某碾压砼坝裂缝处理

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摘要：某碾压混凝土主坝浇筑完工后不久，在上游坝面发现4条裂缝，为了防止裂缝扩大，保证大坝坝体的安全，对这两处裂缝进行化学灌浆处理。

关键词：碾压混凝土、裂缝、化学灌浆

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

某坝主坝坝体裂缝情况

某坝主坝为碾压混凝土重力坝，主坝坝顶长450m，最大坝高55.17m，坝顶宽度为7m，坝顶高程236.17m，共分10个坝段。坝体上游面垂直，下游面边坡1:0.75。溢流坝段分3孔，每孔净宽为10.0m。溢流坝坝顶设宽7m的混凝土交通桥。

大坝底部与地基接触部位浇筑1.5m厚C15常态混凝土，上游坝面设厚1.0～3.0m的C9020常态混凝土作为防渗体，溢流面采用厚3m的C9020常态混凝土，下游坝面采用厚1.5的C9010常态混凝土，廊道及放水底孔周边采用C9020变态混凝土。其余部分为C9010碾压混凝土。

于2012年10月27日在某坝5#坝上游坝面发现4条裂缝。

裂缝检查

主坝混凝土浇筑完成后及时进行养护并检查是否有表面裂缝的产生，对于上下游面模板拆除后安排专人进行裂缝检查。裂缝宽度采用带刻度放大镜进行测定。发现主坝上游防渗面板裂缝检查共有4条裂缝，其中3条为表面裂缝，1条为贯穿防渗面板裂缝。

某坝上游防渗面板裂缝特性表

裂缝的处理方法

表面细微及浅层裂缝的处理

根椐设计技术要求，对混凝土表面细微及浅层裂缝（缝宽≤0.1mm，缝深≤30cm），采用喷涂法进行处理。

喷涂材料选用中科院广州化学研究所研制的改性环氧浆材1713E型号，其主要性能见表（一）。

施工工艺如下：

①首先用钢丝刷清除混凝土表面附着物和污垢，并凿毛、冲洗干净。

②对凿毛区域先涂刷一层环氧树脂基液，然后用环氧树脂砂浆（用改性环氧浆材1713E型号配制，中科院广州化学研究所提供配比）抹平。

③用环氧树脂涂刷2～3遍，第一遍涂刷采用较稀的树脂，每遍涂刷凝固后再进行下一遍的涂刷，完成后总厚度大于1mm。

深层裂缝的处理

根椐设计要求对缝深≥30cm的深层裂缝，采用化学灌浆处理。

灌浆材料的选择

根椐设计对化学灌浆材料的要求，及裂缝的宽度为0.05～0.35mm，灌浆材料选用中国科学院广州化学研究所研制的改性环氧浆材1066E和1713E两种灌浆材料，其中1066E型粘度较小，适合灌入缝宽≤0.2mm的裂缝，1713E型粘度较大，适合灌入缝宽≥0.5mm的裂缝，两者可以混合调配出介于两者粘度的浆液。

改性环氧树脂浆材是以糠叉丙酮改性环氧树脂为基础，添加塑性改性剂和活性稀释剂调配出的一种系列配方，具有粘度、强度、凝固时间可调，对潮湿、水下或油污的裂缝仍具有较高的粘结强度的特点。

化学灌浆施工工艺

化学灌浆的施工步骤是：凿槽、钻孔、埋灌管与封槽、清洗与压水、化学灌浆、复原。

具体施工方法如下：

⑴凿槽

在混凝土表面沿裂缝走向凿凹形槽，槽深3cm，宽5～8cm，凿槽长度按裂缝两侧各延长0.2米为原则。

⑵钻灌浆孔

用电动冲击钻沿裂缝发展方向骑缝钻孔，孔径Φ25mm，间距30cm，深度约30cm，钻孔完成后用压力风将孔内粉尘清理干净。

⑶埋灌浆管

埋入孔内的灌浆管采用管径Φ10mm专用灌浆铁咀，具体安装见下图：

灌浆咀与孔壁的空隙用中科院研制专门用于封缝的改性环氧胶泥填充、密实，环氧胶泥凝固以前不能碰撞灌浆咀。

⑷封槽

封槽是化学灌浆成功的关键，每条槽冲洗干净，用汽油喷灯将槽内积水烘干燥后，用1713E改性浆液打底一遍，再用改性环氧胶泥进行槽位封堵。封堵过程中注意充分将胶泥压实，不能留有空隙。

