光照水电站大坝混凝土裂缝处理.pdf

一 水 利 水 电 施 工 2 0 1 2 第1 期 总 第1 3 0 期 大于或等于 6 0 mm，但应在缝的一侧打 1 个对比孔，先进 行无缝的声波测试，然后再进行跨缝测试。测前孔应冲 洗干 净 ，并 灌 满 清 水 ，测 试 时 探 头 在 孔 内 自上 而 下 每 2 0 3 0 c m移动一次。经过波幅的对 比变化，判定其缝 深。若在侧面，其孔应向下倾斜 3 。 5 。 。 3 裂缝处理 3 1 裂 缝处 理原 则 ( 1 )恢 复结构 的整体性 ，限制裂缝 的扩展 ，满 足结 构 的强度、防渗、耐久性和建筑物的安全运行要求。 ( 2 )以裂缝调查资料为依据，根据裂缝所在的部位、 产生的原因、规模大小和危害性评定等，进行精确的计 算和分析研究，综合确定合理的处理措施。 ( 3 )先易后难、先内后外：先对非主要部位容易处理 的裂缝进行试验性处理 ，分析 出处理效果 ，再 逐步 推广 ； 对施工要求快速隐蔽的裂缝，应及时处理。 3 2 I类裂缝处理 I 类裂缝根据不同的部位采取不同的处理方式 ，主 要按以下技术要求进行处理： ( 1 ) 在 大体 积内部 ，采取 骑缝 凿宽 1 0 c m、深 3 0 c m的 梯形槽 ，槽宽于裂缝两端头 5 1 0 c m，冲洗干净后在下 仓 混凝 土浇筑时 ，用高标号砂浆 回填 。 ( 2 )在溢流面和表面及结构有特殊要求的部位，对于 O 1 mm的裂缝，采用钢丝刷沿缝宽方向刷毛，刷毛宽 度为 1 5 2 0 c m，用丙酮清洗干净 ，缝面干燥后 ，涂刷环 氧基液修补。对于 0 1 mm O 3 mm的裂缝 ，采取骑 缝凿宽 1 0 c m、深 3 0 c m 的梯形槽 ，槽宽于裂缝两端头 5 1 0 c m，冲洗干净且缝面干燥后，采用环氧砂浆修补。 3 3类裂缝处理 类裂缝采用表面封 口、设限制缝井、化学灌浆和 骑缝钢筋等措施处理。 为防止裂缝向两端扩展，在缝两端的沿缝深方 向打 孔 ，孔深等于缝深 ，孔径为 5 0 7 5 mm；冲洗干净 ，打入 直径为 3 8 6 0 mm、长度等于孔深的半圆钢管，管口方向 朝裂缝方 向。 骑缝凿宽 2 0 c m、深 1 5 2 0 c m 的梯形槽 ，然后用高 压水 冲洗 干净 ，用风 吹干 或用 碘钨 灯烤 干 ，再用 环 氧砂 浆将缝 口封闭。 3 3 1 化学灌浆 在缝两 侧 打斜 孔 过 缝大 于 0 5 m，孔 问 、排 距 均 为 5 0 c m；确定灌浆 孔与裂 缝相通 后 ，每灌 浆孔 布 1 根 直径 为 3 2 mm的 P VC管作为配浆管。配浆管伸入灌浆孔不小 于 2 0 c m，灌浆孔口与配浆管缝隙用 M3 0水泥砂浆封堵。 每根配浆管引出与进浆管连接，进浆管采用直径为 3 2 m m 的P VC管 ，化学灌浆前应对灌浆管路进行压水，检查管 路连通及密封情况 ，检查完毕后再将管 内的水排 出。 、 灌浆材料采用低黏度环 氧树脂 ，并采用 HY一1型灌 3 6 浆压力泵灌注低黏度环氧材料。类裂缝化学灌浆开灌 压力为 0 5 MP a ，当注入率小于 5 mL mi n时，逐渐加压 至 0 8 MP a ；灌 至 最 后 一 个 孔 时 ，应 灌 至 不 吸 浆 持 续 3 0 mi n后结束。水平孔由一个孔向另一个孔逐步扩进，垂 直孔由上向下灌进。 3 3 2 质 量检 查 化学灌浆完成一周后，按缝长方向每隔 5 0 c m取一个 直径为 7 5 mm的芯样进行分析和劈拉试验。用单点法对 检查孔进行压水试验，压力为 1 0 MP a ，具体按 D L T 5 1 4 8 -2 0 0 1 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范的相 关要求执行。