砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理的施工工艺.pdf

2 0 1 3年第 5期 ( 第 4 l 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 5 2 0 1 3 ( T o t &N o 4 1 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 1 0 1 0 3 砂砾石 混凝 土面板坝面板裂缝处理 的施工工艺 耿新胜 ( 新疆巴州新华水电开发有限公司， 新疆 和静 8 4 1 3 0 0 ) 摘 要 ： 砂砾石混凝土面板坝面板施工作业是一项系统的工程建设项 目， 关系着整个建设工程 项 目的施工质量及其安全可靠性。在混凝土面板裂缝处理过程中， 合理选择施工材料 及设备， 采用科学的施工方法 ， 严格施工管理 ， 加强养护， 就可以保证裂缝处理的质量。 介绍了新疆小山口水电站概况 ， 阐述了砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理的施工工艺 及方法， 仅供同类工程参考。 关键词： 砂砾石 ； 混凝土； 面板； 坝面板裂缝 ； 施工工艺 中图分类号： T V 6 4 文献标识码 ： B 1 工程概况 3 施工材料与设备分析 新疆小 山口水电站位于巴音郭楞蒙古 自治州和 静县境内 ， 是开都河梯级开发的第十级 电站 ， 装机容 j 4 9 5 MW， 属 中型 等工 程， 工程 主要任 务是 发 电。小山口水电站枢纽工程 大坝为混合坝 型， 由右 岸混凝土砂砾石 面板坝 与左 岸混凝土重力 坝组 成。 混凝土面板坝 总长9 7 0 i n ， 最 大坝高3 7 6 m， 坝顶高 程 1 3 2 0 6 I n 。水 库 正 常 蓄 水 位 1 3 1 6 m， 总 库 容 0 5 0 6亿 In ， 其中调节库容为7 0 0万 in 。 2 裂缝处理的施工方法 对于高程1 2 9 01 3 1 7 6 n l 的面板混凝土裂缝 ， 宽度 i0 2 mm裂缝采取双层处理首先对裂缝内 进行水溶性聚氨酯化学灌浆 ， 然后 在表面进行 弹性 聚氨酯涂层封 闭处理 。对于 高程 1 2 9 0 m以下 面板 和趾板混凝土裂缝 ， 因为要用 黏土进行覆盖 ， 所以根 据有无渗水采用以下两种不同的处理方法： 对于 宽度 t0 2 m m有渗水的裂缝采用化学灌浆法进行处 理； 没有渗水的裂缝仅做表面封闭处理 J 。 施工材料主要从水溶性聚氨酯 、 临时用料 、 封 口 材料 、 封闭材料 4个方面进行 阐述 ： 3 1 水溶性聚氨酯 从实践来看 ， 这种 施工材料主要构成成份 是异 氰酸酯 、 以及水性聚醚等物质 ， 而且二者经加工合成 后形成灌浆 材料 ； 上述材料 一遇 到水 就会分 散 、 乳 化， 然后凝胶固结 ， 因此与混凝土之间会产生非常强 大的黏结力 ， 从而起 到止水 、 补强等作用 。同时 ， 该 施工材料可在 多数水 中实现 固化 ， 而且 固结体具有 非常大的弹性和抗渗性。 3 2 裂缝施工过程中的临时用料 该工程灌浆 封孔施工过程 中所采用 的材料 ， 来 源于北京金汤公司提供的水不漏。该施工材料具有 如下特点 ： 1 ) 可带 水施工 、 抗渗 、 防潮 以及可 以迅速 实现 堵漏。 2 ) 无毒 ， 无任何 污染 ， 同时可随意调节其凝 固的 具体时间。 收稿 日期 2 0 1 3 0 2一 O 1 作者简介】 耿新胜( 1 9 7 3一) ， 男， 安徽阜阳人， 工程师， 从事水利水电施工及管理。 - - 1 01 - 2 0 1 3年第 5期 ( 第 4 1 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 5 2 0 1 3 ( T o t a l N o 4 1 ) 3 ) 具有较好的抗渗性 、 防水性 以及强黏结力 ， 施 工黏贴过程 中可一次性完成。 4 ) 可以与基层相互黏结 ， 形成的整体具有较好 的耐水性 、 不容易老化_ 2 。 