長(zhǎng)河壩電站導(dǎo)流洞裂縫化學(xué)灌漿

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摘要：長(zhǎng)河壩導(dǎo)流洞混凝土澆筑完成后經(jīng)過檢查未見裂縫，襯砌施工完畢后，經(jīng)過一個(gè)洪水期后檢查發(fā)現(xiàn)部分部位產(chǎn)生裂縫，針對(duì)裂縫情況，采用了有效的化學(xué)灌漿技術(shù)，很好的保證了導(dǎo)流洞混凝土質(zhì)量。并為同類工程施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)流洞；化學(xué)灌漿；裂縫處理

1、工程概況

長(zhǎng)河壩水電站布置2條初期導(dǎo)流洞，均布置在右岸，每條導(dǎo)流洞均由進(jìn)口漸變段、堵頭段、洞身段、出口段構(gòu)成。兩條導(dǎo)流洞進(jìn)口高程均為1482m，出口高程為1475m，1#導(dǎo)流洞長(zhǎng)約1061m，2#導(dǎo)流洞長(zhǎng)約1235m。主要段斷面采用城門洞型，兩條導(dǎo)流洞襯砌后尺寸均為12.0m×14.5m，根據(jù)不同圍巖類別條件及工程特性，混凝土襯砌厚度為0.6m～1.2m。

2、工程地質(zhì)

兩條初期導(dǎo)流洞洞身圍巖類別相近，為花崗巖及石英閃長(zhǎng)巖，洞身段巖石完整性較好，進(jìn)出口洞段較差。進(jìn)、出口洞段為IV類圍巖，裂隙較發(fā)育，洞身上游段以III類為主，洞身下游段多以II類為主。

3、導(dǎo)流洞的混凝土施工情況

3.1混凝土施工情程

導(dǎo)流洞設(shè)計(jì)采用C25F200w10混凝土和聚丙烯摻。

1#初期導(dǎo)流洞，2006年8月-15～0+391m段開挖完成，2008年3月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，2008年5月固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2007年12月0+391～1+061m段洞開挖完成，2008年4月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2008年6月混凝土缺陷處理完成，2009年6月洞內(nèi)混凝土裂縫缺陷處理完成。

2#初期導(dǎo)流洞，2006年7月0-05～0+569 m段開挖完成，2008年3月洞內(nèi)混凝土襯砌完成，2008年3月28日固結(jié)灌漿、回填灌漿完成。2007年3月0+569～1+235 m段開挖完成，2007年7月，洞身襯砌完成，回填灌漿、固結(jié)灌漿完成。2008年6月混凝土缺陷處理完成，2009年6月洞內(nèi)混凝土裂縫缺陷處理完成。

3.2混凝土的裂縫情況

四方現(xiàn)場(chǎng)全面普查洞內(nèi)混凝土的裂縫，進(jìn)行編號(hào)、分類，同時(shí)標(biāo)記處理方式；經(jīng)統(tǒng)計(jì)1#導(dǎo)流洞共編錄42條裂縫，長(zhǎng)度1.5～4m，寬度0.15～0.6mm；2#導(dǎo)流洞共編錄64條裂縫，長(zhǎng)度1.5～6m，寬度0.15～0.9mm。

3.3混凝土裂縫的初步分析

初期導(dǎo)流洞第一倉(cāng)混凝土于2006年7月完成，最后一倉(cāng)于2008年3月完成，最早澆筑完成的襯砌混凝土已經(jīng)在未過水的情況下經(jīng)過了22個(gè)月，特別是在枯水季節(jié)進(jìn)口洞段混凝土表面很干燥，在2008年6月份檢查時(shí)，1#導(dǎo)流洞未見裂縫，2#導(dǎo)流洞進(jìn)口段存在少量的細(xì)微裂紋，2#導(dǎo)流洞0+555～560左邊墻有一條長(zhǎng)度約5m施工冷縫，2#導(dǎo)流洞775～787左邊墻有一條長(zhǎng)度約12m施工冷縫已經(jīng)按要求處理，經(jīng)過一個(gè)枯水季節(jié)再次進(jìn)洞檢查，洞內(nèi)出現(xiàn)了較多的裂縫，主要集中在進(jìn)口段，以2#導(dǎo)流洞0+200樁號(hào)以前最為集中，裂縫主要發(fā)生在邊墻0～3m高度范圍內(nèi)，裂縫走向垂直洞軸線的縱縫為主。

