落度大，骨料粒徑較小，水灰比大，粉煤灰摻量大，混凝土和易性較好，便于振搗密實，抗壓強度高但抗裂強度一般。

經分析:混凝土裂縫主要原因是商品混凝土廠家的散裝水泥細度模數小、自身溫度高、產生的水化熱較大，混凝土產生收縮，造成混凝土形成裂縫。

3.2 養護因素

翼墻及泵站流道層及工作層等只采取常規養護方法進行養護，特別是泵站流道層部位的拆模時間較長，對灑水養護工作有所影響。

3.3 結構應力因素

這些裂縫均發生在結構物尺寸變化處，屬應力集中區，如：泵站流道層部位裂縫發生在預制混凝土心墻附近；裂縫發生部位的上下層混凝土澆筑時間間隔較大，由于底板及墻身應力變化不一致，導致裂縫產生。

4 處理措施

采用 “環氧樹脂膠”對裂縫進行處理。主要工藝為低壓注漿。

4.1 清理裂縫

用大功率吸塵器清理結構物面層，找出裂縫位置，裂縫精確定位。沿裂縫長度及中心用角磨機打磨150mm寬，清除表面浮漿。使用吸塵器吸凈灰塵，采用鋼絲刷等工具清除裂縫表面的污物，然后用毛刷蘸丙酮、酒精等有機溶劑，將裂縫兩側50mm的范圍擦洗干凈，并保持干燥。

4.2 埋設灌漿嘴

將灌漿嘴根據裂縫寬度及分布情況埋設在裂縫上。灌漿嘴間距取350～500mm，在裂縫交叉處、較寬處、縫端處布嘴，在一條裂縫上必須有進漿嘴、排氣嘴及出漿嘴。對于寬度較窄、深度較淺的裂縫，直接在表面布置灌漿嘴進行注漿；對于寬度較寬、深度較深的裂縫，選用帶針頭注漿嘴，將注漿嘴針頭打入裂縫內進行注漿，鉆孔需深至密實混凝土處。鉆孔后先將孔內粉塵和碎屑沖洗干凈。

沖孔用水要保持清潔，壓縮空氣應經油水分離器，以免油垢污染縫面，影響灌漿效果。深層縫的處理要注重灌漿孔的布置和灌漿順序。確保每條裂縫均注漿飽滿，不留空隙。

4.3 封縫

打孔后將灌漿管插入，插入深度以貼近密實面為準，然后用環氧膩子對裂縫表面及灌漿管周圍進行封堵，封縫埋管前需將封縫埋管區域刷毛并清理干凈、烘干，封縫止漿是為了防止漿液流失，確保漿液在灌漿壓力下將裂縫充填密實。

4.4 配漿及灌漿

配制環氧樹脂膠和復合防水涂料時，要佩戴防毒面罩或防護口罩，避免發生中毒事故，配制場地選在開闊、通風處。灌漿機具、器具及管子在灌漿前應進行檢查，運行正常時方可使用。接通管路，打開所有灌漿嘴上的閥門，用壓縮空氣將孔道及裂縫吹干凈；根據裂縫區域大小，可采用單孔灌漿或分區群孔灌漿。在一條裂縫上灌漿可由一端到另一端，灌漿時應待下一個排氣嘴出漿時立即關閉轉芯閥，如此順序進行。化學漿液的灌漿壓力常采用0.20MPa，壓力逐漸升高，禁止驟然加壓。達到規定壓力后，保持壓力穩定，以滿足灌漿要求。灌漿停止標志為吸漿率小于0.10L/min，再繼續壓注15min即可停止灌漿，關掉進漿嘴上的轉芯閥門。灌漿結束后，立即拆除管道并清洗干凈。化學灌漿還應用丙酮沖洗管道和設備；待縫內漿液達到初凝而不外流時，可拆下灌漿嘴(盒)，再用環氧樹脂膠泥或摻入水泥的灌漿液把灌漿嘴處抹平封口。

5 質量檢查

為確保工程質量，每道裂縫處理完成后，需進行取芯和壓水試驗，取芯和壓水試驗合格后，進行下道裂縫處理。灌漿結束后，檢查補強效果和質量，發現缺陷及時補救。

邀請第三方檢測單位采用取芯方法，選取較寬的2～3條裂縫，在F型1號翼墻墻身、E型翼墻墻身、B型1號翼墻墻身的裂縫最寬處取芯，對注漿的質量及修補效果進行了檢測和評價。檢測結論：裂縫修補質量滿足規范要求。

6 結 語

當前混凝土工程施工領域因過多依賴于高性能混凝土，加之工期緊，導致大體積混凝土中裂縫產生過多。裂縫的產生會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，還會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，降低建筑物壽命。因此，要對混凝土裂縫采用科學、合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全。

[1] SL 27—91水閘施工規范[S].北京：中國水利水電出版社,1991.

[2] GB 50367—2006混凝土結構加固設計規范[S].北京:中國建筑出版社,2006.

[3] 李進旗,徐偉.混凝土裂縫的原因分析、修補及防治措施[J].科技信息，2008(13)：422-423.

[4] 方仙梅.大體積混凝土裂縫的分析與防治[J].中國西部科技，2011(10)：20-21.

[5] 劉建武.混凝土裂縫產生的的成因與控制措施[J].水運工程，2006(01)：16-19.

Analysis on fracture treatment repairing effect in Changzhou Cailing Port Hub Project

XIA Xianglin1,TAO Chunmei2,DING Guiqing3

(1.JiangsuWaterConservancyScienceResearchInstituteMaterialStructureResearchOffice,Yangzhou225002,China;2.LianyungangTongyuRiverBeiyanWaterDiversionProjectManagementOffice,Lianyungang222004,China;3.LianyungangWaterConservancyConstructionandInstallationEngineeringCo.,Ltd.,Lianyungang222006,China)

In the paper,concrete fracture cause of Changzhou Cailing Port Hub Project is analyzed,and hydraulic ‘epoxy resin adhesive’ low pressure grouting concrete fracture repair process is introduced.The results proves that the repair effect is good,and reference can be provided for treating similar shallow fractures in water conservancy projects.

Cailing Port Hub;shallow crack;repair

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2015.09.004

TV46

A

1005-4774(2015)09-0011-03