團(tuán)山水庫工程大壩面板、趾板裂縫的檢查及處理成果

向辛 遵義市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

1.工程簡況及施工情況

團(tuán)山水庫大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程919.00m，最大壩高50m，壩頂長163.75m，壩頂寬度7.5m，上游壩坡為1:1.4，下游壩坡為1：1.4，下游壩坡設(shè)二級馬道，最大壩底寬148.20m。混凝土面板等厚0.45m，面板后設(shè)水平寬3.0m的墊層，墊層后設(shè)水平寬4.0m的過渡層，過渡層后為主堆石區(qū)，下游為次堆石區(qū)，下游壩面為預(yù)制塊護(hù)坡。面板下端與趾板相接，趾板等厚0.5m，寬5.0m。

趾板混凝土設(shè)計(jì)共6 塊，趾板寬度5m，厚度50cm，混凝土方量910m3，2017年6月25日開始河床水平段趾板混凝土澆筑，隨壩體堆石填筑進(jìn)程分期進(jìn)行左右岸坡段澆筑，最后一塊澆筑完成時間為2017年8月12日，并按照規(guī)范要求進(jìn)行了表面覆蓋和不間斷的灑水養(yǎng)護(hù)[1]。

混凝土面板共劃分為13塊，寬度分別為12m、10m，其中12m為11塊，10m為2塊，混凝土面板等厚為45cm，混凝土方量5010m3,2018年3月24日開始面板混凝土澆筑，采用跳倉澆筑方案，最后一塊澆筑完成時間為2018年5月2日，面板澆筑總工期為38天；面板澆筑過程中按照規(guī)范要求分塊進(jìn)行了表面覆蓋和不間斷的灑水養(yǎng)護(hù)。

2.大壩面板、趾板裂縫檢查統(tǒng)計(jì)情況

根據(jù)《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》（SL49-2015）第6.4.1條之規(guī)定，2018年6月14日下午參建各方對大壩面板、趾板逐塊采用裂縫寬度檢測儀GTJ-F210和裂縫深度檢測儀GTJ-FSY進(jìn)行全面普查，對發(fā)現(xiàn)的裂縫逐條進(jìn)行檢查記錄。根據(jù)本次普查趾板上未發(fā)現(xiàn)表面裂縫和貫穿性裂縫，面板上共發(fā)現(xiàn)裂縫41條，主要分布MB2/4/5/6/8/9/10/11號面板上[2]，在MB1/3/7/12/13號面板上未發(fā)現(xiàn)裂縫；后于2018年7月6日上午，參建各方再次對面板裂縫的發(fā)展情況進(jìn)行了全面普查，通過此次檢查發(fā)現(xiàn)在MB2/10號面板上新增表面裂縫2條，其原已檢查發(fā)現(xiàn)的表面裂縫其寬度、深度、長度等未有變化。至此，面板裂縫檢查累計(jì)共發(fā)現(xiàn)43條，長度總計(jì)431.41m，其中＜0.2mm的共有19條，總長155.94m，≥0.2mm的共有24條，總長275.47m，面板裂縫具體分布位置及檢查情況統(tǒng)計(jì)分別見圖1和表1所示。

表1 大壩面板裂縫檢查情況統(tǒng)計(jì)表

圖1 大壩面板裂縫分布平面圖

3.大壩面板裂縫處理情況

依據(jù)《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》（SL49-2015）第6.4.2條之規(guī)定，施工單位根據(jù)參建各方聯(lián)合普查結(jié)果，按照《團(tuán)山水庫砼面板堆石壩面板裂縫處理方案及技術(shù)要求》（遵義水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院2018年6月）對面板表面寬度≥0.2mm的分散性裂縫采取低壓化學(xué)灌漿修補(bǔ)，然后進(jìn)行裂紋的表面封閉處理；對于大面積龜裂紋（＜0.2mm）則直接采用表面封閉處理[3]。

（1）裂縫化學(xué)灌漿修補(bǔ)。針對寬度≥0.2mm的分散性裂縫共計(jì)24條，總長275.47m，按設(shè)計(jì)技術(shù)要求采取低壓化學(xué)灌漿修補(bǔ)，然后進(jìn)行表面封閉處理。其具體施工工藝及過程檢查如下：

