【摘要】裂縫是水工建筑物混凝土最常見的質(zhì)量缺陷之一,裂縫的存在,輕則影響建筑物的美觀和壽命,重則破壞建筑物的完整性,危害建筑物的安全運行,該文歸納和總結(jié)了裂縫處理施工工藝,對水工混凝土的裂縫處理有一定的參考和借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】裂縫;化學(xué)灌漿;補強處理
1、概述
金沙江烏東德水電站左岸地下電站主廠房巖錨梁出現(xiàn)41條橫向裂縫,其中上游巖錨梁橫向裂縫15條,下游巖錨梁橫向裂縫26條。為保證橋機安裝使用期間運行安全及施工質(zhì)量,經(jīng)多方研究決定對廠房巖錨梁裂縫進行補強處理施工。
2、施工準(zhǔn)備
(1)材料選擇
封縫材料: HK-EQ抗沖磨型環(huán)氧膠。其性能特點如下:
①抗沖磨性能優(yōu)越,力學(xué)性能好;
②固化速度快,與混凝土、金屬粘結(jié)強度高;
③可在立面、平面施工,厚層涂膜不垂掛,亦可在潮濕面(無明水)及低溫條件下使用;
④施工性能好,具有良好的觸變性能;耐老化性優(yōu)良,使用壽命。
(2)注漿比例選擇
化學(xué)灌漿比例擬定為A:B=5:1(質(zhì)量比)。
(3)灌漿壓力選擇
對于橫向裂縫采用化學(xué)灌漿處理的灌漿壓力建議0.2~0.3MPa,開灌后,灌漿壓力逐步升至設(shè)計壓力值。
(4)作業(yè)準(zhǔn)備
巖錨梁裂縫處理為高空作業(yè),采用可移動式的施工平臺,布置在巖錨梁上, 施工平臺下面安裝有6組滾輪利用巖錨梁平面滑動,人員站在巖錨梁側(cè)面的吊籃上操作。
3、施工方法
3.1 裂縫描述
(1)描述:現(xiàn)場查找裂縫,根據(jù)裂縫走向進行標(biāo)示,并測量出裂縫的寬度、長度等數(shù)據(jù),對裂縫普查進行匯總。
(2)裂縫分類:
橫縫根據(jù)裂縫長度和分布位置可分為三類:
特征縫長①:分布于巖錨梁頂部與外側(cè)面,較短小;
特征縫長②:貫穿于巖錨梁頂面,并在梁外側(cè)面延伸1.0m~1.5m;
特征縫長③:貫穿于整個巖錨梁斷面。
(3)確認(rèn):根據(jù)提交的巖錨梁混凝土裂縫統(tǒng)計表,經(jīng)質(zhì)檢、監(jiān)理經(jīng)驗收確認(rèn)合格后方可進行下一道工序。
3.2 裂縫處理
橫向裂縫處理分兩種方式:
(1)采用環(huán)氧膠泥縫口封閉處理;
(2)采用鑿槽嵌縫、化學(xué)灌漿處理。
其中方式(1)適用于縫寬≤0.3mm特征縫長①,縫寬≤特征縫長②的橫縫;方式(2)適用于縫寬>0.3mm特征縫長①,0.25mm<縫寬≤0.3mm特征縫長②的橫縫。
3.2.1縫口封閉
采用縫口封閉處理工藝流程為裂縫描述→磨縫→洗縫→驗收→涂刮環(huán)氧膠泥→養(yǎng)護→檢查。
(1)磨縫:手持打磨機沿裂縫兩側(cè)各10cm進行打磨,深度2~3mm。
(2)洗縫:打磨完成后反復(fù)沖洗干凈,用碘鎢燈充分烘干基面,以保證縫口張開,內(nèi)無雜物、粉塵和其它影響封縫粘接的污物。
(3)驗收:經(jīng)相關(guān)質(zhì)檢人員、監(jiān)理驗收確認(rèn)合格后方可進行下一道工序。
(4)涂刮:采用環(huán)氧膠泥進行來回刮擠,將氣泡內(nèi)氣體排盡,以保證膠泥與混凝土面粘結(jié)牢靠。修補后膠泥面應(yīng)光潔平整,不應(yīng)有刮痕。
(5)養(yǎng)護:修補完成后,保溫養(yǎng)護5~7天,養(yǎng)護溫度控制在20±5℃,養(yǎng)護期內(nèi)不得受水浸泡和外力沖擊。
(6)檢查:外觀檢查以不出現(xiàn)膠泥起泡為合格。
