小溶江水利枢纽坝基垫层混凝土裂缝处理.pdf

陈卫军 ： 小溶江水利枢纽坝基垫层混凝土裂缝处理 2 裂缝成 因分析 经分析研究 ， 大坝基础垫层混凝土产生裂缝 主 要有以下几方面的原因： ( 1 ) 大坝坝基地处峡谷地带 ， 基坑开挖后岩体 平衡力遭到破坏 ， 且地应力卸 荷过程较慢 ， 在未达 到平衡稳定前对垫层混凝土存在作用力， 是裂缝形 成的原因之一； ( 2 ) 河床段坝基为强约束区， 垫层混凝土基础 边界受到开挖基岩建基面的约束， 不能自由变形而 引起的约束应力 ， 是裂缝形成的又一主要原因； ( 3 ) 施工区位于河川峡谷地区， 夜间多风 ， 昼夜 温差大 ( 如 I 6 1 浇筑块混凝土浇筑施工过程中 ， 外 界最高气温 2 O c c， 最低气温 1 1 ) 。垫层 昆凝土结 构尺寸相对较大 ， 前期在混凝土凝 固期问释放出大 量 的水化热 ， 由于环境气温及外界条件影响( 洒水 养护等 ) ， 造成表面温度低 ， 内部温度高 ， 在表面形 成拉应力 ， 在混凝土 内部形成压应力 、 后期在降温 过程 中， 由于受到基础的约束 ， 又会在混凝土 内部 出现拉应力。当以上拉应力超 出混凝 土的抗裂能 力时 ， 即会出现裂缝 。因此， 温度应力是形成裂缝的 又一个主要原因。 ( 4 )混凝土 中存在大量毛细孑 L 道 ， 水份蒸发后 毛细管 中产生毛细管张力 ， 使混凝土干缩变形 ， 表 面干缩变形受到内部混凝土的约束， 导致裂缝。 3 裂缝处理方案 3 1 裂缝普查 为 了对垫层混凝土裂缝进行正确 的认识和有 效的修补 ， 须先对裂缝 的性质 ( 贯穿性裂缝 、 非贯穿 性裂缝 ) 进行确认 。通过对垫层混凝土裂缝详细检 查和分类 ， 确认裂缝的性质并评估其危害性。检查 内容包括 ： 表面缝宽( 使用塞尺) 、 裂缝长度 、 裂缝走 向 、 所在部位及其形态随时间 、 气温和干湿环境 的 变化等 ， 并做出详细的描述和图示。 3 2 裂缝处理方案及施工方法 裂缝是否需要修补的一个重要指标是缝宽( 与 裂缝深度相关 ) ， 根据本工程 的耐久性 和防水性特 点 ， 将裂 缝 按缝 宽分 为缝 宽 0 3 m m、 缝宽 0 - 3 m m两类。并分别采取相应的处理措施 。 ( 1 ) 对缝宽 0 3 mm， 缝深 3 e m的采用缝 口 凿槽 嵌缝 ( 高标号预缩砂浆 ) 修 补 ， 否则采用类 修补 ； ( 2 ) 对缝宽 0 3 m m的采用缝 口凿槽嵌缝( 高 标 号预缩 砂浆 ) 与 内部化学 灌浆 结合 处理 ( 见 图 2 ) 。灌浆材料初步选用 H K G 一 2 型低粘度环氧灌 浆材料。 4 。 an n 坝 基 垫层 混 凝 土 4 ： 坝 垫 层 蠹 凝 型蘑 图 2 垫层混凝土裂缝处理示意图 3 3 类缝 ( 缝宽 0 3 1T i m， 缝深 3 e m) 缝 口凿 槽嵌缝修补施工方法。 施工工艺流程为 ： 缝 口凿槽嵌缝修 补 ： 凿槽一 基面清理一拌制预缩砂浆一涂刷水泥浆一嵌缝 。 ( 1 ) 凿槽 ： 采用切割机沿缝长切割混凝土 ， 并由 人工配合凿“ V” 型槽( “ V ” 型槽 中心线与裂缝 中心线 基本重合) ， 其尺寸为3 c m 3 e m； ( 2 )基面清理 ： 用高压 风水枪 将“ V” 型槽 内的 灰尘及杂物冲洗干净， 达到表面无沙尘、 无明水； ( 3 ) 拌制预缩砂浆 ： 按照预缩砂浆拌制工艺拌 制预缩砂浆 ； ( 4 ) 涂刷底 涂料 。待“ v ” 型槽内壁达到饱 和面 干状 态 ， 沿 “ V ” 型槽 内壁均 匀 涂刷 水 泥浆 ( W C = 0 4 0 4 5 ) ： ( 5 ) 嵌缝 ： 涂刷底涂料后将预先拌好 的预缩砂 浆用抹刀压人槽内， 压实抹平 ， 并采用塑料薄膜覆 盖养护。 