淺談水利工程混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工技術(shù)

李納新

（河南省鄲城縣水利局 河南鄲城 477150）

淺談水利工程混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工技術(shù)

李納新

（河南省鄲城縣水利局 河南鄲城 477150）

混凝土作為一種建筑材料，被廣泛的應(yīng)用在不同的工程中，由于混凝土自身的特性，經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的劣等，如果沒有及時的處理混凝土裂縫，就會使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力以及使用價值大大的降低，嚴(yán)重的話影響到工程結(jié)構(gòu)的安全以及耐久性。因此，一定要采用科學(xué)合理的處理措施。本文首先簡單的介紹了化學(xué)灌漿，其次分析了產(chǎn)生裂縫的成因以及處理裂縫所要遵守的原則，然后討論了灌漿材料的選擇，最后簡要的分析了化學(xué)灌漿技術(shù)。希望有一定得勁借鑒意義。

水利工程；混凝土；裂縫；化學(xué)灌漿

1 概況

化學(xué)灌漿指的就是把適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)材料按照合適的比例配制成真溶液，然后使用專業(yè)的化學(xué)灌漿泵等一系列的壓送設(shè)備將配制成的真溶液灌入低層或者是細(xì)縫里，從而使這些真溶液擴(kuò)散、膠凝或者是固化，通過這樣的方法來增強(qiáng)地面的強(qiáng)度，降低地層的滲透性，避免地層發(fā)生變形以及在進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)地基處理和混凝土修補(bǔ)技術(shù)，同時其可以增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性，防發(fā)生滲漏，是確保工程質(zhì)量的一項(xiàng)特殊的技術(shù)。

舉例來說，我國的某個水利工程是一座綜合利用的中型水利樞紐工程，其是以灌溉為主，然后結(jié)合了：發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等為一體。在進(jìn)行工程驗(yàn)收的過程中，發(fā)現(xiàn)溢洪道混凝土在邊墻和底板處發(fā)生了裂縫。由于施工的季節(jié)為冬季，因此，裂縫中含有一定的水分探后發(fā)生凍脹破壞，嚴(yán)重的損害了混凝土的結(jié)構(gòu)，從而縮短了水利工程建筑物的使用年限、如果想要確保水庫可以正常的運(yùn)行，就一定要積極的處理裂縫內(nèi)部的水分。

2 分析產(chǎn)生裂縫的成因及裂縫處理原則

2.1 裂縫產(chǎn)生的原因

（1）地質(zhì)基礎(chǔ)

因?yàn)榛A(chǔ)的巖層相對來說是屬于承載力比較低的松散費(fèi)密實(shí)或者是斷層巖體等性狀的地質(zhì)，就會造成地基基礎(chǔ)豎向所承受的壓力比較大，發(fā)生不均勻的沉降或者是水平方向發(fā)生位移，從而使水利工程建筑物結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定的附加應(yīng)力，并且混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力無法承受這種附加應(yīng)力，最終造成水利工程建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。

（2）施工階段

①施工材料。在施工的過程中所使用的混凝土拌合物主要是由砂、骨料、水泥、拌合水以及外加劑所共同構(gòu)成的。如果是在進(jìn)行配置混凝土的過程中使用了質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定的材料，那么就會極有可能造成結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。

②施工工藝。如果在施工現(xiàn)場，隨意的更改結(jié)構(gòu)的施工順序，沒有按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，還有就會施工工藝以及施工現(xiàn)場的環(huán)境都有可能發(fā)生了混凝土出現(xiàn)裂縫。

③養(yǎng)護(hù)。冬季施工的過程中施工方法以及夏季養(yǎng)護(hù)不恰當(dāng)?shù)脑挘炷羶?nèi)外的溫度不一樣，也特別容易產(chǎn)生裂縫。

（3）使用階段

在使用水利工程建筑物的過程中如果超過設(shè)計(jì)荷載的重型設(shè)備或者是裝置通過水利工程建筑物時；發(fā)生大雪、地震、爆炸以及大風(fēng)時又會使水利工程建筑物發(fā)生裂縫。

2.2 裂縫處理的原則

根據(jù)產(chǎn)生裂縫的原因認(rèn)真的分析，并且最終確定使用裂縫內(nèi)部化學(xué)灌漿方法記性封堵裂縫，在進(jìn)行裂縫處理的過程中，要遵循以下幾個原則：

（1）所選擇使用的處理方案要具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)各種較為復(fù)雜的情況，同時還要能夠使用不同地區(qū)的冷熱溫度變化；

（2）通過分析水利工程調(diào)度運(yùn)用的原則，應(yīng)該在水位較低的情況下進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)工作，并且一定要合理的安排時間，盡可能一次性修補(bǔ)完所有的裂縫；

（3）認(rèn)真的分析產(chǎn)生裂縫的成因，選擇具有柔性的灌漿材料；

（5）在水利工程建筑物的上游應(yīng)該做好相關(guān)的防滲處理以及混凝土表面的防護(hù)工作，阻斷滲水通道；

（6）科學(xué)的使用探地雷達(dá)進(jìn)行檢測，并且仔細(xì)分析檢測結(jié)果，對一些新老結(jié)合面出現(xiàn)的明顯缺陷進(jìn)行層間灌漿；

