邱庄水库溢洪道裂缝处理中改性环氧浆液技术的应用

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摘要：改性环氧混凝土裂缝灌浆是一项新的施工工艺，裂缝环氧灌浆充满浆体后与混凝土结合牢固，其粘结强度和防渗效果明显，施工工艺简单，料源充分，而且具有节约投资、处理效果良好的明显特点。

关键词：改性，环氧，灌浆，参数，配制

中图分类号： TV543 文献标识码： A

引言

邱庄水库位于丰润县城北还乡河出山口，控制流域面积525km2，坝顶高程77m，总库容2.04亿m3。水库始建于1958年10月，后经多次加高加固处理，1966—1969年将临时溢洪道改为13.5m*10.9m的正常能力为4348m3，保坝标准为5000年一遇。

溢洪道闸室自建成后，经多年运行工程老化，闸门面板钢丝网锈蚀渗水，闸门墩及溢流堰混凝土出现多条裂缝，电气设备老化，危及工程安全。为充分发挥水库效益，确保工程安全，对溢洪道闸室进行了除险加固。除险加固中，对闸室裂缝处理采用了新型的改性环氧浆液灌浆施工技术。

1 溢洪道混凝土裂缝状况及裂缝处理分析

堰面裂缝：中孔存在一条平行溢洪道轴线方向的贯通性裂缝，

贯穿了整个堰面，缝宽1—3mm。左、右边孔堰面平行溢洪道方向也存在程度不同的贯穿性裂缝，但宽度较小，局部堰面有龟裂现象，整个堰面裂缝总长76.5m。

闸墩裂缝：左、右边墩和左、右中墩共有裂缝15条，长短等不等，除右过墩YZBZL1缝开裂较宽，为1-3mm外，其它缝宽0.2-0.5mm不等。闸墩裂缝总长153m。

这些堰面与闸墩砼裂缝可分为以下几种情况：平行于溢洪道轴线方向贯通性堰面裂缝；由闸墩变坡处向下开展的竖向裂缝；由闸墩底部向牛腿方向开展的斜向裂缝和细小竖向裂缝。由省水利基本建设工程检测中心对闸墩和堰面砼强度及裂缝进行了检测。检测结果表明：“闸墩施工质量较好。砼强度达到设计强度的116％以上，但堰面及闸墩裂缝较长较深，裂缝最浅256.7mm，最深达610.1mm，裂缝宽度达1-3mm”。从裂缝成因、部位、大小等方面分析，可确定为死缝。根据裂缝的这些情况，灌注环氧树脂粘结剂是理想的处理方法。根据灌注固化物的设计要求：（1）具有可灌性，即浆液在0.3-0.5Mpa压力下能灌入0.2-0.5mm裂缝；（2）与砼的粘结强度大于0.5Mpa；（3）收缩性较小；（4）具有良好的耐久性；（5）能在潮湿的环境下固化，并具有规定的强度和粘结强度；（6）在裂缝开裂最大时期，即低温环境月份灌注具有稳定性、可灌性和固化性。因此，需采用改性环氧以解决坏氧浆材粘度高、怕水及高温固化等弱点。而且，改性环氧具有聚合体强度高、粘结力大、化学性能稳定、毒性小，亲水性能好，可以低温固化等特点。因此确定采用改性环氧进行裂缝处理。

2 改性环氧灌浆的施工处理过程

改性环氧灌浆工程施工首先开凿裂缝“V”型槽及钻灌浆孔。然后封缝，度气检查通气情况，最后开始改性环氧浆液灌浆。共重点处理裂缝37条，缝长159m，钻孔197眼，孔径22mm，钻孔总深49.7m，耗用环氧浆液85.4kg，灌浆压力由0.1Mpa开始，逐渐升高至0.3Mpa，最高0.4Mpa。在闸墩裂缝灌浆中考虑到砼贴面板的稳定性，最高灌浆压力掌握在0. 2Mpa。

3改性环氧浆液及环氧封缝材料的配制

3.1 改性环氧浆液的配制

以环氧树脂为主剂，糠醛、丙酮为稀释剂，聚酰胺为亲水剂，并加入苯酚，T31#苯酚做促凝剂，按一定配方配制而成。配制时计量一定要准确。可先在容器中称取定量环氧树脂，置电炉水浴中加温至40℃以上，使树脂充分熔融，然后依次定量加入糠醛、丙酮、聚酰胺、苯酚等搅拌均匀，即可使用。要分批配制，分批灌注，以利保持低粘度及节约浆材。