3 4 类缝( 缝宽0 3 m lT 1 ) 缝口凿槽嵌缝与内部 化学灌浆结合处理施工方法 其施工工艺流程为 ： 凿槽一打孑 L 一基面清理一 清孑 L 一埋管一环氧砂浆及底涂料拌 和一封缝一拌 制预缩砂浆一嵌缝一待凝一灌浆一表面处理。 ( 1 ) 凿槽 。采用切割机沿缝长切割混凝土 ， 并 由人工配合凿“ V” 型槽 ( “ V ” 型槽 中心线与裂缝 中心 线基本重合) ， 其尺寸为3 c m 3 c ：in 。 ( 2 ) 打孔。以垂直于“ v” 型槽 中心线 1 0 c m， 平 行于缝 长走 向问隔 1 5 e m( 梅花型布置 ) 为 中心 ， 采 用角磨机打磨 3 e ra范围， 打磨成中心低约5 m m外边 与混凝土面齐平 的浅漏斗型 。然后用手持式 冲击 钻在 其 中心打穿斜 孑 L ， 钻孔角度 4 5 。 一 6 0 。 ， 孔 径 1 2 f i l m， 斜孔深度 2 0 3 0 c m， 钻孔角度 4 0 。 一 6 0 。 ， 保证斜 广西水利水电 G X WA T E R R I S O U R C E S&H Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 2 ( 3 ) 孔穿过裂缝面。 ( 3 ) 基面清理。 “ v ” 型槽用水洗干净 ， 棉纱将混 凝土面搽试一遍 ， 做到表面无沙尘 ， 无明水。 ( 4 )清孔。用压缩气体将孔 内杂物吹洗干净 ， 冲洗标准为孔内回水清澈 ， 并通过压水检查相临孔 是 否 串通 ， 否则应查 明原 因。孔 内洗 净后将孔 口 ( 角磨机打磨范围) 水洗干净 ， 棉纱擦干。 ( 5 ) 埋 管 。灌浆管为直径 1 0 mm的塑料管( 外 径 ) ， 长度 2 0 c m， 在管头 3 c m处用 医用胶 布缠绕 5 圈 ( 以保证封闭效果 ) ， 塑料管埋入孔内 5 c m， 外露 1 5 c m。 ( 6 ) 环氧砂浆及底涂料拌制。依据环氧灌浆材 料的拌和工艺拌和环氧砂浆及环氧底涂料 。 ( 7 ) 封缝。在塑料管 口( 角磨机打磨范围) 混凝 土面上涂刷环氧底涂料 ， 放置 2 0 mi n 一 3 0 mi n ( 视现 场温度而定) ， 以手触拉丝为准， 然后抹( 中心厚3 c m 周边厚 1 c m ) 环氧砂浆， 抹光， 压实。 ( 8 ) 拌制预缩砂浆。按照预缩砂浆拌制工艺拌 制预缩砂浆及水泥浆( W C = 0 4 0 4 5 ) 。 ( 9 ) 嵌 缝 。沿 “ v” 型槽 内壁 均匀 涂刷水 泥浆 ( W C = 0 4 0 4 5 ) ， 将预先拌好 的预缩砂浆用抹刀压 入槽内， 压实抹平并采用塑料薄膜覆盖养护 。 ( 1 0 )待凝 。环 氧砂 浆封缝后 2 4 h， 方可进行 灌浆 。 ( 1 1 ) 灌浆 。采用灌浆泵进行灌浆 ， 灌浆管与灌 浆泵出浆嘴套牢， 用扎丝缠紧， 开始灌浆时， 灌浆压 力先小后大 ， 控制在 0 2 0 4 MP a 范围 ， 最高压力不 要超过结构允许值 ， 竖直缝从最低处开灌 ， 自下而 上 ； 水平缝 自一端 向另一端进行。灌浆过程要求进 浆缓慢 ， 当相邻灌浆孔 出现浆液 ， 维持灌浆压力灌 注 1 5 m i n 后 ， 暂停压浆并结扎管路 ； 将灌浆管移至 邻孔继续灌浆 ， 在规定压力 闭浆 ， 直至达到灌浆结 束标准。灌浆结束后用丙酮或汽油将灌浆泵和其 他工具清洗干净。 ( 1 2 ) 表面处理。灌浆结束4 8 h 浆液固化后， 去 除灌浆管 ， 用堵漏王或环氧胶泥进行封闭。 