3.2.2鑿槽嵌縫、化學(xué)灌漿
施工工藝流程為鑿槽→鉆孔→清縫(風(fēng)、水輪換沖洗干凈)→埋管(貼嘴)→嵌縫→壓水或壓氣→通風(fēng)吹干→灌漿→封孔→檢查(鉆孔取芯、壓水檢查)。
(1)鑿槽
在縫口鑿深3~5cm,上口寬7~8cm,下口寬3~5cm的梯形槽。
(2)鉆孔
沿裂縫騎縫布置鉆孔,孔距50cm左右。采用開孔機進行打孔,孔深為20~30cm,直徑為Ф30mm騎縫孔。
(3)沖孔、清槽
先用水槍對孔(槽)沖洗干凈,后用風(fēng)槍對打好的孔進行風(fēng)吹清理。
(4)埋管
①埋管:對裂縫騎縫埋管,管徑16mm,埋入孔內(nèi)5~10cm,以能灌漿起壓為宜。
②安裝注漿嘴:用定位針穿過進漿管,對準(zhǔn)孔內(nèi)縫口插上,然后將注漿嘴壓向混凝土表面。
③固定注漿嘴:在槽底及槽兩側(cè)用小毛刷均勻刷一薄層環(huán)氧基液,待15~20min后用環(huán)氧砂漿填槽,環(huán)氧砂漿分層實施,每層不宜大于2cm,采用環(huán)氧砂漿對注漿嘴進行堵塞固定。
(5)嵌縫
環(huán)氧砂漿填槽修補后,可略高于原一期砼面,需滿足該部位平整度要求。讓環(huán)氧砂漿固化到一定程度,以防裂縫漏漿。
(6)壓水試驗
壓水試驗按《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》(SL31-2003)執(zhí)行。在嵌縫材料具有足夠強度后進行簡易壓水試驗。壓水壓力0.2MPa,壓水20min,每5min測讀一次壓力流量,取最終值計算透水率。
(7)灌漿
①灌漿順序:按照裂縫從下至上、由低到高逐孔依次灌注。
②灌漿壓力:起始注漿壓力為0.2~0.3MPa,開灌后,灌漿壓力逐步升至設(shè)計壓力值。
③注漿方法:先注1#、3#孔,展開2#、4#孔,當(dāng)2#、4#孔由開始的流出水到流出漿水混后物直至流出純環(huán)氧漿液時封閉2#、4#孔,開始對2#、4#孔進行注漿,5#、7#孔,依次類推進行注漿。
④閉漿:當(dāng)達(dá)到設(shè)計要求灌漿壓力,縫面吸漿量為1mL/min時,繼續(xù)灌注30min且壓力不下降時結(jié)束該孔灌漿,進行扎結(jié)封孔。
⑤扎管:當(dāng)灌注孔臨孔出現(xiàn)返漿時則應(yīng)接通相鄰的注漿孔進行并灌,以此類推,直至達(dá)到設(shè)計灌注要求,再保壓15分鐘后帶壓扎管閉漿。
⑥記錄:填寫混凝土裂縫化學(xué)灌漿綜合成果表,并交復(fù)監(jiān)理、相關(guān)質(zhì)檢人員驗收、確認(rèn)。
(8)封孔
灌漿完畢后,將灌漿管在混凝土面下3~5mm處割除,再刮環(huán)氧砂漿,滿足表面平整要求。
(9)檢查
由監(jiān)理人現(xiàn)場按裂縫條數(shù)的40%比例抽檢,縫寬>0.3mm特征縫長②,縫寬>0.2mm特征縫長③的裂縫應(yīng)為必檢裂縫。
3.2.3鑿槽嵌縫、化學(xué)灌漿、跨縫鋼筋
特征縫長③,縫寬>0.3mm特征縫長②的裂縫,除“鑿槽嵌縫、化學(xué)灌漿”措施處理外,還需增跨縫鋼筋。在巖錨梁頂面裂縫部位二期砼中布設(shè)跨縫鋼筋網(wǎng),受力鋼筋C16@20cm,鋼筋兩端各延伸至裂縫外75cm,分布鋼筋C12@20cm。鋼筋保護層厚度5cm。
結(jié)語:
廠房巖錨梁裂縫進行補強處理施工后,解決了混凝土裂縫問題,保證建筑物的質(zhì)量和運行安全,巖錨梁混凝土質(zhì)量和外觀得到了提高,該文歸納和總結(jié)的裂縫處理施工工藝,對水工混凝土的裂縫處理有一定的參考和借鑒作用。
作者簡介:
涂公平,男,中國葛洲壩集團三峽建設(shè)工程有限公司,工程師。