4、化學(xué)灌漿方案的的選定

設(shè)計(jì)對(duì)裂縫處理提出技術(shù)要求，經(jīng)過設(shè)計(jì)，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位、專業(yè)化灌公司的根據(jù)裂縫的情況討論形成統(tǒng)一的裂縫處理原則和處理方案討論，施工單位組織人員編制詳細(xì)的化灌施工方案，報(bào)批后嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工。

4.1化管材料的選擇及技術(shù)指標(biāo)

4.1.1 CW環(huán)氧灌漿材料、ECH粘膠、水溶性聚氨酯灌漿材料要求

1、親水性好，漿液凝膠固結(jié)后不僅具有彈性而對(duì)混凝土有一定的粘接強(qiáng)度；

2、粘度低，可灌性好，可在潮濕或涌水情況下進(jìn)行灌漿；

3、固結(jié)體無毒并具有較高的力學(xué)性能，凝固時(shí)間可調(diào)節(jié)。

4.1.2堵漏靈砂漿要求

堵漏靈砂漿是一種高效、速凝、多功能新型粉狀無機(jī)防水材料，它是以無機(jī)高強(qiáng)膠泥為主體，添加多種無機(jī)材料和助劑制成的一種快速凝結(jié)堵水材料。在有流水或涌水的情況下帶水堵漏，止水速度快，其抗壓、抗折、粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B指標(biāo)都明顯優(yōu)于普通混凝土的性能，對(duì)水工建筑物的地下廠房、交通洞的墻面慢浸滲漏水的防水處理，具有其獨(dú)到的功效，是一種很好的混凝土缺陷修補(bǔ)材料。

4.2混凝土缺陷處理的施工基本流程

化灌工藝流程：裂縫描述→表面清理→布（鉆）孔→安裝灌漿嘴→封縫→壓風(fēng)檢查→灌漿→質(zhì)量檢查→刮環(huán)氧膠泥封閉。

裂縫表面封閉處理工藝流程：基面打磨→刷基面處理劑→涂刷KT1涂料→刮涂ECH膠泥→養(yǎng)護(hù)。

4.3化學(xué)灌漿的施工要點(diǎn)

4.3.1裂縫的分類

裂縫分類及缺陷施工處理分類：

對(duì)Ⅰ類縫：裂縫寬度（≥0.4 mm）采用環(huán)氧化學(xué)灌漿處理。

對(duì)Ⅱ類縫：裂縫寬度0.2～0.4mm 濕縫，采用環(huán)氧化學(xué)灌漿。

對(duì)Ⅲ類縫：裂縫寬度≤0.2mm的采取環(huán)氧膠泥表面封閉處理。

結(jié)構(gòu)縫：采用聚胺脂化學(xué)灌漿

4.3.2裂縫的清洗

為了確保化學(xué)灌漿的質(zhì)量，在裂縫表面封閉完成并具有一定強(qiáng)度后，采用灌漿預(yù)埋管進(jìn)行通氣沖洗，通氣采用從下到上一次通氣進(jìn)行清洗。

4.3.3 化學(xué)灌漿施工

化灌自動(dòng)記錄儀率定

在化灌前首先進(jìn)行記錄儀率定，確保計(jì)量正確無誤，率定采用標(biāo)準(zhǔn)的量筒量取500ml的水進(jìn)行率定，儀器經(jīng)過飽水，管路排氣完成后，多次率定結(jié)果在500±15ml以內(nèi)，滿足要求后進(jìn)行化灌試灌。

裂縫通氣連通性檢查

封縫8小時(shí)后可進(jìn)行通氣檢查，風(fēng)壓0.15MPa。

A.關(guān)閉所有灌漿嘴，留下1#、2#灌漿嘴，用1#灌漿嘴接上輸風(fēng)管進(jìn)行壓風(fēng)，同時(shí)將2#灌漿嘴的軟管插入水中，觀察水中是否有氣泡冒出如有說明1#、2#灌漿嘴是串通，否則為不串通。

B.檢測(cè)完1#、2#灌漿嘴后，關(guān)閉1#灌漿嘴，用2#灌漿嘴接輸風(fēng)管，打開3#灌漿嘴，用上述方法進(jìn)行通風(fēng)檢測(cè)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)同上。

