團山水庫工程大壩面板、趾板裂縫的檢查及處理成果

向辛 遵義市水利水電勘測設計研究院有限責任公司

1.工程簡況及施工情況

團山水庫大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程919.00m，最大壩高50m，壩頂長163.75m，壩頂寬度7.5m，上游壩坡為1:1.4，下游壩坡為1：1.4，下游壩坡設二級馬道，最大壩底寬148.20m。混凝土面板等厚0.45m，面板后設水平寬3.0m的墊層，墊層后設水平寬4.0m的過渡層，過渡層后為主堆石區，下游為次堆石區，下游壩面為預制塊護坡。面板下端與趾板相接，趾板等厚0.5m，寬5.0m。

趾板混凝土設計共6 塊，趾板寬度5m，厚度50cm，混凝土方量910m3，2017年6月25日開始河床水平段趾板混凝土澆筑，隨壩體堆石填筑進程分期進行左右岸坡段澆筑，最后一塊澆筑完成時間為2017年8月12日，并按照規范要求進行了表面覆蓋和不間斷的灑水養護[1]。

混凝土面板共劃分為13塊，寬度分別為12m、10m，其中12m為11塊，10m為2塊，混凝土面板等厚為45cm，混凝土方量5010m3,2018年3月24日開始面板混凝土澆筑，采用跳倉澆筑方案，最后一塊澆筑完成時間為2018年5月2日，面板澆筑總工期為38天；面板澆筑過程中按照規范要求分塊進行了表面覆蓋和不間斷的灑水養護。

2.大壩面板、趾板裂縫檢查統計情況

根據《混凝土面板堆石壩施工規范》（SL49-2015）第6.4.1條之規定，2018年6月14日下午參建各方對大壩面板、趾板逐塊采用裂縫寬度檢測儀GTJ-F210和裂縫深度檢測儀GTJ-FSY進行全面普查，對發現的裂縫逐條進行檢查記錄。根據本次普查趾板上未發現表面裂縫和貫穿性裂縫，面板上共發現裂縫41條，主要分布MB2/4/5/6/8/9/10/11號面板上[2]，在MB1/3/7/12/13號面板上未發現裂縫；后于2018年7月6日上午，參建各方再次對面板裂縫的發展情況進行了全面普查，通過此次檢查發現在MB2/10號面板上新增表面裂縫2條，其原已檢查發現的表面裂縫其寬度、深度、長度等未有變化。至此，面板裂縫檢查累計共發現43條，長度總計431.41m，其中＜0.2mm的共有19條，總長155.94m，≥0.2mm的共有24條，總長275.47m，面板裂縫具體分布位置及檢查情況統計分別見圖1和表1所示。

表1 大壩面板裂縫檢查情況統計表

圖1 大壩面板裂縫分布平面圖

3.大壩面板裂縫處理情況

依據《混凝土面板堆石壩施工規范》（SL49-2015）第6.4.2條之規定，施工單位根據參建各方聯合普查結果，按照《團山水庫砼面板堆石壩面板裂縫處理方案及技術要求》（遵義水利水電勘測設計研究院2018年6月）對面板表面寬度≥0.2mm的分散性裂縫采取低壓化學灌漿修補，然后進行裂紋的表面封閉處理；對于大面積龜裂紋（＜0.2mm）則直接采用表面封閉處理[3]。

（1）裂縫化學灌漿修補。針對寬度≥0.2mm的分散性裂縫共計24條，總長275.47m，按設計技術要求采取低壓化學灌漿修補，然后進行表面封閉處理。其具體施工工藝及過程檢查如下：

