淺談水利工程混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工技術(shù)

李納新

（河南省鄲城縣水利局 河南鄲城 477150）

淺談水利工程混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工技術(shù)

李納新

（河南省鄲城縣水利局 河南鄲城 477150）

混凝土作為一種建筑材料，被廣泛的應(yīng)用在不同的工程中，由于混凝土自身的特性，經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的劣等，如果沒有及時的處理混凝土裂縫，就會使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力以及使用價值大大的降低，嚴重的話影響到工程結(jié)構(gòu)的安全以及耐久性。因此，一定要采用科學(xué)合理的處理措施。本文首先簡單的介紹了化學(xué)灌漿，其次分析了產(chǎn)生裂縫的成因以及處理裂縫所要遵守的原則，然后討論了灌漿材料的選擇，最后簡要的分析了化學(xué)灌漿技術(shù)。希望有一定得勁借鑒意義。

水利工程；混凝土；裂縫；化學(xué)灌漿

1 概況

化學(xué)灌漿指的就是把適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)材料按照合適的比例配制成真溶液，然后使用專業(yè)的化學(xué)灌漿泵等一系列的壓送設(shè)備將配制成的真溶液灌入低層或者是細縫里，從而使這些真溶液擴散、膠凝或者是固化，通過這樣的方法來增強地面的強度，降低地層的滲透性，避免地層發(fā)生變形以及在進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術(shù)，同時其可以增強建筑物的穩(wěn)定性，防發(fā)生滲漏，是確保工程質(zhì)量的一項特殊的技術(shù)。

舉例來說，我國的某個水利工程是一座綜合利用的中型水利樞紐工程，其是以灌溉為主，然后結(jié)合了：發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等為一體。在進行工程驗收的過程中，發(fā)現(xiàn)溢洪道混凝土在邊墻和底板處發(fā)生了裂縫。由于施工的季節(jié)為冬季，因此，裂縫中含有一定的水分探后發(fā)生凍脹破壞，嚴重的損害了混凝土的結(jié)構(gòu)，從而縮短了水利工程建筑物的使用年限、如果想要確保水庫可以正常的運行，就一定要積極的處理裂縫內(nèi)部的水分。

2 分析產(chǎn)生裂縫的成因及裂縫處理原則

2.1 裂縫產(chǎn)生的原因

（1）地質(zhì)基礎(chǔ)

因為基礎(chǔ)的巖層相對來說是屬于承載力比較低的松散費密實或者是斷層巖體等性狀的地質(zhì)，就會造成地基基礎(chǔ)豎向所承受的壓力比較大，發(fā)生不均勻的沉降或者是水平方向發(fā)生位移，從而使水利工程建筑物結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定的附加應(yīng)力，并且混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力無法承受這種附加應(yīng)力，最終造成水利工程建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。

（2）施工階段

①施工材料。在施工的過程中所使用的混凝土拌合物主要是由砂、骨料、水泥、拌合水以及外加劑所共同構(gòu)成的。如果是在進行配置混凝土的過程中使用了質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定的材料，那么就會極有可能造成結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。

②施工工藝。如果在施工現(xiàn)場，隨意的更改結(jié)構(gòu)的施工順序，沒有按照設(shè)計圖紙進行施工，還有就會施工工藝以及施工現(xiàn)場的環(huán)境都有可能發(fā)生了混凝土出現(xiàn)裂縫。

③養(yǎng)護。冬季施工的過程中施工方法以及夏季養(yǎng)護不恰當(dāng)?shù)脑挘炷羶?nèi)外的溫度不一樣，也特別容易產(chǎn)生裂縫。

（3）使用階段

在使用水利工程建筑物的過程中如果超過設(shè)計荷載的重型設(shè)備或者是裝置通過水利工程建筑物時；發(fā)生大雪、地震、爆炸以及大風(fēng)時又會使水利工程建筑物發(fā)生裂縫。

2.2 裂縫處理的原則

根據(jù)產(chǎn)生裂縫的原因認真的分析，并且最終確定使用裂縫內(nèi)部化學(xué)灌漿方法記性封堵裂縫，在進行裂縫處理的過程中，要遵循以下幾個原則：

（1）所選擇使用的處理方案要具有較強的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)各種較為復(fù)雜的情況，同時還要能夠使用不同地區(qū)的冷熱溫度變化；

（2）通過分析水利工程調(diào)度運用的原則，應(yīng)該在水位較低的情況下進行裂縫的修補工作，并且一定要合理的安排時間，盡可能一次性修補完所有的裂縫；

（3）認真的分析產(chǎn)生裂縫的成因，選擇具有柔性的灌漿材料；

（5）在水利工程建筑物的上游應(yīng)該做好相關(guān)的防滲處理以及混凝土表面的防護工作，阻斷滲水通道；

（6）科學(xué)的使用探地雷達進行檢測，并且仔細分析檢測結(jié)果，對一些新老結(jié)合面出現(xiàn)的明顯缺陷進行層間灌漿；

（7）裂縫的處理方案要按照從上而下的灌漿原則，利用化學(xué)灌漿機，使用小流量、低壓漫灌的原則進行裂縫處理。

3 灌漿材料的選擇

一般的最普通的灌漿材料主要包括兩種類型，分別是：聚氨酯樹脂和環(huán)氧樹脂。在選擇使用何種材料去處理混凝土建筑物的裂縫時，主要是裂縫所處的實際情況和期望達到的治理效果來決定的。按照材料不同的特性，在進行裂縫處理是要注意以下的三個原則：

