寨外北沟倒虹吸裂缝处理施工方案.docx

一、概述
1.1工程概况
1.2裂缝情况
二、编制依据
三、合用范围
四、
裂缝解决方法
4.1材料特点
4.2技术性能
4.3解决方法
五、
灌浆施工工艺流程
六、
七、
八、
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裂缝表面涂刷手刮聚氨酯材料及施工工艺
施工质量控制
注意事项
九、人力资源配置
十、安全文明施工
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一、概述
1.1工程概况
寨外北沟排水倒虹吸工程位于河南省禹州市张得乡寨外村北约3m处，沟道与总干渠交叉断面处桩号为SH（3） 73+688.5,大地坐标：x=3774325.171，y=538426.367（ 1度带）。交叉断面以上集水面积2.25km2,天然情况下50年一遇设计洪峰流量105m 3/、22023一遇校核洪峰流量131m 3/。工程后倒虹吸过流量50年一遇86m 3/s 22023一遇118m 3/s
倒虹吸孔数为1孔、单孔尺寸为4.0mx4.0m（宽x高），建筑物总长204.248m，重要由进连接段、管身段、出消能防冲段等部分组成。其中进段长36.535m,涉及水平连接段、斜坡段和护砌段。管身段水平投影总长106.313m，由进斜管段、水平管段和出斜管段三部分组成，进斜管段水平投影长33m，进斜管段坡度均为1:15,水平管段长28m，出斜管段水平投影长45.313m,出斜管段坡度均为1:15。出段总长61.4m，由出消力池段、海漫段和防冲槽组成。
1.2裂缝情况
检查发现寨外北沟排水倒虹吸出段2#翼墙内、外边墙存在2条竖向裂缝，发现后我部委托第三方实验室（河南省水利基本建设工程质量检测中心站第九分站）对寨外北沟排水倒虹吸进行裂缝检测。通过裂缝检测的长度、宽度及深度，我部认为产生裂缝的重要因素为混凝土浇筑时存在离析现象及浇筑后内外温差较高导致。
经检测裂缝的长度、宽度、深度、分布情况见表1。
表1混凝土裂缝检测情况登记表
序号
裂缝位置
裂缝长度
（m）
裂缝宽度
（mm ）
裂缝深度
（mm ）
类型
类别
1
出段2#右翼墙外侧
（距1#翼墙3.20m）
2.20
0.14
47
竖向
II类
2
出段2#右翼墙内侧
（距1#翼墙3.48m）
2.39
0.19
82
竖向
II类

二、编制依据
（1）《南水北调中线一期工程总干渠沙河南—黄河南（委托建管项目）禹州长葛段第二施工标段》招投标文献；
（2）《南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝解决技术规定（试行》；
（3）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2023。
三、合用范围
本方案合用于本建筑物混凝土结构裂缝解决。
四、裂缝解决方法
4.1材料特点
1. 环氧化学灌浆材料（KH-3）可灌性能优异：浆液自身具有极强的渗透能力，可渗入0.1mm的孔隙中，可灌入渗透系数K =10x6〜10x8cm/s的低渗透性泥化夹层
中；
2. 对裂缝干燥度无规定，并能对有渗漏水的裂缝施工使用，具有大多数环氧类灌浆材料不具有的堵水补强特殊功能，并能往裂缝壁两边渗透植根，固化后粘接为一体，耐久性更好；
3. 浆材固结体力学性能优异，应用范围广，具有补强、加固等功能；
4. 抗冻融、耐老化性和耐腐蚀性极佳；
5. 由于丙酮的活化、变成预聚体并与其他分子发生反映，使浆材固结体收缩性极小且韧性较好、耐老化性能也更好，使用方便；
6. 固结体无毒、无污染。
4.2技术性能
起始粘度(20°C,MPa - S )
渗透能力cm/s
胶砂体的力学性能
抗压强度
MPa
抗拉强度
MPa
抗剪强度
MPa
粘接强度
（干/湿）
MPa
弹性模量
MPa
2.5 〜12.5
K=10-6 〜10-2
60 〜80
10 〜20
20 〜40
>5.7/>4.7
(1-8) x 103
4.3解决方法
对于裂缝宽度在0.2mm以上裂缝，需进行化学灌浆解决，化学灌浆材料种类很多，其中环氧浆液具有强度高、收缩小的优点，因此我部计划采用环氧浆液灌浆。
对于裂缝宽度在0.2mm以下的裂缝，由于裂缝较细，一般化学浆液很难灌入，需
要用特殊材料进行灌浆。本次灌浆采用高渗透改性环氧化学灌浆材料（KH-3 ）。
所有裂缝在灌浆后，在裂缝表面涂刷手刮聚氨酯涂层，对裂缝进行双重防护。
五、灌浆施工工艺流程

