宋玉亮

（集安桓集工程管理有限公司，吉林集安 134200）

1 工程概況

某輸水隧洞襯砌混凝土全長16.509 km，縱坡i=0.28‰，采用鉆爆法施工，主洞斷面型式為圓形，成洞洞徑為7.2 m，洞內(nèi)混凝土襯砌施工采用全斷面針梁臺車進(jìn)行澆筑，對洞內(nèi)混凝土襯砌施工劃分為8個作業(yè)面同時(shí)進(jìn)行澆筑。通過對已襯砌完成的混凝土現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，混凝土存在不同程度的裂縫及滲水現(xiàn)象。

2 裂縫成因分析

洞內(nèi)襯砌混凝土裂縫主要型式為環(huán)向裂縫、水平或斜向裂縫、施工冷縫，其中水平或斜向裂縫較多，環(huán)向裂縫和施工冷縫較少；調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)的裂縫多為貫穿裂縫，多數(shù)裂縫伴有滲水，個別止水帶部位漏水。

根據(jù)裂縫的特征及現(xiàn)場觀察檢查，初步分析裂縫的形成原因如下：

1）環(huán)向裂縫。環(huán)向裂縫是在混凝土澆筑完成一段時(shí)間后產(chǎn)生的，混凝土養(yǎng)護(hù)期間未發(fā)現(xiàn)有環(huán)向裂縫，初步分析環(huán)向裂縫形成的原因?yàn)?，混凝土襯砌后，圍巖變形沒有完全穩(wěn)定，巖石應(yīng)力釋放造成環(huán)向裂縫。

2）水平及斜向裂縫?；炷翝仓瓿珊螅捎谒療嶙饔檬够炷羶?nèi)部溫度升高，水化熱完成后，混凝土內(nèi)部溫度下降；溫度上升和下降過程中混凝土膨脹收縮，形成裂縫；水平及斜向裂縫多由于溫度原因造成。

3）施工冷縫?；炷潦┕だ淇p是由于施工過程中上下層混凝土澆筑間隔時(shí)間較長，上下層混凝土未完全結(jié)合，造成冷縫。

3 裂縫處理方案

3.1 淺表裂縫

淺表裂縫包括以下2種：

1）素混凝土工程，縫寬不大于0.3 mm，縫深不大于1/10混凝土厚度，為龜裂或呈細(xì)微不規(guī)則狀。

2）鋼筋混凝土建筑物工程，縫寬不大于0.3 mm（一段豎井前不大于0.25 mm），縫深不超過鋼筋保護(hù)層。

淺表裂縫采用表面涂刷水泥基柔性防水材料的方法處理。

3.2 寬深裂縫

寬深裂縫包括以下2種：

1）素混凝土工程，縫寬大于0.3 mm，縫深基本穿透結(jié)構(gòu)厚度。

2）鋼筋混凝土建筑物工程，縫寬0.3～0.4 mm。

寬深裂縫，采用貼嘴灌漿法或鉆孔灌漿法，灌漿壓力0.5 MPa；對不影響結(jié)構(gòu)受力的混凝土裂縫（包括襯砌環(huán)向裂縫、伸縮縫、施工縫等），采用水溶性聚氨酯LW+HW混合液灌漿材料；對影響結(jié)構(gòu)受力的混凝土裂縫（如襯砌水平向或斜裂縫等），采用環(huán)氧樹脂+聚氨酯復(fù)合灌漿材料（PU/EP）。

4 灌漿材料選擇

環(huán)向混凝土裂縫采用水溶性聚氨酯LW+HW混合液灌漿材料；水平向及斜向裂縫、施工冷縫采用環(huán)氧樹脂+聚氨酯復(fù)合灌漿材料（PU/EP）。

聚氨酯防水涂料性能表

5 施工方法

5.1 淺表裂縫處理

淺表裂縫采用水泥基柔性防水材料表面涂刷。

在混凝土裂縫涂抹封閉前，使用刷子將裂縫兩側(cè)各5 cm、兩端10 cm范圍內(nèi)混凝土基面的附漿、薄弱表層刷除干凈。用清水沖洗混凝土裂縫，使待處理裂縫周圍潔凈。

水泥基柔性防水材料的攪拌，使用手提電鉆配以攪拌齒進(jìn)行現(xiàn)場攪拌，攪拌時(shí)間比普通砂漿延長2～3 min，先預(yù)先攪拌2 min，停2 min后再二次攪拌2 min，以便充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

使用硬毛刷蘸水泥基柔性防水涂料，在裂縫兩側(cè)各5 cm范圍內(nèi)涂刷，主要涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且兩次涂刷方向相互垂直。總厚度不小于1 mm，表面抹平。

水泥基柔性防水材料凝結(jié)后，進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度不低于5℃。未達(dá)到硬化狀態(tài)時(shí)不得澆水養(yǎng)護(hù)。

