錦屏二級水電站引水隧洞襯砌混凝土裂縫缺陷修補

李 亮（四川二灘國際工程咨詢有限責任公司，四川 成都 610072）

1 概 況

錦屏二級水電站位于涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的錦屏大河彎上，是雅礱江干流規劃建設的21座梯級電站中裝機規模最大的水電站。其上游緊接具有年調節水庫的錦屏一級水電站，下游依次為官地、二灘（已建成）和桐子林水電站。閘址控制流域面積10.27萬km2，約占雅礱江全流域面積的75.5%，閘址處多年平均流量1220m3/s，年徑流量384.7億m3。

對引水隧洞裂縫進行普查,縫寬一般介于0.20mm-0.30mm之間，且部分施工縫存在滲水現象，按《錦屏二級水電站引水隧洞混凝土缺陷處理施工技術要求（JPIIC-5D7-23）》中關于裂縫的定義，分別屬于Ⅱ類裂縫和Ⅳ類裂縫。

對于Ⅳ類裂縫，采用了化學灌漿修補方案。針對引水隧洞的混凝土裂縫的具體工況，在施工工藝、施工組織及施工保障措施方面建立起一套完整的方法和規章制度，為后續裂縫灌漿施工積累了寶貴的經驗。

2 混凝土裂縫化學灌漿

2.1 裂縫的分類及檢查

結合《錦屏二級水電站引水隧洞混凝土缺陷處理施工技術要求（JPIIC-5D7-23）》中關于裂縫的定義，現場裂縫分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類裂縫。

1)具體分類

a.Ⅰ類裂縫（淺層裂縫）：表面縫寬δ≤0.20mm；

b.Ⅱ類裂縫：表面縫寬0.20mm＜δ≤0.35mm，且不滲水、不滲漿或潮濕；

c.Ⅲ類裂縫：表面縫寬δ＞0.35mm，且不滲水、不滲漿或潮濕；

d.Ⅳ類裂縫：表面有明顯滲水、滲漿；

2)裂縫檢查內容包括：裂縫位置、形狀、走向、縫長、縫寬以及縫面是否有滲水、溶出物等，并繪制裂縫圖。

a.裂縫位置：順水流方向襯砌混凝土單倉邊頂拱投影作圖，標注裂縫分布位置；

b.裂縫形狀及走向：按照實際走向投影在圖上進行描繪；

c.裂縫縫長：用細繩貼緊裂縫，并做標注，用卷尺測量標注長度；

d.裂縫寬度：采用讀數顯微鏡觀察裂縫的寬度；

e.裂縫修補前，修補中，修補后的結果均要拍照以留存電子檔資料。

2.2 施工工藝流程

1)Ⅰ類裂縫：用電動鋼絲刷對裂縫進行打磨，打磨寬度15cm～20cm，清洗并晾干后，涂刷厚度為1mm的環氧涂料。

2)Ⅱ類裂縫：進行表面直接封閉處理

a.清理縫面：對裂縫表面進行清理，去除表面的鈣質析出物、水泥浮漿以及其它污物，并沖洗干凈；

b.封縫：先用低粘度環氧對裂縫表面進行封閉，要求涂刷均勻；待環氧表干后再在縫面涂刷二道環氧涂料，涂刷寬度為15cm～20cm，涂刷厚度為1mm。

3)Ⅲ類裂縫：采用先封縫再鉆孔化學灌漿處理

a.清洗縫面：對縫表面進行打磨，打磨寬度15cm～20cm，去除縫面的鈣質、析出物及其他雜物，并沖洗干凈；

b.布設灌漿嘴：縫深小于30cm，間距30cm～50cm，采用磁力鉆騎縫布設灌漿孔，埋設灌漿嘴并再次沖洗干凈；縫深大于30cm，沿縫兩側5cm～10cm，間距0cm～50cm間隔，采用磁力鉆在裂縫兩側斜向穿縫布設灌漿孔，然后埋設灌漿嘴，并再次沖洗干凈；

