化學灌漿在道塘水庫大壩面板裂縫處理中的應用

2012-08-13 08:57:42符昌勝

黑龍江水利科技 2012年9期

符昌勝

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

1 工程概況

道塘水庫混凝土面板堆石壩位于貴州省松桃縣，最大壩高65.3 m，上游壩坡1∶1.4，面板為等厚面板，厚度0.35 m，面積14 029 m2，面板混凝土設計強度等級為C25(R28，二級配)，抗滲等級W8，抗凍等級F100。工程所在地多年平均氣溫為16.3℃，最冷月1月平均氣溫為4.8℃，最熱月7月平均氣溫為27.3℃。極端最高氣溫為39.3℃，極端最低氣溫為－12.0℃。2007年4月開始面板澆筑，受2008年初凝凍災害天氣影響，面板出現多處裂縫，經全面勘察，共發現裂縫98條，裂縫總長約848.5 m。

混凝土面板是大壩最重要的防滲結構，面板裂縫將直接導致壩體滲漏并影響面板結構的耐久性。根據《混凝土面板堆石壩施工規范》(DL/T 5128—2001)8.4.2條規定:對寬度＞0.2 mm或判定為貫穿性的裂縫，逐條進行處理。處理方法可根據具體情況，選用表面封堵或灌漿，或兩者兼用。對于面板裂縫也可采用水泥基復合材料進行封堵，但主要應用于混凝土多而密的微小裂縫，針對本工程的實際情況，設計對面板裂縫采取以下措施處理:①對出現的面板裂縫進行化學灌漿和表面封堵處理;②對死水位高程以下面板采用丙乳砂漿進行表面機械噴涂。同時考慮到面板周邊縫的重要性和死水位以下檢修的不便，在522 m高程以下周邊縫增設了復合土工膜保護。

2 面板裂縫的檢測

淺表層裂縫及貫穿性裂縫的判斷:以裂縫為中心線，沿裂縫每間隔3 m鉆深度100 mm直徑27 mm的孔，采用壓水探測，控制水壓，使得裂縫表面不冒水，觀察是否有水流入探測孔，如果有水流入探測孔，則此條裂縫判斷為貫穿性裂縫，否則判斷為非貫穿性裂縫。

3 裂縫處理

對于裂縫寬度＜0.2 mm的淺表層裂縫，清除壓水嘴，用環氧膠泥封堵探測孔，沿縫表面打磨寬80 mm，深5 mm的淺層槽，用改性環氧砂漿涂抹，然后沿縫涂刷20 cm寬、1 cm厚的丙乳砂漿(圖1)。

圖1 非貫穿性裂縫(寬度＜0.2 mm)處理方案

對于裂縫寬度＞0.2 mm的貫穿性裂縫，采用改性環氧樹脂進行灌漿處理，然后在裂縫表面采取同淺表層裂縫一樣的表面封堵(圖2)。

圖2 貫穿性裂縫(寬度＞0.2 mm)的處理方案

改性環氧樹脂是在普通環氧樹脂的基礎上按一定比例添加酚醛胺、聚酰胺等配制的灌漿材料，是一種強度較高、快速高效的防滲堵漏化學灌漿材料，主要具有良好的親水性、固化能力強、無毒、易存儲和施工工藝簡單等優點，目前廣泛應用于各種混凝土結構裂縫的處理中。

3.1 主要施工程序

判斷裂縫狀態→布孔→安裝注漿嘴及封縫→壓風測孔→注漿→表面封堵→工程驗收。

3.2 施工要求

1)磨縫:采用手持打磨機沿裂縫進行打磨，打磨的寬度為裂縫兩側各40 mm，打磨厚度為3 mm;洗縫:打磨完成后采用清水、風槍對裂縫進行洗縫，吹干凈裂縫，以保證縫口張開，內無雜物、粉塵和其它影響封縫粘接的污物。

2)用環氧砂漿對裂縫進行表面封堵。

3)布孔分類:裂縫寬度＞0.4 mm的裂縫間隔500 mm左右布孔，裂縫寬度＜0.4 mm的裂縫間隔300 mm左右布孔。

4)開孔:根據規定間距采用打孔機進行打孔，孔深為30 mm，直徑為27 mm的騎縫孔;洗孔:采用清水、風槍對打好的孔進行壓風清理。

5)安裝注漿嘴:用定位針穿過進漿管，對準孔內縫口插上，然后將注漿嘴壓向注漿孔內;采用環氧膠泥對注漿嘴進行堵塞固定，1 min后抽出定位針應保證定位針不附粘膠，再采用環氧膠泥對孔邊縫進行封堵處理。

6)灌漿:注漿壓力。注漿起始壓力為0.2 MPa，最大壓力≤0.6 MPa;注漿方法。先灌注 1#、3#、5#、7#孔，展開 2#、4#、6#、8#號孔，當 2#、4#、6#、8#孔由開始的流出水到流出漿水混合物直至流出純環氧漿液后，2#、4#、6#、8#，開始并灌，并展開9#、11#、13#、15#號孔，依次類推進行注漿，灌注時應注意相鄰孔口的反漿情況，當鄰孔反漿后，排掉鄰孔中的積水后接通孔管進行并灌，依此方法由下至上逐孔灌注;閉漿。當灌漿吸漿量為0 mL/min時，繼續屏灌15 min再結束灌漿，(屏漿壓力0.4 MPa)，達到屏漿要求后進行扎管閉漿。

7)表面封閉:在灌漿結束7 d后進行，鏟除注漿嘴，對混凝土有損傷的部位采用環氧膠泥進行處理，沿縫涂刷20 cm寬、1 cm厚丙乳砂漿。改性環氧樹脂灌漿材料漿液性能指標及固化物性能見表1及表2。