李起叢

【摘 要】本文結(jié)合某水電站工程為例，首先分析了自然災(zāi)害造成的裂縫的成因以及現(xiàn)狀，然后闡述了裂縫的處理要求以及施工材料的選擇，最后論述了混凝土裂縫化學(xué)灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)以及施工工藝，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)灌漿；水電站；裂縫；灌漿

某水電站引水隧洞由于特大地震災(zāi)害的影響而受到重創(chuàng)，造成了隧道之中多處混凝土出現(xiàn)了垮塌現(xiàn)象，進(jìn)而引起整個(gè)隧道頂部以及邊拱出現(xiàn)了連續(xù)性裂縫，與此同時(shí)還出現(xiàn)了混凝土裂縫后變形隱患，以致隧洞無(wú)法正常使用。基于這種情況，在處理的過(guò)程中主要是針對(duì)隧道頂部垮塌、邊拱裂縫以及底板淘刷現(xiàn)象較為嚴(yán)重的部位進(jìn)行處理。一般在處理工作中我們主要采用對(duì)垮塌的混凝土采用錨噴掛網(wǎng)支護(hù)、隧洞頂部脫空地帶進(jìn)行回填灌漿和混凝土裂縫化學(xué)灌漿處理。本文就這些處理方法進(jìn)行分析與探討，以供同行工作參考借鑒。

0.工程概述

隧洞進(jìn)水口為開(kāi)敞式，孔口寬度8.0m，進(jìn)口底板高程1065.00m，進(jìn)口頂高程1082.50m，設(shè)平板檢修門；無(wú)壓排礫洞段長(zhǎng)353.71m，隧道口成城門洞型，全段鋼筋混凝土襯砌，斷面尺寸為8～10m×17.5～19.7m（寬×高），末端設(shè)4個(gè)0.8m×0.8m排礫孔和18m漸變段分別與排礫廊道和圓形壓力隧洞項(xiàng)鏈，圓形壓力隧洞全長(zhǎng)10100.8m，洞徑9.0m，全段采用混凝土或鋼筋混凝土襯砌。在過(guò)去受到八級(jí)特大地震災(zāi)害的影響，該水電站隧洞遭受了嚴(yán)重的破壞，共垮塌23處，整個(gè)隧洞頂部基本上出現(xiàn)裂縫，一部分裂縫出現(xiàn)變形，以環(huán)形縫居多，裂縫的寬度在0.4mm～1.0cm不等。底板淘刷較為嚴(yán)重，多數(shù)存在露筋現(xiàn)象。

1.地震造成裂縫的現(xiàn)狀及成因

1.1裂縫的現(xiàn)狀

該水電站的引水隧道全場(chǎng)接近萬(wàn)米，其中就其頂部的混凝土裂縫現(xiàn)象而言就有近8千米長(zhǎng)，大多數(shù)的裂縫都分布在隧道頂拱之上，而縫寬一般也都在0.2～10mm之間，且多數(shù)都呈現(xiàn)出連續(xù)性特點(diǎn)。其中在這些裂縫隱患中垮塌現(xiàn)象多是由于混凝土環(huán)形裂縫轉(zhuǎn)變形成的，因此在工作中對(duì)這些裂縫的處理就顯得尤為重要。一般在施工之前都是通過(guò)聲波監(jiān)測(cè)的手段和方法來(lái)對(duì)裂縫存在問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)施工處理較難的地帶進(jìn)行前期總結(jié)和設(shè)計(jì)，從而確保隧道裂縫修復(fù)和處理能夠滿足于工程項(xiàng)目要求。經(jīng)過(guò)對(duì)這些裂縫采用聲波檢查得出，隧道裂縫多數(shù)都存在著較為嚴(yán)重的滲水現(xiàn)象，有些裂縫表面干燥但是內(nèi)部卻較為潮濕。

1.2裂縫出現(xiàn)的成因

在上述工程的引水隧道當(dāng)中，通過(guò)對(duì)該裂縫的分析，其主要是由于外界地震災(zāi)害而造成的，在這些裂縫當(dāng)中，有些很小的裂縫不足以使工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，但是在隧道中，還存在著很多較大裂縫，這些裂縫極大的威脅到了整個(gè)引水隧道的安全使用。對(duì)此，相關(guān)研究者開(kāi)始采用各種手段來(lái)對(duì)這些裂縫進(jìn)行觀察與測(cè)定，分析結(jié)果表明，這些裂縫的出現(xiàn)主要是因?yàn)樗淼理敳康幕炷脸霈F(xiàn)脫空的現(xiàn)象。如果隧道頂部的混凝土沒(méi)有出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，那么其產(chǎn)生裂縫的危害也比較小。一般來(lái)說(shuō)，隧道頂部出現(xiàn)脫空的現(xiàn)象主要是因?yàn)槠漤敳坎荒軌驅(qū)?yīng)力有效的傳遞，以致于混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1.3裂縫處理要求

（1）如果裂縫的寬度沒(méi)有超過(guò)0.4mm，那么施工人員只需要對(duì)裂縫的表面進(jìn)行處理，其主要施工步驟是：首先將裂縫中存在的各種雜物清除干凈；然后再在裂縫表面涂抹一層防水性能較好的材料，這樣就能夠有效的修護(hù)該裂縫，使其達(dá)到防水的效果，在一定程度上保證了隧道的質(zhì)量，使其能夠正常使用。