在此过程 中， 其技术指标要 点： 凝 固时 间在 1 1 5 h ， 可以根据需要进行随意调节； 抗压强度应当保持 在 3 0 4 0 M P a ， 且其黏结强度应 1 5 M P a ； 同时， 还应 当具有较好的耐高、 低温I 生， 通常在 1 0 0一 4 o 。 3 3 封 口材料 主要使用的是丙乳砂浆 ， 它是 一种高分子聚合 物乳液改性水 泥砂浆 ， 实践 中常用 在水利工程建设 项 目以及 民间工程施 工之 中， 主要 是作为钢筋混凝 土结构的防渗 、 补强以及防腐护面。 该材料的配合 比例应 当控 制在以下氛 围之 内， 即水泥 ： 丙乳 ： 砂 ： 水分别是1 ： 0 3 ： 2 。施工 中用 到的 砂应 当用2 5 m m孔径的筛子进行筛检 ， 而且水泥一 般采用的是 4 2 5型号的普硅水泥。 实践 中可以看到 ， 该材料具有非常好的耐磨性 、 黏接性 、 防水性 以及抗裂性 ， 同时还可以有效防止氯 离子的大量渗透 ， 具有较好的耐氧化性 ， 因此成为新 型的混凝土建筑施工材料。 与普通的材料相比， 其主要特点是 ： 1 ) 具有较强 的抗拉性和抗折性 ， 比普通材料分 别高出 3 5 一 5 0 。 2 ) 材料的引伸率极限值也提高了至少 2倍， 并 且其弹性模量也有所下降 ， 有效提高了抗裂性能。 3 ) 材料 自身的密实度也有 了较为 明显 的提升 ， 2 d 之内 ， 其吸水率有效 降低 了大约 l 0倍 ， 而且其抗 渗性也因此而提高了至少 1 5倍。 4 ) 更 为可贵 的是该种施 工材料 没有太大 的毒 害、 方便施工操作 。 5 ) 可以有效地 降低成本 、 防范旧混凝 土结构碳 化 ， 对于有效延迟钢筋材料 的锈蚀速度具有非 常重 要的作用 。 3 4 裂缝表面封闭材料 本工程拟采用乌市科能建筑 防水技术开发有限 公司研制生产的聚氨酯防水黏结涂料 ( 增强型) 进行 裂缝表面封闭。 该产品属于双组分反应 固化型， 不含任何溶剂 ， 一 1 02 一 无毒、 无味 ， 性能远超过 G B T 1 9 2 5 0 -2 0 0 3 标准要 求 ， 并通过了权威 部 门一 中国建筑材料检验认证 中 心的检测。 本次灌浆施 工作业 过程中， 采用 的主要灌 浆机 是路得 I E _ _ o 1高压灌注机 ， 属于德 国技术 ， 其灌最 大注压力可 5 0 MP a ， 同时在混凝土裂缝堵漏 与补 强过程 中是一种难得的灌浆设备 。 4 施工质量管理 施工管理包括裂缝化学灌浆施工工序和裂缝结 构的表面封闭施工操作 2个部分 ： 4 1 裂缝化学灌浆施工工序 一 般而言 ， 混凝土裂缝灌浆主要包括骑缝 、 斜孑 L 两种方式 ， 就本工程项 目而言， 其裂缝布孔所选择 的 是斜孑 L 布置方式 ， 其具体 间距 主要决定 于孔缝 的通 畅度 ， 布孔的间距应按 1 5 2 5 c m的规格进行布设 。 同时， 其垂直距离应 当大 于混凝 土施 工结构 的 1 3厚度。在实际钻孔操作完成后 ， 应将孔 中的碎末 完全清洗掉 ， 并疏通钻孔 ； 实践中多采用带压喷壶和 空压机洗孔作业 。 本次处理过程 中， 所采用 的是旋转 膨胀密封止 水针头； 当埋嘴完成后 ， 应进行压水实验 ， 对裂缝、 灌 浆孔的通畅性进行检查 ， 看其是 否需 要重新进行布 孔埋设 。 经上述试验检查无误后， 可对其进行灌浆操作 ， 浆液从首枚针头开始灌注 ， 当其从裂缝位置冒出时 ， 立即停止操作 ， 然后转到第二枚位置处进行灌注 ， 按 此顺序依 次类推 ； 灌浆过 程 中， 其压力应 当保 持在 2 0 MP a 范围内， 待灌浆操作结束以后 ， 以裂缝中的浆 液有无互窜进行判 断， 每一个孔 中的具体灌浆时 间 应 2 m i n 。 4 1 1 封孔修整施工工艺 封孑 L 修整施工工艺包括以下 3个方面： 4 1 1 1 清孔操作 当浆液有效 固化 以后 ， 将 裂缝表面的止水针头 慢慢的取 出来 ， 利用清理工具将 孔壁 四周的浆液清 理干净 ， 其深度应当保持在 5 c m。 4 1 1 2 配制封孔材料 根据设计要求进行称料 ， 分别堆放之 ， 将水与丙 耿新胜 ： 砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理的施工lT艺 第 5期 乳有效地混合在一起 ， 保持其均匀性。 