（1）若是裂縫出現(xiàn)在并沒有影響結(jié)構(gòu)強度的位置，同時要求這個裂縫不滲水，那么在選擇灌漿材料的時候就應(yīng)該選擇使用聚氨酯樹脂漿材。因為這個材料具有很強的滲透力和水活性，并且可以有效的抵抗地下水的腐蝕。

（2）假如裂縫是發(fā)生在需求補強的混凝土結(jié)構(gòu)部位，那么此時最佳的灌漿材料就應(yīng)該是環(huán)氧樹脂漿材。原因就是環(huán)氧樹脂漿材可以比較容易達到相對于原來混凝土土體自身更高的強度，還有一點就是其具有較強的粘合力。

（3）如果說裂縫出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，同時還有滲水發(fā)生，那么這是時候就要綜合這兩種材料進行綜合處理。先使用環(huán)氧基液或者是快硬性封堵材料封堵滲水的部位，還有可以使用聚氨酯樹脂漿材進行封堵，之后再使用環(huán)氧樹脂漿材進行補強。要特別注意的一點是：一般來說，環(huán)氧樹脂漿液其抗壓強度非常的強，并且其粘結(jié)力相對來說也是比較好的，然后當(dāng)其遇到水之后，就會削弱它的性能；然后對于聚氨酯樹脂漿液來說，其抗壓強度較低，但是和環(huán)氧樹脂漿液卻相反，在潮濕的條件下，其活躍度非常的高。通常，從原則上來說，環(huán)氧樹脂漿液不適合活動裂縫的修補，但是聚氨酯樹脂漿液卻能夠承受住裂縫的移動。

4 化學(xué)灌漿施工

4.1 工藝流程

化學(xué)灌漿施工的工藝流程為：施工準(zhǔn)確→查縫定位→布孔→鉆孔→清理鉆孔→安裝檢查嘴→壓水、壓氣檢查→安裝灌漿嘴→裂縫表面臨時性封堵→漿液配制→灌注漿液→質(zhì)量檢查→去除表面臨時性封堵→封孔→表面處理。

4.2 化學(xué)灌漿施工主要工序以及技術(shù)的要求

（1）查縫、布孔以及鉆孔。舉個例子，在某個工程中，按照裂縫的實際情況以及現(xiàn)場的試驗確定布孔和鉆孔的原則是：使用鉆孔機，在裂縫的兩側(cè)、垂直于裂縫表面走向、并且和開裂兩面的夾角不超過45°、錯位鉆孔，鉆孔的深度是結(jié)構(gòu)厚度的1/3～2/3之間，在鉆孔的時候，一定要穿過裂縫，并且確保鉆孔和裂縫之間的間距是不能超過結(jié)構(gòu)厚度的一半。

（2）清理混凝土的表面以及清理鉆孔。使用高壓水流清洗混凝土表面和注漿孔，將表面松動的粉塵和顆粒清除。

（3）安裝檢查嘴、壓水檢查以及表面臨時性剛性封堵。當(dāng)安裝完檢查嘴以后，從下往上觀察孔，并且使用高壓清洗機以0.3MPa的壓力向檢查嘴內(nèi)注入潔凈的水，然后觀察其他的注漿孔出水的情況，當(dāng)檢查完注水以后，在使用注漿嘴來代替檢查嘴。裂縫的寬度至少要高于0.5mm的裂縫在注水檢查結(jié)束后進行表面臨時性封堵。

（4）埋設(shè)注漿嘴。在已經(jīng)鉆好的孔內(nèi)安裝注漿嘴，埋入鉆孔內(nèi)的深度大約是4cm，壓縮橡膠套管，確保注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)，同時要和孔壁緊緊的貼在一起。

（5）漿液配制，灌漿。

（6）封孔。使用速凝封堵材料進行注漿孔的修補以及封口處理。

（7）表面處理。在最后修補好的裂縫表面打磨并且填補缺陷。

5 結(jié)論與建議

與橋梁、公路以及民用建筑工程相比較，水利工程的混凝土體積以及厚度都要比它們大很多，因為水利工程具有一定的特殊性，對混凝土抗凍以及防滲等相關(guān)的要求都比較高。因此，如果水利工程混凝土發(fā)生裂縫，則其處理的難度相對來說是比較大的。在進行水利工程混凝土裂縫的修補過程中，使用化學(xué)灌漿技術(shù)是最佳的選擇方案，因為化學(xué)灌漿技術(shù)操作起來是非常簡單的，并且對之前的混凝土土體的破壞性較小，且修補的效果較為明顯。

[1]許常玉，魏萬山，孫德炳.淺談水工混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工工藝[J].水利水電施工，2012（5）：39～42.

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1004-7344（2016）12-0312-02

2016-4-10

李納新（1968-），男，河南鄲城縣人，本科，主要從事水利工程施工管理及施工技術(shù)研究。