4 坝上 游迎水 面防渗处理措施 考虑到坝基 防渗要求 ， 对坝基垫层混凝土上游 迎水面裂缝 除按 以上两类缝进行缝 口凿槽嵌缝与 内部化学灌浆结合处理外 ， 再设置两道竖直止水垂 直缝面进行截水防渗处理 。 ( 1 ) 在坝基垫层混凝土上游迎水面裂缝表面设 置表止水 ， 即第一道竖直防渗止水 。将迎水面竖 向 裂缝表面造成宽 深= 1 0 c mx 8 c m的“ V ” 型槽 ， 槽底 部采用 西2 5 mm氯 丁像胶棒嵌缝 ， 槽 内采用 s R嵌 缝材料封填 ， 其上敷设三元 乙丙增强型 S R橡胶 防 渗盖片 ， 盖片两侧采用镀锌扁钢压条锚固。表止水 底部深入坝基基 岩面 3 0 c m， 采用 C 2 0细石混凝土 浇筑密实。见图3 。 图3 坝基垫层混凝土迎水面裂缝止水示意图 ( 2 ) 在垫层混凝土裂缝上游端设置截渗井进行 截水防渗 ， 即第二道竖直防渗止水 。顺裂缝走 向在 距坝基垫层混凝土边线上游面( 桩号坝上 0 + 0 0 6 6 ) 5 0 c m 处( 桩号坝上0 + 0 0 6 1 ) 骑缝设置截渗井， 以截 断顺缝渗水 。截渗井贯穿垫层混凝土 ， 井底深入坝 基 基 岩 面 5 0 c m， 井 径 不 小 于 1 5 0 m m， 采 用 L M一 5 0 0 C潜孔钻机造孔 ， 单孔钻孔孔径 9 0 m m， 采取三孔套打型式 ， 钻孔呈“ 品” 字型布置 。 钻孔完毕 后 ， 采用 高压风水枪 将孔 内冲洗 干 净， 并用高压风将孔吹干， 然后用L W水溶性聚氨酯 化学灌浆材料浇灌封孔。 5 裂缝缝 面加强处理措施 为保证坝基垫层混凝 土裂缝对上部坝体不造 成影响 ， 防止裂缝 向坝基垫层 以上 的坝体扩展 ， 沿 所有裂缝缝 面均铺设骑缝加强钢筋。骑缝钢筋规 格为 i5 2 5 0 2 m L = 4 m( 分布筋规格为02 0 0 2 m) ， 以裂 缝 为 中心 垂直 裂 缝 对称 布 置 ， 钢 筋保 护 层 1 5 c m。小溶江坝基垫层常态混凝土裂缝经过处理 后， 效果良好， 满足使用要求。 参考文献 1 广西水利电力勘测设计研究院 广西桂林市防洪及漓 ( 下转第 7 8 页) 6 5 曾志文 ： 细沟侵蚀观测法在水土流失调查 中的应用 表3 土壤侵蚀模数计算结果 4结 论 本次采用细沟侵蚀观测法计算结果与钦州至 防城港高速铁路项目水土保持方案编制技术人员 通过利用工程区已建沉沙池 、 简易径 流小区等方法 调查得出侵蚀模数( 2 1 5 0 0 2 7 6 0 0 ( t ( k m a ) ) ) 基本 一 致 ， 这为我们在今后工作 中在缺乏土壤侵蚀量观 测设 备的情况下 ， 提供 了一个简单 而行 之有效 的 方法。 参考文献 【 1 】 李智广 水土流失测验与调查 【 M】 北京 ： 中国水利水电 出版社 ， 2 0 0 5 Appl i c a t i o n o f r i l l e r o s i o n o bs e r v a t i o n me t ho d i n wa J l nVe S t l j 2 ： at l 0n ZENG Zh i - we n ( 责任编辑 ： 刘征 湛) r a nd s o i l e r o s i o n ( G u a n g x i Wa t e r a n d P o w e r D e s i g n I n s t i t u t e ， N a n n i n g 5 3 0 0 2 3 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： T a k i n g t h e w a t e