①縫面處理：將裂縫兩側各30cm寬混凝土表面油污及乳皮打磨清除，高壓水沖洗縫面，表面風干，見圖2。

圖2 大壩面板縫面處理

②騎縫貼嘴：采用化灌專用嘴，用YEC高韌環氧防護涂層粘貼，騎縫貼嘴間距20 cm，灌漿嘴外露40mm，并進行統一編號。

③封縫：采用堵漏靈膠泥沿裂縫兩側各5cm寬范圍進行封縫，厚度3～5mm，灌漿嘴底板壓實。

④壓風檢查：封縫完成2h后通過壓風檢查，縫面封閉良好，灌漿嘴無堵塞。

⑤縫面檢查：現場采用肥皂水進行檢查，封閉后的裂縫表面不漏氣，個別漏氣位置均進行了重新封閉。

⑥暢通性檢查：在縫面檢查的同時采用肥皂水逐個對灌漿嘴暢通性進行了檢查，均暢通，個別不冒泡的灌漿嘴重新進行貼嘴并檢查。

⑦灌漿：灌漿材料按設計技術要求采用SK-E環氧樹脂灌漿材料，材料的各項物理力學性能指標符合設計要求灌漿采用麥斯特公司LilyCD15雙液自動穩壓灌漿泵，灌漿順序按照水平縫由一端向另一端逐嘴灌注，豎直縫由下往上逐嘴灌注，斜孔灌漿從裂縫相串最深的斜孔到較淺的斜孔逐孔灌注，灌漿壓力由小到大，緩慢升壓，每級提升量值控制在0.05Mpa，最大灌漿壓力控制在0.4Mpa，在吸漿率小于0.01L/min，并維持15分鐘不吸漿后停止灌漿，見圖3。

圖3 裂縫灌漿處理

⑧灌后表面處理：裂縫灌漿結束3天后，對專用灌漿嘴進行拆除，混凝土表面采用YEC高韌環氧防護涂層進行封堵。

（2）裂縫表面封閉處理。針對寬度≥0.2mm的分散性裂縫低壓化學灌漿修補后和大面積龜裂紋（＜0.2mm）的裂縫，其表面封閉處理施工工藝及過程檢查如下：

①涂刷YEP-I型潮濕基面粘接劑：先對面板裂縫混凝土表面進行打磨和清理，除去表面浮灰、油垢等至表面微毛,然后用水充分浸透基層混凝土；待基礎表面干燥后，沿裂縫涂刷YEP-I型潮濕基面粘接劑，寬度在25cm以上，界面劑涂刷薄而均勻，見圖3。

②涂刷SK涂刷蓋板：待基面涂刷的界面劑表面干后，涂刮SK涂刷蓋板寬度均大于5cm，涂層厚度為3mm。

③YEC高韌環氧防護涂層封閉：SK涂刷蓋板表面干后，涂刷YEC高韌環氧防護涂層材料，分兩次涂刷，涂層寬度在25cm以上，厚度3mm，層間裂縫處加設增強纖維布，防護涂刷完成后進行養護，且兩天內不得泡水，現場檢查時未見有外部水進入，見圖4。

圖4 裂縫表面涂刷處理

圖5 防護涂層封閉處理

4.面板裂縫處理施工質量檢查情況

大壩面板混凝土表面裂縫處理于2018年8月2日施工完成，共處理裂縫43條，長度總計431.41m。根據設計技術要求在化學灌漿結束28d后，根據施工單位申請，參建各方針對大壩面板裂縫化學灌漿處理進行質量檢查；質量檢查方式采用壓水試驗法，單點法，壓水檢查壓力采用0.3Mpa。檢查孔的孔位根據裂縫分布和灌漿實施情況，并結合灌漿成果資料分析，對每一塊面板選取一條具有代表性的裂縫（以寬度、長度、深度等參數在該塊面板所統計的裂縫中最大的為依據）作為檢查孔的布置點。檢查鉆孔布置于所選裂縫中部或較寬位置處，通過現場壓水試驗檢查，各塊面板裂縫灌漿檢查孔呂榮值（透水率）均小于設計確定的合格標準0.1Lu（具體檢查結果見表2所示），其壓水試驗檢查結果表面面板裂縫化學灌漿處理施工質量合格；壓水試驗合格后采用灌漿封堵并進行了表面封閉處理。大壩面板處理后的裂縫表面涂層光滑平整，顏色均勻一致，無氣泡、流掛及開裂情況。

表2 大壩面板裂縫化灌壓水試驗檢查結果統計表

5.化學灌漿處理裂縫成果結論

通過對該混凝土防滲面板裂縫化學灌漿處理，并對施工質量進行壓水檢查合格，后經蓄水運行、汛期的高水位蓄水觀測，未發現新的裂縫產生，下游量水堰未發現滲流現象，證明采用該化學灌漿法處理混凝土防滲面板裂縫是成功的。