中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西西安 710000
摘要：堆石坝面板砼和趾板砼在浇筑后一定时间内，可能会出现混凝土冲坑、开裂等缺陷，为保障工程质量和安全，必须进行及时处理，而化学灌浆法是目前处理效果最好的方法。本文主要分析了化学灌浆方法对面板混凝土和趾板混凝土裂缝的处理工艺和效果，以期对相关工程技术人员提供一定的参考和借鉴。
关键词：化学灌浆；堆石坝；面板砼；趾板砼；裂缝处理
一、工程概况
xxx水电站工程是一座以发电为主的水电枢纽，电站正常蓄水位▽455.00m，相应库容为17.55亿m3，可能最大洪水位（PMF）为▽458.97m，相应库容为19.6753亿m3，最大坝高93.65m，水电站装机容量为168MW。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180－2003）规定，XXX水电站工程属Ⅰ等工程。
为了尽量避免混凝土出现严重混凝土冲坑、开裂等问题，混凝土必须及时加以处理，以免缺陷扩大造成工程安全隐患。经过综合的对比分析，采用化学灌浆处理是效果最好的方法。
处理原则：选择与混凝土基面粘结力强、抗冲磨保护效果好的弹韧性修补材料为主；混凝土面保护以封闭防渗防裂为主。解决修补抗冲磨材料与混凝土基面的变形匹配性和耐久性问题，恢复混凝土面的平顺性。
二、处理依据
1、面板堆石坝混凝土面板设计图（45108S-0531-E008）
2、xxx水电站工程混凝土缺陷处理技术要求（2016）45108SS-021
3、大坝面板砼裂缝分析及处理专题会（NT-B8-ZT-012-2017）
三、处理方案
1、面板坝混凝土裂缝：
面板坝面板及趾板混凝土裂缝的特点：裂缝宽度较小（大部分为0.2~0.5mm左右的细缝，局部大于0.5mm）、裂缝均为活动缝，裂缝宽度受温度变化大、浅表裂缝较多。混凝土面板出现裂缝，不仅直接导致混凝土的抗渗性能降低，渗入裂缝的水体还对混凝土产生溶蚀，并且会产生钢筋锈蚀等多种膨胀物。工程实践证明，裂缝的出现将显著降低混凝土的耐久性。
2、裂缝普查：
2.1普查方法
砼覆盖长流水养护期满后，揭开养护毯外观用肉眼观察，发现裂缝后确定位置，并登记备查。将裂缝走向、宽度及深度逐项检查确认，并用读数显微镜、塞尺、卷尺等进行裂缝信息统计。
2.2普查工机具
读数显微镜、塞尺、卷尺等。
3、处理措施及工艺：
2.1对于表面缝不贯穿且缝宽δ＜0.2mm，原则上不做专门处理，但缝口破碎宽度＞0.5mm的，或者细缝集中的区域，可刮涂宽度约为15～20cm，厚度≥1mm的HK-988弹性涂料；
处理工艺
⑴清理缝面：对裂缝表面进行清理，打磨去除表面的钙质析出物、水泥浮浆以及其他污物，以缝为中心，左右两边宽各10cm，用水冲洗，晾干待用；
⑵涂刷配套底胶：均匀涂刷配套底胶，渗透封闭混凝土表面气孔（必要时可涂二道），待干；
⑶刮涂HK-988弹性涂料2道：按1：1配置HK-988涂料，搅拌均匀，刮涂HK-988弹性涂料，1小时内用完，在初凝前黏贴纤维疏孔布，初凝后刮涂第二道HK-988弹性涂料，使其厚度达到≥1mm。
2.2 对于表面缝宽0.2＜δ≤0.5mm且不贯穿及表面缝宽≤0.2mm且为贯穿缝，进行处理；
处理工艺
⑴安装止水针头：沿缝左右两侧钻斜孔贯穿裂缝，埋管（或埋止水针头），孔位距裂缝8-10cm，角度与缝面成45°角，孔间距30-40cm；
⑵灌浆：缝口采用快速堵漏王封闭固化后，沿裂缝最低点开始，由下而上或水平裂缝的一侧到另一侧的顺序进行LW聚氨酯化学灌浆，灌浆压力为0.2~0.3MPa；
⑶清理缝面：待浆液固化后，凿除灌浆管或止水针头，对裂缝表面进行打磨清理，以裂缝为中心，左右两边各15cm，并冲洗干净晾干待用；
⑷涂刷配套底胶：均匀涂刷配套底胶，渗透并封闭混凝土表面气孔（必要时可涂二道），待干；
⑸刮涂HK-988弹性涂料2道：按比例配置HK-988弹性涂料，搅拌均匀，刮涂HK-988弹性涂料，1小时内用完，初凝后刮涂第二道HK-988弹性涂料完全封闭，使其厚度达到≥1mm。