c.封縫：表面涂刷環氧底膠，再涂刷2道環氧涂料，涂刷寬度為15cm～20cm，厚度1mm；

d.灌漿：待封縫材料有一定強度后進行化學灌漿，化灌材料采用環氧漿材，且化學材料要滿足與混凝土的粘結強度≥2.0MPa，本身抗壓強度要大于40MPa。灌漿壓力為0.3MPa-0.5MPa，從最低端向高端進行，待鄰孔出漿后，關閉并結扎出漿管，繼續壓漿；也可在鄰孔出漿后，關閉原灌漿管，移至其他鄰孔繼續灌漿，一直到整條裂縫都灌滿漿液并穩壓5min-10min為結束標準；

e.表面處理：待漿液固化后，鑿除灌漿管，并用鋼絲刷清理縫面兩側，清理完后再在縫面涂刷2道環氧涂料，涂刷寬度為15cm-20cm，厚度1mm。

4)Ⅳ類裂縫：鑿槽封縫然后化學灌漿處理

a.清洗縫面：待凝1d，若裂縫不再滲水或滲漿則對縫表面進行打磨，打磨寬度15cm-20cm，去除縫面的鈣質、析出物及其他雜物，并沖洗干凈；

b.鑿槽：騎縫鑿“V”型槽，槽深3cm，槽寬6cm；并將槽清洗干凈；

c.埋管：每30cm-50cm埋設灌漿嘴，采用電錘在裂縫兩側交叉布孔；

d.封縫：表面涂刷環氧底膠，再涂刷2道環氧涂料，涂刷寬度為15cm-20cm，厚度1mm；

e.灌漿：待封縫材料有一定強度后進行化學灌漿，化灌材料采用環氧漿材，且化灌材料要滿足與混凝土的粘結強度≥2.0MPa，本身抗壓強度要大于40MPa。灌漿壓力為0.3MPa-0.5MPa，從最低端向高端進行，待鄰孔出漿后，關閉并結扎出漿管，繼續壓漿；也可在鄰孔出漿后，關閉原灌漿管，移至其他鄰孔繼續灌漿，一直到整條裂縫都灌滿漿液并穩壓5min-10min為結束標準；

f.表面修復處理：待漿液固化后，鑿除灌漿管，并用鋼絲刷清理縫面兩側，清理完后再在縫面涂刷2道環氧涂料，涂刷寬度為15cm-20cm，厚度1mm。

2.3 灌漿質量檢查

2.3.1 質量檢查標準

化學灌漿完成后28d進行鉆芯取樣，芯樣劈拉試驗平均抗拉強度不小于1.5MPa。對每條混凝土貫穿性裂縫化學灌漿完成后進行壓水試驗檢查，壓水試驗壓力在0.5MPa下平均透水率小于0.1Lu。

2.3.2 檢查結果

1#～4#引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工總計完成23個單元，在灌后28d取芯檢測，最大抗劈拉強度為3.4MPa，最小抗劈拉強度為1.6MPa(大于設計指標1.5MPa)，平均抗劈拉強度為1.91MPa。

在灌后14d對每條貫穿型裂縫進行了壓水檢查，總計壓水檢查裂縫246條。試驗壓水壓力為0.5MPa，最大透水率為0.04Lu(小于設計指標0.1Lu)，最小透水率為0.00Lu，平均透水率為0.01Lu。

根據上述結果表明，錦屏二級進水口引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工質量滿足設計及規范要求，并取得了良好修補的效果。

3 結 語

錦屏二級進水口引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工成果表明，在混凝土裂縫中采用化學灌漿進行修補處理具有良好的效果?；瘜W灌漿施工工藝用于混凝土裂縫修補較合理可靠，在類似工程中有廣泛的運用價值。

[1]陳璐.水利水電工程施工組織設計手冊[M].北京:中國水利水電出版社，2001.

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[3]中華園林網.花壩子二級電站隧洞襯砌混凝土裂縫成因及其對策

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[4]祝遠波，馮振西.和平水電站引水隧洞襯砌裂縫原因分析及修復設計[J].廣東水利電力技術職業學院學報，2003，1(4).51-53.