检查孔检查完毕后，均用堵漏剂进行封堵 。 封堵完毕后，应及时洒水养护。 3 4 类裂缝处理 类裂缝采用化学灌浆与填充结合法进行处理。在 非迎水面，其处理方法和 类裂缝相似，这里主要介绍 迎水 面的 类裂缝处理 。 把迎水面的裂缝都划分至 类裂缝，主要是考虑光 照大坝较高，一些表面裂缝可能在内外温差和高水头等 相关因素的影响下，发展成为危害性较大的裂缝，从而 降低建筑物的耐久性，造成大坝运行期间渗水和漏水， 因此 ，大坝迎水面原则上不允许 出现裂缝 。 但是，由于浇筑过程中的一次设备故障，大坝上游 5 6 3 m高程迎水面出现了一条水平施 工冷缝 。冷 缝表 面不 连续 ，总延米长 1 7 5 m，通过钻孔检测，裂缝宽 0 2 0 3 mm、深 3 m，呈不规则间断分布。该裂缝的处理方法 是 ：化学灌浆结合涂刷 P S T一2 0 0 渗透结晶型防水层。 3 4 1 化学灌浆 该裂缝采用 内部化 学灌 浆、外部 封堵 防裂 的方 法进 行处理 。化学灌浆 的方法 和 类裂 缝相 似 。但 由于 内部 是打斜孔 由上往 下灌 浆 ，缝 面处 的饱 和度往 往 不足 ，因 此可考虑在缝面处进行水平补灌，确保裂缝充分填实。 3 4 2 涂刷 P S T一 2 0 0渗透结晶型防水涂料 P S I 一2 0 0渗透结晶型防水涂料可以利用 自身产生的 结晶体 自动填补混凝土中的毛细孔隙，以及混凝土本身 因膨胀 、收缩所 产生 的裂 缝 ，用这 种涂 料处 理 的混凝 土 能承受 3 9 0 m的水头压力。该防水涂料具有较强的自我修 复能力，没有水分时，涂料中的活性成分会保持静止状 态；当再与水接触 时就会被激活，产生新的晶体 ，而且 会渗入混凝土内更深。所 以，被处理过 的混凝土结构， 若干年后因为振动或其他原因产生新的细微缝隙时，一 旦有水渗入，又会产生新的晶体将水堵住。P S I 一2 0 0防 水涂料对混凝土小于 0 4 mm 的裂缝 ，可通过结 晶体充 填、愈合密封 ，能够增强混凝土强度 ，防止化学腐蚀， 防止冻融破坏，抑制碱骨料反应对混凝土的破坏，其渗 透深度达 1 0 0 0 mm。P S I 一2 0 0防水涂料的施工程序是：表 层处理一高压水冲洗一涂刷防渗涂料一养护。 ( 1 )裂缝表面处理。在 固结灌浆完成 7 d后，在大于 裂缝长、宽 l m范围内，用钢丝刷、砂磨机等工具将表面 ( 下转第 3 9页) 拐臂布料 皮 带 机 由 内外 相互 衔 接 的 布料 皮 带组 成 。 内皮带机机尾安装于母线洞上游洞 E l 安装的回转支撑上， 前端用岩壁上设置的锚固点悬挂钢丝绳斜拉 ，可以通过 卷扬机 改变斜拉 钢丝绳 的长度 ，进 而改 变 内皮 带机 的仰 俯角度 。外皮带机 尾挂在 内皮 带机 头部 位 的 回转支 撑盘 底部 ，前端由桥式起重机吊钩牵引，桥式起重机 吊钩升 降可改变外皮带的仰俯角度；桥式起重机大车与小车运 动，可以使拐臂布料皮带屈折、伸缩 、摆动，以满足覆 盖 区域混凝 土输送 布料的要求 。 该系统 目前已应用到溪洛渡电站地下厂房混凝土施 工中，其可以覆盖 3台机组浇筑的范围，并具有输送混 地下工程 凝土料能力强、布料简单、操作方便、经济适用等优点， 是地下厂房大体积混凝土浇筑的一种理想施工手段，具 有较强的推广应用前景 。 5 结束语 通过以上对地下厂房结构特点和现有浇筑手段 的分 析可知，除由于结构阴角部位浇筑混凝土的要求，需配 置 1 2台混凝土泵机浇筑外 ，地下厂 房混凝 土采用拐 臂 布料皮带 系 统浇 筑是 地 下 厂房 混凝 土 浇 筑快 速 、经 济 、 适用 的最佳手段 。 ( 上 接 第 3 1页) ( 1 )合理分缝分块。