5.2 寬深裂縫及止水帶漏水處理

寬深裂縫分為環(huán)向裂縫、水平及斜向裂縫、施工冷縫，裂縫處理采用鉆孔灌漿法進(jìn)行處理，止水帶漏水采用鉆孔灌漿法進(jìn)行處理。

5.2.1 封縫處理

裂縫封縫采取鑿槽回填的處理方式。

鑿槽采用角磨機(jī)進(jìn)行切縫，騎縫鑿槽，槽深3～5 cm，寬度為5～6 cm，形狀為“U”型，也可鑿槽成燕尾槽形狀，并采用水、風(fēng)沖洗干凈，以保證槽內(nèi)縫口張開，縫內(nèi)無粉塵后進(jìn)行布置孔位。

槽面涂刷一層環(huán)氧膠泥，待上強(qiáng)度后，采用快硬水泥進(jìn)行填縫，具有一定強(qiáng)度后，在表面涂刷兩層環(huán)氧膠泥。對于漏水部位，采用堵漏靈進(jìn)行封堵。

5.2.2 布孔及鉆孔

裂縫布孔方式及止水帶漏水部位布孔方式，見圖1、圖2所示。

圖1 混凝土裂縫處理布孔及鉆孔示意圖

圖2 止水帶漏水部位處理布孔示意圖

沿裂縫兩側(cè)15～20 cm、間距30～50 cm，采用沖擊鉆在裂縫兩側(cè)斜向45°穿縫布設(shè)灌漿孔，錯開布置，孔徑為?14 mm，孔深20～30 cm，保證孔縫相通。

采用風(fēng)對斜孔以及縫面進(jìn)行清理，將孔內(nèi)粉塵吹干凈。

1）安裝注漿嘴及檢查。注漿嘴（止水針頭）采用直徑為14 mm的注漿嘴。灌漿前采用潔凈壓縮空氣對裂縫與埋管的暢通性和封縫的密封性以及管路安裝的牢固性、可靠性等進(jìn)行壓風(fēng)檢查并記錄。如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時(shí)處理，直至合格。風(fēng)壓不得超過最大灌漿壓力的30%。

2）灌漿次序。對于混凝土豎向裂縫灌漿自下而上、自深到淺進(jìn)行；對于混凝土水平裂縫（包括接近水平狀的裂縫）灌漿自里向外、自一端向另一端進(jìn)行。灌漿施工按孔（嘴）的編號順序，依次灌漿。

3）灌漿。灌漿采用高壓灌注堵漏機(jī)，最大灌漿壓力為50 MPa。環(huán)向混凝土裂縫采用水溶性聚氨酯LW+HW混合液灌漿材料；水平向及斜向裂縫、施工冷縫采用環(huán)氧樹脂+聚氨酯復(fù)合灌漿材料（PU/EP）。

灌漿時(shí)，除已灌或正在灌漿的嘴外，其它孔、嘴均敞開，以利排氣、排水，灌漿過程中逐級提升灌漿壓力，每級提升0.05 MPa。當(dāng)未灌孔嘴出濃漿時(shí)，可以封死，直至原孔在設(shè)計(jì)壓力下不再吸漿或吸漿量小于0.1 L/min，再換灌臨近未出濃漿或未出漿的孔嘴，一條縫最后一個孔嘴的灌漿吸漿量小于0.03 L/min并持續(xù)灌漿時(shí)間10 min，即可結(jié)束灌漿。

4）封孔。灌漿結(jié)束待孔內(nèi)灌漿材料固化后，對埋管、貼嘴及封縫材料進(jìn)行拆除清理和封孔，灌漿嘴割除、打磨、環(huán)氧膠泥抹平。

灌漿后縫表面采用表面涂刷水泥基柔性防水材料進(jìn)行處理。

6 特殊情況處理

1）化學(xué)灌漿時(shí)發(fā)生冒漿、外漏時(shí)，采取措施堵漏并根據(jù)具體情況采用低壓、限流和調(diào)整配比灌注等措施進(jìn)行處理。如效果不明顯，停止灌漿，待漿液膠凝后重新堵漏復(fù)灌。

2）化學(xué)灌漿連續(xù)進(jìn)行，因故中斷時(shí)盡快恢復(fù)灌漿，必要時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)灌救措施。

3）若裂縫與混凝土內(nèi)部的預(yù)埋件或埋設(shè)孔發(fā)生串通時(shí)，采取阻隔、限壓、限量等方式進(jìn)行控制。

4）若灌漿達(dá)不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，或注入量突然減小或增大等，分析原因，及時(shí)采取措施處理。

7 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫檢驗(yàn)

1）貫穿性裂縫、深層裂縫和對結(jié)構(gòu)整體性影響較大的裂縫，每條縫布置1個檢查孔。

2）其它裂縫按每100m布置不少于3個檢查孔；當(dāng)處理總長度小于100m時(shí)，布置3個檢查孔。

3）檢查孔壓水試驗(yàn)壓力0.3 MPa，并穩(wěn)壓10 min為合格。