3.2改性环氧浆的配比参数

技术要求：粘结强度≥6.0Mpa

材料用量重量比：（1）环氧树脂E44100g（份）；（2）糠醛25-55g（份）；（3）丙酮25-55 g（份）；（3）聚酰胺树脂651#10-20 g（份）；（5）苯酚T31#15-20 g（份）；（6）苯酚DMP#-302-5 g（份）

3.3环氧沙浆（密卦材料）的配制

环氧沙浆的配制步骤与改性环氧浆液基本相同，不同之处是环氧树脂需加温到60-70℃，减掉苯酚，加入乙二胺做固化剂，搅拌均匀即配好基液，然后加入水泥、砂、石棉粉等搅拌均匀即成。最后加入的水泥等填料可视具体情况酌情增减。

3.4环氧沙浆配比参数

技术要求：粘结强度≥6.0Mpa

材料用量重量比：（1）环氧树脂E44100g（份）；（2）糠醛20（份）（3）丙酮20 g（份）；（4）聚酰胺树脂651#20 g（份）；（5）乙二胺17.5-22.5g（份）；（6）水泥280g（份）;（7）砂子560g（份）；（8）石棉粉280g （份）

4 改性环氧灌浆施工工艺

（1）开槽：沿砼裂缝开凿2-3 Cm的“V”型槽，并根据缝走向间隔0.5-1.0m或折角处钻孔，孔深0.3-0.5m，孔径22mm，然后用气压管将“V”型槽、孔内松动砼及粉尘清除，再用丙酮液冲洗洁净。

（2）布管、封缝：先将长0.3m、直径8mm紫铜管底部缠绕塑布填料，垂直塞进钻孔，上部露出“V”型槽，然后将“V”型槽内涂一层环氧粘结剂。再用事先配置好的环氧粘胶剂沙浆把裂缝全部抹光封闭。

（3）试气检查：“V”型槽封闭后过24小时环氧沙浆就可固结，即可对灌浆孔管进行试气检查，将灌浆孔紫铜管依次接通0.1—0.2Mpa气压管，进行风压检查。在检查一根管是否与周围管通气时可将周围管口涂上肥皂水。查看裂缝及嵌缝通畅效果，做好记录，对漏气、闭气、多孔互不通气等异常情况分析因果，在做处理。

（4）灌浆：检查裂缝通气效果较好后，即可开始灌浆。将事先配置好的改性环氧浆液装入计量气压罐，然后将吸浆管接通灌浆孔管。视裂缝情况，给定气压。压力从0.1Mpa开始，当单孔吸浆量小于0.02L／min时，升高一级灌浆压力，乃至最大压力为0.4Mpa。灌浆压力的大小与裂缝的宽度成反比，当裂缝平均宽度大于0.5mm时，则最大灌浆压力为0.3Mpa，当裂缝宽度小于0.5mm时，最大灌浆压力为0.5Mpa.灌浆从裂缝的端部或低洼处开灌，并依次推进到其他灌孔。第一孔灌注，其他孔敞开排气（水）若相邻的灌孔已返出纯浆，立即扎死。更换灌孔，对串浆钻孔要采取联灌或倒灌，直到灌满。在规定的设计压力下，当灌浆段或灌浆管吸浆量小于0.01L／min时，在持续灌注30min后，即可关闭进浆阀门，结束灌浆。为减少浆体收缩，使裂缝充填密实，应使缝内浆液在有压状态下凝固。浆液一般可在2-3日固结，即可铲平灌浆紫铜管，用环氧沙浆填封抹平。

结束语：

改性环氧混凝土裂缝灌浆是一项新的施工工艺。工程完工后，经过五年多的运行，裂缝处也未有任何异常变化，说明裂缝环氧灌浆充满浆体后与混凝土结合牢固，恢复了原来结构的整体作用。其粘结强度和防渗效果明显，质量良好。说明这种新的施工工艺不仅施工简单，料源充分，而且具有节约投资、缩短工期、处理效果良好的明显特点，因而有推广使用的价值。