四女寺樞紐北進洪閘閘墩裂縫處理淺談

魏玉濤

（四女寺樞紐北進洪閘除險加固工程建設管理局，山東 德州 253009）

1 工程概況

四女寺樞紐是漳衛南運河中下游的主要控制工程，位于山東省德州市德城區、武城縣和河北省故城縣的兩省三縣（區）交界處，包括南進洪閘、北進洪閘、節制閘及船閘。本次除險加固是對北進洪閘中8孔閘室及上部結構拆除重建，邊4孔閘室維修加固。邊4孔閘室底板無裂縫，閘墩表觀質量基本完好，局部有少量剝落、剝蝕和蜂窩麻面現象，沒有發現影響混凝土結構的貫穿、貫通性裂縫。由于地基與基礎之間的相互作用以及地基土及其上部荷載不均勻等綜合因素影響，在閘墩中部出現裂縫，其中1號孔邊墩出現1條長5 m裂縫、12號孔邊墩出現長度分別為3.9、6.8 m的2條裂縫，裂縫近垂向延伸，呈閉合狀，寬度在0.5～2 mm，屬表層裂縫。為此，對邊4孔閘墩裂縫進行化學灌漿處理。

2 灌漿材料

根據施工應用經驗，選擇JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料作為此次化學灌漿的材料。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料是一種強度較高的水溶性聚氨酯灌漿材料，具有快速高效的防滲堵漏補強加固效果，已在大量的工程中得到廣泛應用。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料性能指標見表1，其主要有以下特點。

表1 JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料性能指標

（1）良好的親水性能。水既是稀釋劑又是固化劑，漿液遇水后先分散乳化，進而凝膠固結。

（2）黏度低，可灌性好。可在潮濕或者涌水情況下進行灌漿，對水質適應性強，在海水和pH為3～13的水中均能固化。

（3）固結體經急性毒性試驗證明屬實際無毒類。施工工藝簡便，漿液無需繁雜配制。

（4）較高的力學性能，適用于混凝土或基礎的補強加固處理。

3 化學灌漿施工工藝[1]

閘墩裂縫化學灌漿工藝流程為：縫面清理→布孔及鉆孔→清孔→埋設灌漿嘴→灌漿→拆灌漿嘴、封孔→灌漿質量檢查→表面處理。

3.1 縫面清理

用打磨機將裂縫表面兩邊各約200 mm寬的混凝土打磨，邊緣打磨成三角形，兩端頭覆蓋裂縫300 mm，打磨后的基層露出堅固、密實混凝土，混凝土表面清理干凈，無其他雜物。

3.2 布孔及鉆孔

按照混凝土表面鉆孔布置圖（見圖1）布孔，鉆孔布置在裂縫的兩側，分別距裂縫125、375 mm，呈梅花形布置，孔距500 cm；沿裂縫兩側打斜孔與縫面相交，孔向與豎直面成60°夾角，鉆孔穿過裂縫超深500 mm。淺孔孔深為750 mm，孔徑為12 mm；深孔孔深為1 250 mm，孔徑為25 mm。

圖1 混凝土表面鉆孔布置

3.3 清孔

用高壓風將孔內灰渣沖洗干凈，以孔內不出灰為準。清孔后形成檢查記錄，記錄孔距、孔向、傾角和孔深等內容，其誤差值滿足設計要求。

3.4 埋設灌漿嘴

孔內灰渣沖洗干凈后，埋設專用灌漿嘴安裝牢固并保持與縫內暢通，外露2～3 cm。

3.5 灌漿

自上而下、由深孔到淺孔進行灌漿。連接灌漿機和灌漿嘴，用專用高壓電動灌漿機向裂縫內灌注漿材，灌漿壓力為0.2～0.6 MPa，開始時為0.2 MPa，逐步分級增壓達到設計壓力0.6 MPa。灌漿過程中當漿液溢出臨近灌漿孔或穩壓3～5 min且進量趨于零時，即可結束該孔的灌漿，進行下一孔灌漿，直至該裂縫最后一孔灌漿結束，即可結束灌漿。

實施灌漿時，要認真做好灌漿記錄，記錄每個灌漿孔的吸漿量。灌漿壓力要先小后大，進漿緩慢，不應急促。為防止在灌漿壓力作用下裂縫兩側混凝土產生有害應力和變形，在灌漿過程中設置千分表進行觀測，控制裂縫增開度不大于100μm，如有異常應立即降壓并采取相應措施。

3.6 拆灌漿嘴、封孔

灌漿結束后24 h，即可拆除灌漿嘴，用環氧砂漿封閉孔口。

3.7 灌漿質量檢查

灌漿效果采用單點法壓水試驗檢查，根據所灌材料的性能在灌漿結束48 h后進行壓水試驗，每條裂縫隨機布置1個檢查孔進行壓水試驗。檢查孔壓水試驗壓力為灌漿壓力的80%，穩壓20 min后結束，裂縫處無滲水現象，單孔吸水量為0.003 L/min，滿足相關規范中檢查孔單孔吸水量小于0.01 L/min的要求，表明化學灌漿質量符合設計要求。

3.8 表面處理

按照裂縫處理剖面圖（見圖2）沿裂縫鑿出深40 mm、寬40 mm的方槽，且深寬均延長兩邊各300 mm，用高壓風機將其中的混凝土碎屑和粉塵清除干凈。先用高彈性砂漿封堵，高彈性砂漿固化后打磨平整，再用SK手刮聚脲+胎基布進行封閉，手刮聚脲厚度不小于2 mm、寬度不小于400 mm。

圖2 裂縫處理剖面

4 注意事項

（1）鉆孔過程中遇到閘墩鋼筋，適當微調孔位，不可打穿鋼筋。

（2）施工人員需要穿戴防護工作服、護目眼睛和防護手套，嚴防漿料濺入眼睛、粘上皮膚，如不慎接觸皮膚，必須馬上處理，然后用水和肥皂洗凈；如不慎進入眼睛，須立即用大量清水沖洗后并就醫。

（3）灌注漿料時，密切注視壓力表的指示值，防止灌漿管爆裂。

（4）裂縫灌漿要連續進行，因故中斷應盡快恢復灌漿，必要時進行補灌。

（5）化學灌漿過程中產生的棄漿、廢漿及廢水不得隨意排放，應集中儲存。待灌漿結束后，對棄漿、廢漿進行膠凝處理，對廢棄的化學包裝袋、桶和廢水按照相關規定進行處理。

5 結語

閘墩裂縫的存在削弱了工程結構的整體性和耐久性，放任裂縫發展會影響建筑物的承載能力，影響工程安全。通過對閘墩裂縫處理后的質量檢查，說明通過化學灌漿達到了工程維修加固的目的。這種操作簡便、質量可靠的處理方法對類似工程具有一定的參考價值。