裂缝处理施工前，选择一条至两条裂缝进行压水试验，检查斜孔与裂缝的连通情况是否达到可灌浆要求。
四、材料性能：
1、HK-988弹性涂料
HK－988弹性涂料是慢固化脂肪族聚脲类涂料,涂料的可操作时间长,保留了聚脲材料的高强度,高弹性,耐低温,抗紫外等特点,具有更强的粘结效果,该材料可作为混凝土保护涂层使用,使混凝土具有抗冰冻，抗紫外,抗冲磨的效果;此外, 具有卓越耐黄变性能,也可以根据要求,制作成不同颜色的涂料。
特点
?与混凝土基面粘结力强；
?耐低温、耐紫外、耐黄变性能优异；
?有较强的适应变形能力；
?无毒性，100%固含量，LD50>20000mg/kg；
?拉伸强度高，延伸率大；
?涂层不开裂，不起壳。
主要性能指标
2、HK配套底胶（HK-G-2环氧灌浆材料）
HK-G-2环氧灌浆材料是一种粘度低、渗透性好、强度高、操作方便的双组份灌浆材料。可以对混凝土结构中的微细裂缝、施工缝、冷接缝及岩基缝隙进行灌浆处理，从而恢复结构整体性达到防渗、补强、加固之目的。
特点
?粘度小，可灌性好，可灌入0.2mm的细缝；
?和混凝土的粘接强度高；
?固结体抗压和抗拉强度高，有较好的补强加固作用；
?浆液具有亲水性，对潮湿基面的亲和力好；
?凝固时间可在数小时至数十小时之间调节；
?操作方便，不需繁杂配制，只需将A、B组份按5:1均匀混合后即可灌浆。
主要性能指标
3、LW聚氨酯化学灌浆材料
LW聚氨酯化学灌浆材料是一种快速高效的防渗堵漏材料，对于各类工程中出现的大量涌水、漏水及活动缝防渗处理有独特的止水效果，固化快、施工简便，已在国内大量的工程中得到成功应用。该成果曾荣获国家科技进步奖。
特点
?具有良好的亲水性能，水既是稀释剂，又是固化剂，浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结；
?可在潮湿或者涌水情况下进行灌浆，对水质适应性强，在海水和PH为3～13的水中均能固化；
?固结体经急性毒性试验检测，属实际无毒类；
?施工工艺简便，浆液无需繁杂配制；
?固结体为弹性体，并且可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能，适用于变形裂缝的防水处理；
?可与HW水溶性聚氨酯化学灌浆材料混合使用，以配制不同强度和不同水膨胀倍数的材料。
主要性能指标
五、施工总体部署
1工期
按照合同本工程计划于 2017年4月18日开工，2017年5月30日完成EL410m高程以下施工，2017年8月30日全部完工，计划施工总工期约135天。施工满足要求工期。
六、施工设备和劳动力投入情况
1 主要设备投入
拟投入本项目的主要施工设备表
七、质量检查
裂缝处理完成后按要求进行压水或取芯检查。检查比例根据现场实际情况确定，做好检测过程数据记录。通过钻芯检查，表明化学灌浆施工质量和效果良好。
化学灌浆钻芯取芯检查
八、结束语
通过采用化学灌浆方法对面板混凝土和趾板混凝土裂缝的处理，有效的阻止了混凝土裂缝的进一步扩大，消除了已有的裂缝缺陷，消除了对大坝安全运行造成的质量隐患。同时，为处理以后类似工程提供了宝贵的施工经验。
参考文献
[1]张科.混凝土面板堆石坝面板及趾板混凝土裂缝处理[J].经营管理者,2016,(第18期).
[2]张洪文.贵州省黔南州平塘县摆图水库混凝土面板堆石坝面板裂缝分析和处理工艺探索[J].华东科技,2015,(第8期).
论文作者:闫丽萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/11
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 面板论文; 涂料论文; 弹性论文; 材料论文; 化学论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;