（7）裂縫的處理方案要按照從上而下的灌漿原則，利用化學(xué)灌漿機(jī)，使用小流量、低壓漫灌的原則進(jìn)行裂縫處理。

3 灌漿材料的選擇

一般的最普通的灌漿材料主要包括兩種類型，分別是：聚氨酯樹脂和環(huán)氧樹脂。在選擇使用何種材料去處理混凝土建筑物的裂縫時，主要是裂縫所處的實(shí)際情況和期望達(dá)到的治理效果來決定的。按照材料不同的特性，在進(jìn)行裂縫處理是要注意以下的三個原則：

（1）若是裂縫出現(xiàn)在并沒有影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的位置，同時要求這個裂縫不滲水，那么在選擇灌漿材料的時候就應(yīng)該選擇使用聚氨酯樹脂漿材。因?yàn)檫@個材料具有很強(qiáng)的滲透力和水活性，并且可以有效的抵抗地下水的腐蝕。

（2）假如裂縫是發(fā)生在需求補(bǔ)強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)部位，那么此時最佳的灌漿材料就應(yīng)該是環(huán)氧樹脂漿材。原因就是環(huán)氧樹脂漿材可以比較容易達(dá)到相對于原來混凝土土體自身更高的強(qiáng)度，還有一點(diǎn)就是其具有較強(qiáng)的粘合力。

（3）如果說裂縫出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，同時還有滲水發(fā)生，那么這是時候就要綜合這兩種材料進(jìn)行綜合處理。先使用環(huán)氧基液或者是快硬性封堵材料封堵滲水的部位，還有可以使用聚氨酯樹脂漿材進(jìn)行封堵，之后再使用環(huán)氧樹脂漿材進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。要特別注意的一點(diǎn)是：一般來說，環(huán)氧樹脂漿液其抗壓強(qiáng)度非常的強(qiáng)，并且其粘結(jié)力相對來說也是比較好的，然后當(dāng)其遇到水之后，就會削弱它的性能；然后對于聚氨酯樹脂漿液來說，其抗壓強(qiáng)度較低，但是和環(huán)氧樹脂漿液卻相反，在潮濕的條件下，其活躍度非常的高。通常，從原則上來說，環(huán)氧樹脂漿液不適合活動裂縫的修補(bǔ)，但是聚氨酯樹脂漿液卻能夠承受住裂縫的移動。

4 化學(xué)灌漿施工

4.1 工藝流程

化學(xué)灌漿施工的工藝流程為：施工準(zhǔn)確→查縫定位→布孔→鉆孔→清理鉆孔→安裝檢查嘴→壓水、壓氣檢查→安裝灌漿嘴→裂縫表面臨時性封堵→漿液配制→灌注漿液→質(zhì)量檢查→去除表面臨時性封堵→封孔→表面處理。

4.2 化學(xué)灌漿施工主要工序以及技術(shù)的要求

（1）查縫、布孔以及鉆孔。舉個例子，在某個工程中，按照裂縫的實(shí)際情況以及現(xiàn)場的試驗(yàn)確定布孔和鉆孔的原則是：使用鉆孔機(jī)，在裂縫的兩側(cè)、垂直于裂縫表面走向、并且和開裂兩面的夾角不超過45°、錯位鉆孔，鉆孔的深度是結(jié)構(gòu)厚度的1/3～2/3之間，在鉆孔的時候，一定要穿過裂縫，并且確保鉆孔和裂縫之間的間距是不能超過結(jié)構(gòu)厚度的一半。

（2）清理混凝土的表面以及清理鉆孔。使用高壓水流清洗混凝土表面和注漿孔，將表面松動的粉塵和顆粒清除。

（3）安裝檢查嘴、壓水檢查以及表面臨時性剛性封堵。當(dāng)安裝完檢查嘴以后，從下往上觀察孔，并且使用高壓清洗機(jī)以0.3MPa的壓力向檢查嘴內(nèi)注入潔凈的水，然后觀察其他的注漿孔出水的情況，當(dāng)檢查完注水以后，在使用注漿嘴來代替檢查嘴。裂縫的寬度至少要高于0.5mm的裂縫在注水檢查結(jié)束后進(jìn)行表面臨時性封堵。

（4）埋設(shè)注漿嘴。在已經(jīng)鉆好的孔內(nèi)安裝注漿嘴，埋入鉆孔內(nèi)的深度大約是4cm，壓縮橡膠套管，確保注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)，同時要和孔壁緊緊的貼在一起。

（5）漿液配制，灌漿。

（6）封孔。使用速凝封堵材料進(jìn)行注漿孔的修補(bǔ)以及封口處理。

（7）表面處理。在最后修補(bǔ)好的裂縫表面打磨并且填補(bǔ)缺陷。

5 結(jié)論與建議

與橋梁、公路以及民用建筑工程相比較，水利工程的混凝土體積以及厚度都要比它們大很多，因?yàn)樗こ叹哂幸欢ǖ奶厥庑裕瑢炷量箖鲆约胺罎B等相關(guān)的要求都比較高。因此，如果水利工程混凝土發(fā)生裂縫，則其處理的難度相對來說是比較大的。在進(jìn)行水利工程混凝土裂縫的修補(bǔ)過程中，使用化學(xué)灌漿技術(shù)是最佳的選擇方案，因?yàn)榛瘜W(xué)灌漿技術(shù)操作起來是非常簡單的，并且對之前的混凝土土體的破壞性較小，且修補(bǔ)的效果較為明顯。

[1]許常玉，魏萬山，孫德炳.淺談水工混凝土裂縫化學(xué)灌漿施工工藝[J].水利水電施工，2012（5）：39～42.

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1004-7344（2016）12-0312-02

2016-4-10

李納新（1968-），男，河南鄲城縣人，本科，主要從事水利工程施工管理及施工技術(shù)研究。