通过设计 ，有计划地用纵缝和横 缝将大块 的混凝 土分成 许 多小块 进行 浇筑 ，可有 效减 少 块体内部温升幅度 ，有利于混凝土防裂；同时，由于水 闸底板和闸墩 的断面尺寸较大，蓄水后各部位承受不 同 的荷载，在不同基岩位置设置沉降缝，有利于减少沉降 裂缝 。 ( 2 )控 制浇筑层厚度和层 间间歇时 间。混凝 土在施工 期主要依靠浇 筑层 表面 散热 ，散热 效果 的好 坏 ，受 到 浇 筑厚度和浇筑 层间 歇时 间 的影 响 。通 过层 间 间歇 时 间把 混凝土 内部 的热量 向表 面散发 时 ，间歇 时 间要 大于 混凝 土早期最高温度出现的时间。但过长的间歇时间对于上 层新浇筑的混凝土的防裂也是不利的。一般提倡短间歇 连续 均匀上升 ，不宜超过 1 5 d 。浇筑层越薄 ，越有 利于混 凝 土热 量的散发 。浇筑层厚度主要 取决 于层 面散热效 果 、 混凝土的上升速度及施工方便程度 。此外 ，采用 吊空模 板技 术和设置后浇带 ，也可以有 效改善约束 。 3 5 改善混凝土的养护 混凝 土的养 护是 防止 表面裂 缝 的重要 措施 之一 。当 浇灌完毕后 ，在相 当长的时间内要保持适当的温度和足 够的湿度 ，满足混凝土的硬化条件。混凝土养护的三要 素是介质的温度、湿度及养护延续时间。 水闸混凝土的裸露面大，施工初期气温骤降时极易 发生表面裂缝 ；此外 ，施工 中 、后 期气 温骤 降 也可 能产 生表面裂缝或 深层 裂缝 。对 于 闸墩 ，可 以先覆 盖一 层草 袋或土工布 ，然后 在上 面再加 盖一 层 防水 塑料膜 。在夏 季高温季节，保持仓面混凝土 的湿度是非常关键的，目 前常用的方法是采取仓面喷雾技术 ，能达到良好的效果。 在冬季或者最低气温低于 5 C以下时，振捣完成后应立即 在混凝土表面盖上保温材料，提高表面混凝土的温度， 降低内外温差。 ( 上 接 第 3 6页 ) 打磨粗糙后，再用高压水冲洗 ，冲洗过后 的混凝土表面 必须坚 固、平整 、干净 、不松脱 、不起 砂 、不脱层 。 ( 2 )配料 。按 质量 比为水 ： P S I 一2 0 0 涂 料 一0 2 6： 1 的 比例配料 ，用搅拌 机搅 拌均匀 ，搅拌时间不少于 5 mi n 。 每次调制的结晶渗透型稀料尽可能在 3 5 mi n内用完，调 好的浆料变稠时，只需搅拌 ，切勿加水。 ( 3 )涂刷 P S T一2 0 0渗透 结 晶型 防水层 。提前 4 h用 水淋湿施工面，以保证施工时混凝土表面处于饱和状态， 潮 而不 湿 ；涂刷前 应按 面积 计算 出 涂料 用量 。第 一 道涂 刷应用力 均匀 、一 致 ，用 毛刷 沿磨 光面 自上 而下 多 次涂 刷 ，用量不低 于 1 5 k g mz ，以保证涂 层 的厚度 均匀 和表 面平整。防水层搭接宽为 1 0 0 mm，施工时在搭接处用水 湿润后直接施工防水层。施工完成时宜喷水雾湿润养护， 4 h 后用手指轻压涂层无痕方可进行第二道涂刷。第二道 涂刷方向垂直于第一道涂刷方向。 防水工程结束后，完工的防渗层应在 4 8 h内用清水 养护，以防止涂层脱水；养护期间，不得在防水层上方 进行其他工序施工。 4 结束语 光照水电站大坝按 S L 2 3 0 1 9 9 8 混凝土坝养护修 理规程中的规定 ，划分了大坝施工裂缝处理等级，规 定 了裂缝 检查办法 ；采 用 了规 程 中的灌 浆法 、充填 法和 喷涂法相结合的方法 ，很好地处理了施工裂缝 ，保证 了 建筑物耐久性 和整体性 ，满足设计对枢纽建筑物的要 求 。大坝挡水 3年多来 ，大坝外观和廊道内均未发现渗 水和乳白色析出物等缺陷，大坝防渗等监测设备的监测 数据均在正常状 态下。实践证明，大坝裂缝修复获得 成功 。 3 9