r a n d s o i l e r o s i o n i n v e s t i g a t i o n f o r Q i n z h o u F a n g c h e n g g a n g e x p r e s s r a i l w a y p r o j e c t a s e x a mp l e ，a n i n t r o d u c t i o n w a s ma d e o n t h e a p p l i c a t i o n o f r i l l e r o s i o n o b s e r v a t i o n me t h o d， a s i mp l e a n d e f f e c t i v e me t h o d t o a c q u i r e s o i l e r o s i o n mo d u l u s f o r d e s i g n o f wa t e r a n d s o i l c o n s e r v a t i o n s c h e me Ke y wo r d s ： Ri l l e r o s i o n o b s e r v a t i o n me t h o d ； w a t e r a n d s o i l e r o s i o n i n v e s t i g a t i o n ； s o i l e r o s i o n mo d u l u s ( 上接 第 6 5 页) 江补水工程小溶江水利枢纽工程初步设计报告 R 南宁： 广 西水利电力勘测设计研究院， 2 0 0 9 Da m f o und a t i o n c us h i o n c o nc r e t e ( 责任编辑： 刘征湛) c r a c k t r e a t me n t o f Xi a o r o n g j Hy d r a u l i c Co mp l e x C H E N We i - j a n ( G u a n g x i Wa t e r a n d P o w e r D e s i g n I n s t i t u t e ， N a n n i n g 5 3 0 0 2 3 ， C h i n a ) l a ng Ab s t r a c t ： B a s e d o n i n t r o d u c t i o n o f t h e d a m f o u n d a t i o n c u s h i o n c o n c r e t e c r a c k s o f Xi a o r o n g j i a n g H y d r a u l i c C o m p l e x ， t h e a u t h o r a n a l y z e d t h e c a u s e s fo r c r a c k s ， p u t f o r w a r d t r e a t m e n t me a s u r e s fo r c r a c k s a n d j o i n t s u r f a c e r e i n - for c e me nt Ke y wo r d s ： X i a o r o n g j i a n g Hy d r a u l i c C o m p l e x ； d a m f o u n d a t i o n c u s h i o n c o n c r e t e c r a c k ； t r e a t m e n t m e a s u r e 78