4 1 1 3 封孔修整 实践中， 可将 配制好 的材料嵌填到孔缝之 中， 确 保其封添的密实性 ， 抹 压后4 h 就会 形成终凝 ， 这 时 以喷雾器对其进行喷水养护 ， 至少要7 d 。 4 1 2 检 测 在对施工效果进行检测时 ， 应注意两点 ： 1 ) 裂缝随机取样 ， 并保证浆液的饱满密实性。 2 ) 压水试验时 ， 可在 0 20 4 M P a 的环境下恒 压I2 0 m i n ， 然后检查其吸水量。 4 2 裂缝结构的表面封闭施工操作 施工操作包括清洗与打磨 、 界面剂 的涂刷 、 封闭 材料的配制 、 涂刷封闭材料及施工检查 5个问题 ： 4 2 1 清洗与打磨作业 实践 中， 根据裂缝处理要求 ， 对裂缝位置 的两侧 1 0 c m范 围内实施有效处 理 ， 多条裂缝相距 比较 近， 可作为一个整体进行处理。 1 ) 对灌浆材料为环氧树脂的裂缝， 首先用角向 抛光机进行打磨 ， 打磨深度为1 m m， 涂层周边用切割 机做成倒三角刻槽保证涂层边缘厚度为3 5 mm， 与 四周混凝土表面平滑过渡； 以毛刷、 吹风机等设备， 对其表面进行仔细清理 ， 然后再用丙酮清洗之； 2 ) 对灌浆材料为水溶性聚氨酯的裂缝， 首先用 腻子刀将外漏 的浆 液铲除 ， 再用角 向抛光机进行 打 磨及清洗( 打磨及清洗具体同上) 。 对于裂缝打磨后仍然是潮 湿情况 ， 应采用热吹 风机进行吹干 ， 然后再进行毛刷及丙酮的清洗 。 4 2 2 界面剂 的涂刷 本工程施工 过程 中， 所采 用的 主要是 环氧树脂 类界面剂 ， 其操作 速度应根据该材料 的实际凝结 时 间 、 裂缝位置的涂刷速度来确定 ， 界面剂涂刷厚度控 制在 0 1一 O 2 m m， 要求涂刷均匀。界面剂涂刷后 ， 待其表面不黏手却未完全 固化 为宜 ， 此 时可进行下 一 道施工工序 。 4 2 3 封闭材料的配制 根据施工速度及材料 的凝结时间由专人按要求 的比例准确称量 ， 并搅拌均匀后方可使用。 4 2 4 涂刷封闭材料 对混凝土面板裂缝涂刷处理 ： 单一裂缝时 ， 涂料 覆盖裂缝及左右各外延伸1 0 e m； 多条裂缝之间的距 离如果较小， 则要求涂料涂刷均匀平整元气孔， 涂刷 厚度为1 0 mm。 4 2 5 封闭涂料施工检查 实行全过程质量 检查 ， 主要检查 涂刷厚度和黏 结强度， 每涂刷2 0 0 m 进行一次检查并由现场监理监 督执行 ： 1 ) 在附近 同等环境条件下选取 1 0 m左 右进行 刮涂 ， 1 5 d 后强度达到要求最终强度 的 7 0 以上后 可进行黏结强度检测。 2 ) 在1 0 m的检测 区域 内， 选取 3个位置进行黏 结强度检测 ， 每处用专用刀切透涂层 至混凝土面 ， 切 缝形状为直径为5 m m圆形 。 3 ) 将标准钢块 ( 直径为5 m m圆形) 用专用胶黏贴 在测试位置， 2 4 h 后采用黏结强度测试仪进行检测。 4 ) 黏结强度测试结果以平均值 尺表示。 黏结强度测试结果以平均值计算公式为： R =P A ( 1 ) 式中： R为黏结强 度 ， MP a ； P为试样 破坏时的荷载 ， N； A为钢标准块黏结面积 ， m m2 。 5 处理效果 小山 口水电站混凝土面板裂缝经过上述工序处 理后效果较好 ， 封堵材料与混凝土形成很好的黏结 ， 肉眼观察无 明显裂缝 ， 经处理后 的裂缝混凝土整体 强度满足设计要求。 6 结语 在混凝土面板 裂缝处 理过程 中， 合 理选择施工 材料及设备 ， 采用科学 的施 工方 法， 严格施工 管理 ， 加强养护 ， 就可以保证裂缝处理的质量。 参考文献 ： 1 邵明贵， 何忠富， 王立明混凝土面板堆石坝面板裂缝处 理技术 J 黑龙江水利科技 ， 2 0 1 0 ， 3 8 ( 0 3 ) ： 8 78 8 2 何朝阳， 吕胜勇 混凝土面板堆石坝面板裂缝成因及处 理对策 J 黑龙江科技信息， 2 0 O 9 ( 1 ) ： 2 4 8 3 吴国强， 罗玉忠， 于秋月 乌鲁瓦提混凝土面板砂砾石坝 面板裂 缝处 理 技术 探 讨 J 新疆 水 利， 2 0 0 8( 5) ： 1 8 2 0 - 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