①縫面處理：將裂縫兩側(cè)各30cm寬混凝土表面油污及乳皮打磨清除，高壓水沖洗縫面，表面風(fēng)干，見圖2。

圖2 大壩面板縫面處理

②騎縫貼嘴：采用化灌專用嘴，用YEC高韌環(huán)氧防護(hù)涂層粘貼，騎縫貼嘴間距20 cm，灌漿嘴外露40mm，并進(jìn)行統(tǒng)一編號。

③封縫：采用堵漏靈膠泥沿裂縫兩側(cè)各5cm寬范圍進(jìn)行封縫，厚度3～5mm，灌漿嘴底板壓實(shí)。

④壓風(fēng)檢查：封縫完成2h后通過壓風(fēng)檢查，縫面封閉良好，灌漿嘴無堵塞。

⑤縫面檢查：現(xiàn)場采用肥皂水進(jìn)行檢查，封閉后的裂縫表面不漏氣，個別漏氣位置均進(jìn)行了重新封閉。

⑥暢通性檢查：在縫面檢查的同時采用肥皂水逐個對灌漿嘴暢通性進(jìn)行了檢查，均暢通，個別不冒泡的灌漿嘴重新進(jìn)行貼嘴并檢查。

⑦灌漿：灌漿材料按設(shè)計(jì)技術(shù)要求采用SK-E環(huán)氧樹脂灌漿材料，材料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求灌漿采用麥斯特公司LilyCD15雙液自動穩(wěn)壓灌漿泵，灌漿順序按照水平縫由一端向另一端逐嘴灌注，豎直縫由下往上逐嘴灌注，斜孔灌漿從裂縫相串最深的斜孔到較淺的斜孔逐孔灌注，灌漿壓力由小到大，緩慢升壓，每級提升量值控制在0.05Mpa，最大灌漿壓力控制在0.4Mpa，在吸漿率小于0.01L/min，并維持15分鐘不吸漿后停止灌漿，見圖3。

圖3 裂縫灌漿處理

⑧灌后表面處理：裂縫灌漿結(jié)束3天后，對專用灌漿嘴進(jìn)行拆除，混凝土表面采用YEC高韌環(huán)氧防護(hù)涂層進(jìn)行封堵。

（2）裂縫表面封閉處理。針對寬度≥0.2mm的分散性裂縫低壓化學(xué)灌漿修補(bǔ)后和大面積龜裂紋（＜0.2mm）的裂縫，其表面封閉處理施工工藝及過程檢查如下：

①涂刷YEP-I型潮濕基面粘接劑：先對面板裂縫混凝土表面進(jìn)行打磨和清理，除去表面浮灰、油垢等至表面微毛,然后用水充分浸透基層混凝土；待基礎(chǔ)表面干燥后，沿裂縫涂刷YEP-I型潮濕基面粘接劑，寬度在25cm以上，界面劑涂刷薄而均勻，見圖3。

②涂刷SK涂刷蓋板：待基面涂刷的界面劑表面干后，涂刮SK涂刷蓋板寬度均大于5cm，涂層厚度為3mm。

③YEC高韌環(huán)氧防護(hù)涂層封閉：SK涂刷蓋板表面干后，涂刷YEC高韌環(huán)氧防護(hù)涂層材料，分兩次涂刷，涂層寬度在25cm以上，厚度3mm，層間裂縫處加設(shè)增強(qiáng)纖維布，防護(hù)涂刷完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，且兩天內(nèi)不得泡水，現(xiàn)場檢查時未見有外部水進(jìn)入，見圖4。

圖4 裂縫表面涂刷處理

圖5 防護(hù)涂層封閉處理

4.面板裂縫處理施工質(zhì)量檢查情況

大壩面板混凝土表面裂縫處理于2018年8月2日施工完成，共處理裂縫43條，長度總計(jì)431.41m。根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求在化學(xué)灌漿結(jié)束28d后，根據(jù)施工單位申請，參建各方針對大壩面板裂縫化學(xué)灌漿處理進(jìn)行質(zhì)量檢查；質(zhì)量檢查方式采用壓水試驗(yàn)法，單點(diǎn)法，壓水檢查壓力采用0.3Mpa。檢查孔的孔位根據(jù)裂縫分布和灌漿實(shí)施情況，并結(jié)合灌漿成果資料分析，對每一塊面板選取一條具有代表性的裂縫（以寬度、長度、深度等參數(shù)在該塊面板所統(tǒng)計(jì)的裂縫中最大的為依據(jù)）作為檢查孔的布置點(diǎn)。檢查鉆孔布置于所選裂縫中部或較寬位置處，通過現(xiàn)場壓水試驗(yàn)檢查，各塊面板裂縫灌漿檢查孔呂榮值（透水率）均小于設(shè)計(jì)確定的合格標(biāo)準(zhǔn)0.1Lu（具體檢查結(jié)果見表2所示），其壓水試驗(yàn)檢查結(jié)果表面面板裂縫化學(xué)灌漿處理施工質(zhì)量合格；壓水試驗(yàn)合格后采用灌漿封堵并進(jìn)行了表面封閉處理。大壩面板處理后的裂縫表面涂層光滑平整，顏色均勻一致，無氣泡、流掛及開裂情況。

表2 大壩面板裂縫化灌壓水試驗(yàn)檢查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

5.化學(xué)灌漿處理裂縫成果結(jié)論

通過對該混凝土防滲面板裂縫化學(xué)灌漿處理，并對施工質(zhì)量進(jìn)行壓水檢查合格，后經(jīng)蓄水運(yùn)行、汛期的高水位蓄水觀測，未發(fā)現(xiàn)新的裂縫產(chǎn)生，下游量水堰未發(fā)現(xiàn)滲流現(xiàn)象，證明采用該化學(xué)灌漿法處理混凝土防滲面板裂縫是成功的。