⑸冲洗与压水

当环氧胶泥终凝达到一定强度后，自上而下逐个对灌浆孔先压入清水再压入压缩空气，其目的一是将缝内污物冲洗干净；二是检验封缝质量是否满足灌浆要求，有无渗漏现象；三是检查各灌浆孔的串通情况和掌握裂缝的注入水量的大小及注浆压力，为下一步的灌浆提供各项施工参数。

⑹灌浆

①本工程裂缝宽度较小，浆液的渗透速度较慢，从开始灌入至完全充满裂缝的时间较长，为了长时间连续不断地对裂缝进行灌浆，灌浆器具采用我单位研制的胶囊注浆器（该注浆器已获发明专利，专利号为ZL2005 20058769.5），该注浆器的优点是：借助压力气体提供衡压挤压力长时间持续注浆，无需施工人员值守。不因浆液配置不足气体混入缺陷混凝土体内；也不因浆液配置超量而造成注浆器清洗困难。结构如下图所示：

胶囊注浆器剖视图

图注：(1)容器、（2）封盖、（3）液囊、（4）封盖螺栓、（5）密封圈、（6）容器法兰、（7）容器管芯、（8）浆液吸送管芯。

②灌浆顺序为：由下而上逐个灌浆孔灌注改性环氧树脂，即从最低的灌浆孔进浆，次低灌浆孔作为排气（排水）孔，待次低孔排出环氧浆液后，结束第一个孔的灌浆，然后将次低孔改为进浆孔，依此类推。

③灌浆孔开始灌浆时，采用粘度较稀的1066E型改性环氧树脂，初凝时间定为24小时，对掺入改性环氧树脂的固化剂称量准确，采用机械拌浆，搅拌均匀。灌浆压力控制在0.5Mpa左右。对于贯穿裂缝，如果出现吃浆量大时或突然增大，改用手摇灌浆泵注入，将浆液逐渐加浓（即在1066E浆液中加入1713E），或直接灌入粘度大的1713E型改性环氧树脂，并降低灌浆压力，将初凝时间调整为4小时。持续吃浆量大的情况下，采用间歇灌浆，每次灌入3～5L浆液后间歇6小时，再进行第二次灌浆，如此直至将裂缝填满不再吃浆为止。

④每条裂缝最后一个灌浆孔注浆时，为确保整条裂缝充满浆液，用液囊注浆器连续24小时恒压屏浆灌注。

⑸复原

灌浆达到要求后，切除高出混凝土表面的注浆管，并用环氧树脂砂浆进行表面修整处理，使之外观与原坝面大致相同。

效果检查

裂缝化学灌浆完成后可采用如下两种方法进行质量检查：

①检查孔压水法

选择有代表性的裂缝布置一定数量的检查孔，检查孔的孔径、深度、布孔位置同灌浆孔一样，检查孔的洗孔和埋管等工序如前述灌浆孔的方法一样。检查孔的压水试验采用逐步升压的方法进行，压力从0.1 MPa开始，分三级逐级升压稳定到0.5 MPa，稳压时间为30 min，记录注入水量及压力的变化，从裂缝的吸水量与灌浆前相对比来判断灌浆的质量情况。

②取芯法

对裂缝部位钻截取混凝土芯样，观察混凝土裂缝填充是否密实、饱满，详细加以描述和记录。并送混凝土芯样做混凝土抗压、抗拉等相关的物理力学性能检测，以进一步对灌浆效果进行客观、科学的评价。

化学灌浆质量控制措施

质量是企业的生命，每一个施工人员必须牢固树立“质量第一”的思想，严格执行各级施工管理制度，严格按照施工图纸、技术资料施工，严格执行相关标准，保证施工过程中的质量。质量保证措施：

原材料的品质和储存应符合有关规范的要求。

原材料质量和现场取样质量检验应满足防水工程质量验收规范的要求。

现场操作人员，必须是经过严格培训合格后取得上岗证的工作人员;

结语

某大坝上游面的裂缝经过化学灌浆处理后，在一定程度上缓解了坝体渗水的压力，保证了该坝蓄水后安全稳定运行。

作者简介：姓名：廖超性别：男 出生年月：1988年09月04日学历：大学专科

毕业院校：2009年7月毕业于湖南省水利水电职业技术学院水利工程专业职称：助理工程师 从事工作：水电二局股份有限公司从事水利工程施工