（2）如果裂縫的寬度超過(guò)0.4mm，則需要施工人員采用灌漿法來(lái)進(jìn)行處理，其主要措施是：1）采用相應(yīng)的工具將裂縫的兩側(cè)設(shè)置斜孔，在設(shè)置過(guò)程中，施工人員必須要保證斜孔的距離與裂縫的寬度一致；2）當(dāng)設(shè)置好斜孔之后再采用壓縫檢查的方式來(lái)進(jìn)行測(cè)試，從而保證施工人員在灌注混凝土的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象。在采用灌漿法進(jìn)行施工的過(guò)程中，施工人員一般會(huì)采用奧多為環(huán)氧漿等施工材料，而這些材料一般都是根據(jù)普通的環(huán)氧施工材料來(lái)進(jìn)行施工的。在處理裂縫表面的過(guò)程中，要求漿材的強(qiáng)度大于1.0MPa，在水泥漿灌注的過(guò)程中，將其壓力嚴(yán)格控制在0.4MPa以內(nèi)，并且施工人員在灌注過(guò)程中，一定要從最下端的斜孔開(kāi)始，依次向上灌注。在灌注過(guò)程中一定要注意的是從最深的斜孔開(kāi)始灌壓。等到灌注的混凝土凝固之后，一定要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

2.裂縫化學(xué)灌漿材料選擇

目前，由于裂縫是工程中最常見(jiàn)的質(zhì)量通病，通過(guò)施工人員對(duì)其進(jìn)行分析與探索，結(jié)果表明，當(dāng)前處理裂縫最常見(jiàn)的方法也就是化學(xué)灌漿，這種技術(shù)由于需要采用大量的施工材料，性能差異也相對(duì)較大，所以施工人員采用該技術(shù)時(shí)一定要認(rèn)真選擇材料，通常情況下，要想達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就需要選用的材料具有以下幾點(diǎn)要求：（1）需要水泥漿液具有較高的穩(wěn)定性，使其長(zhǎng)期在常溫下不會(huì)有任何反應(yīng)，基本結(jié)構(gòu)不能夠改變；（2）需要保證水泥漿液是真溶液，并且要求該溶液具有粘度小、灌注性能高等優(yōu)點(diǎn)；（3）需要保證施工材料具有耐久性，并對(duì)其加以控制，并且要求其不受到外界環(huán)境的影響，從而有效的防止各種有害物質(zhì)的入侵；（4）在使用水泥漿液的過(guò)程中，盡量將其收縮率降到最低，而且需要固結(jié)體具有較高的粘結(jié)性，這樣才能夠在灌注水泥漿的過(guò)程中不受到其他因素的限制；（5）水泥漿液必須是高強(qiáng)度、無(wú)毒無(wú)害、對(duì)環(huán)境污染小的物質(zhì)，這樣才能夠符合人們的要求。

3.施工要點(diǎn)

3.1漿材的選擇

在本水電站工程施工過(guò)程中，施工人員必須要選擇符合設(shè)計(jì)要求的材料，這樣才不會(huì)使工程再次出現(xiàn)裂縫。在選擇材料的過(guò)程中，施工人員該應(yīng)該將裂縫出現(xiàn)的時(shí)間、產(chǎn)生的原因、分布特點(diǎn)等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，然后通過(guò)設(shè)計(jì)師與工程師共同協(xié)作與探討，總結(jié)出滿足要求的施工措施。通過(guò)對(duì)上述水電站出現(xiàn)的裂縫和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀來(lái)分析，施工人員往往會(huì)采用環(huán)氧漿材來(lái)進(jìn)行施工，并且采用CH-40型號(hào)的潮濕型灌封膠來(lái)進(jìn)行施工，我們將這兩種材料運(yùn)用于施工中，其中環(huán)氧漿材主要用于主要的結(jié)構(gòu)材料，而潮濕型灌封膠則用于一種輔助材料，在施工過(guò)程中，將這種輔助材料的壓力嚴(yán)格控制在6MPa之內(nèi)，這樣就能夠達(dá)到修補(bǔ)與加固的效果。

3.2施工工藝

（1）表面清理。采用角磨機(jī)及鋼絲刷，對(duì)施工縫的兩邊打磨50mm的寬度，除掉混凝土表面的雜物，并用水清理干凈。

（2）鉆孔。為了減少孔內(nèi)的占漿量，選用Φ16mm的鉆桿進(jìn)行鉆孔，深度為裂縫縫深，封孔的鉆騎縫孔，縫窄的鉆斜孔。

（3）嵌縫。對(duì)于縫寬的裂縫應(yīng)先進(jìn)行嵌縫，防止?jié){液神羅。選用CH-3B封縫膠進(jìn)行裂縫封閉。

（4）灌漿。灌漿順序是：斜縫要由里向外，由下而上灌漿；水平縫要由里向外、由一端向另一端灌漿。

4.結(jié)束語(yǔ)

該水電站引水隧洞裂縫處理歷時(shí)60d，在施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的共同配合下，圓滿地完成地震災(zāi)害處理，為災(zāi)區(qū)的重建貢獻(xiàn)一份力量，本次裂縫灌漿處理，取得很好的效果，通過(guò)竣工驗(yàn)收，發(fā)電運(yùn)行至今，工作情況良好。

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