C.在檢測(cè)各灌漿嘴的同時(shí)，用肥皂水抹在封縫材料上，肥皂水涂抹寬度要超過封縫材料，觀察有沒有氣泡冒出，如有，必須進(jìn)行堵漏處理后方可灌漿。

化灌采用AB組分雙液型CW改性環(huán)氧樹脂材料在化灌前現(xiàn)場(chǎng)配置，配置比例為體積比A：B=6：1

A液采用一個(gè)小桶，用量筒量出1800ml的位置用紅油漆標(biāo)記。

B液采用小水杯量出300ml的位置用紅油漆標(biāo)記。

將B 液體倒入A液攪拌均勻后進(jìn)行化灌，每次配漿2100ml。

灌漿控制標(biāo)準(zhǔn)及灌漿順序：

A.單嘴灌漿時(shí)間：每m裂縫3個(gè)灌漿嘴以上的，10min/孔，每m裂縫3個(gè)灌漿嘴的，15min/孔。

B.灌漿操作方法：

①灌漿前準(zhǔn)備工作：接通電源，安裝好灌漿設(shè)備，連接輸漿管，排除設(shè)備及輸漿管內(nèi)的空氣，打開所有灌漿嘴。

②灌漿：采用穩(wěn)壓慢灌、依序灌漿施工方法，每孔純灌時(shí)間一般應(yīng)不小于40min，或當(dāng)進(jìn)漿量少于1ml/min后，可進(jìn)行屏漿，開始進(jìn)行下一孔灌漿施工，以保證灌漿質(zhì)量。施工時(shí)先將1#灌漿嘴接上輸漿管，開始灌注，當(dāng)灌漿時(shí)間沒有達(dá)到規(guī)定時(shí)間而鄰近的灌漿嘴串漿時(shí)，關(guān)閉其串漿的灌漿嘴，繼續(xù)灌漿。當(dāng)1#灌漿嘴灌漿時(shí)間達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，接上2#灌漿嘴（此時(shí)，1#灌漿嘴處于屏漿狀態(tài)），依此類推，直至5#灌漿嘴灌達(dá)到規(guī)定時(shí)間。然后拔出1#灌漿嘴的輸漿管，將輸漿管接上6#灌漿嘴進(jìn)行灌漿，依序進(jìn)行，直至最后一個(gè)灌漿嘴灌漿不進(jìn)漿時(shí)（或少于進(jìn)漿1ml/min）穩(wěn)壓20min即結(jié)束灌漿。

C閉漿；當(dāng)最后灌漿孔吸漿量小于1ml/min時(shí)屏漿30min即為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

化灌后達(dá)到強(qiáng)度后，對(duì)封縫的砂漿進(jìn)行拆除，對(duì)縫面進(jìn)行打磨清理沖洗，干燥后涂刮一層環(huán)氧膠泥。

導(dǎo)流洞總共化灌91.5m，最小單耗0.43kg/m，最大單耗3.1kg/m，平均單耗1.24kg/m的CW環(huán)氧樹脂化灌材料。

化灌后裂縫表面采用刮厚度2mm寬15～20cm的環(huán)氧膠泥，裂縫寬度≤0.2mm Ⅲ類縫采取環(huán)氧膠泥表面封閉處理，寬度15～20cm，厚2mm。

4.3.4化灌成果分析

化灌完成后在1#導(dǎo)流洞布置了一個(gè)檢查孔進(jìn)行取芯檢查，2#導(dǎo)流洞布置了兩個(gè)部位取芯檢查，通過取芯檢查，裂縫基本貫穿了襯砌混凝土，從取芯效果來看，對(duì)裂隙有較好的填充和粘結(jié)。化灌后滲水的裂縫不再滲水，堵漏效果比較明顯

5、結(jié)論

一般基礎(chǔ)巖層的細(xì)微裂隙，即使采用濕磨細(xì)水泥漿液灌注，其效果仍不理想，而CW環(huán)氧漿材接近“真溶液”，具有強(qiáng)度高，可灌性好等優(yōu)點(diǎn)，能較好地解決這一問題。通過對(duì)長(zhǎng)河壩導(dǎo)流洞工程化學(xué)灌漿處理的工程實(shí)踐，為今后在同類工程混凝土裂縫控制與防治處理施工中的運(yùn)用提供參考，特別是地下過水有壓隧洞，當(dāng)隧洞襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫后，常拌有滲水現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)的安全，裂縫產(chǎn)生的原因、防治及處理的方法直接關(guān)系到隧洞的安全和使用壽命。