压气实验
基面清理注浆嘴埋设、封缝
~复原_〔效果检查 卜__〔待凝 卜 灌浆 尸__〔配置浆液J
图1灌浆施工工艺流程图
1、布孔
按骑缝孔形式埋设灌浆嘴，灌浆嘴距20〜30cm （根据缝宽和裂缝类型布置），一条缝至少布3个灌浆嘴，灌浆嘴兼起排气嘴和出浆嘴作用。
2、基面清理
运用角磨机将裂缝两侧5cm范围内基面灰尘、杂物清理干净。
3、灌浆嘴粘贴，封缝
按照布孔位置粘贴灌浆嘴，并运用结构胶封缝。
4、压气实验、试漏
压气的重要目的是为了解灌浆孔（嘴）与裂缝畅通情况，以拟定是否可以灌浆或是否需要重新埋灌浆嘴，检查封缝是否有效，有无漏气现象，压气所用的压力不得超过设计灌浆压力，灌浆压力为0.1〜0.4MPa。
5、配制浆液
根据解决裂缝的规定配制浆液。
6、灌浆
灌浆前，应将所有孔（嘴）上的阀门所有打开，用压缩空气将孔内，缝内的积水尽量吹挤干净，并争取达成处在干燥或无水状态，然后准备灌浆。根据裂缝情况选择灌浆方法，对细微裂缝，需用较长凝结时间的浆液；对较宽裂缝，需用较短凝结时间浆液。
灌浆顺序按由深到浅，由下而上的顺序进行灌浆，灌浆压力为0.1〜0.4Mpa，当上部灌浆嘴有浆液流出时，及时塞紧上部漏浆的灌浆嘴。灌浆的结束标准是以不吸浆为原则，如吸浆率小于0.01升/分钟，并维持适当时间（一般15分钟），亦可作为结束标准,停止灌浆。对于贯穿裂缝，假如第一个进浆孔进浆量大于布孔间体积3~5倍时其相邻出浆孔仍未出浆，则移至第二个灌浆孔进行下序施工。如各出浆孔仍不出浆，在第一次灌注完毕后，报请监理批准后再进行第二次灌浆，施工工艺同第一次。
对于不出浆的灌浆嘴，若是单独一个嘴不出浆，不再灌浆；若是连续两个或大于两个灌浆嘴不出浆，在两个不出浆灌浆嘴之间加一个灌浆嘴，并在适当的位置加出浆嘴出气嘴），进行二次灌浆。若二次灌浆还不出浆，则不再灌浆。
7、冲洗灌浆设备管路
灌浆结束后，关闭孔（嘴）阀门，立即拆卸管路，并用丙酮冲洗管路和设备。
8、裂缝化学灌浆结束，待灌浆材料达成龄期有一定强度，凿除清理掉灌浆嘴及封缝胶。
六、裂缝表面涂刷手刮聚氨酯材料及施工工艺
本次使用的手刮聚氨酯材料，具有高弹性、高强度、优异的防水性能，并对基层材料如混凝土、石材、玻璃、铝板等有良好粘接性能。手刮聚氨酯弹性体材料的重要性能技术指标见表2。
表2手刮聚氨酯材料的重要技术指标
编号
项 目
技术指标
1
密度/density
1.1 ±.1g/ml
2
表干时间/TFT
<2h

3
断裂伸长率 Elongation
> 5%
4
拉伸强度 Tensile strength
>1.0 MPa
5
施工温度/application temperture
5C— 35C

聚氨酯涂层与底材的粘接面采用用专用底涂（或环氧底涂）涂刷在干净的基层表面，
4小时后（25°C左右）表面拉丝，即可进行嵌缝施工。
手刮聚氨酯涂层的施工工艺为：裂缝化学灌浆结束，待灌浆材料达成龄期有一定强度，凿除清理掉灌浆嘴及封缝胶。一方面用角磨机打磨（宽10cm，两侧宽度各5cm，长度超过裂缝缝端10cm）混凝土裂缝面，再清除混凝土表面的灰尘、浮渣。混凝土表面清理干净后，用专用腻子填补混凝土表面较大的孔洞，待孔洞填补好后，涂刷界面剂,待界面剂表干后，刮涂手刮聚氨酯弹性体涂层（宽10cm、厚2mm）。涂刷完聚氨酯弹性体涂层后，24小时内不能有水浸泡。施工完毕的涂层三天后可以达成使用的强度规定。
七、施工质量控制
为了保证工程质量，对几个关键工艺采用以下相应技术措施：
1、封缝须严密，在施工过程中认真细致检查；
2、根据现场实际环境温度决定浆材的每次拌合量，并严格控制使用时间。
八、注意事项
1. 施工时应采用劳动保护措施，带手套、罩、防护眼镜等；
2. 施工环境温度＞5°C,且不得有明水；
3. 施工现场严禁烟火，注意通风；
4. 施工环境温度超过35C应将配浆桶置于流动冷水盆中配浆，配料后应尽快使用，两小时内用完；
5. 材料安全存放，应置于阴凉通风环境存放，勿近热源;
6. 若触及皮肤，应用丙酮棉球拭净后以水冲洗干净，若不慎触及眼睛，除及时用
水冲洗外，还应由医生对症解决。
九、人力资源配置
裂缝灌浆解决人员配置如下：技术员1人，质检员1人，施工员2人，技工3人，实验人员2人。
十、安全文明施工
1、加强安全教育，培养工人安全意识和安全知识，增强工人自我保护能力。
2、施工机械定期保养、安检，不合格的机械一律不准使用。
3、施工现场要有醒目的标语牌、指示牌、警示牌。
4、如夜晚施工，施工现场要有足够的照明设施，保证施工顺利进行。
5、从事高处作业人员要定期或随时体检，发现有不宜登高的病症，不得从事高处作业。严禁酒后作业。
6、高处作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋。所需材料要事先准备齐全，工具应放在工具袋内。
7、在施工过程中，在施工区下方铺设合适尺寸的塑料布，收集废料，裂缝解决完毕，将废料带出施工，并对废料按裂缝所在面板编号进行编号，统一归置，待所有裂缝解决完毕后，报请建管处和监理进行验收、检查，检查完毕后，将所用废料埋置。