廖愛強(qiáng)

(福建省圍墾建設(shè)工程有限公司，福建 漳州 363100)

1 工程基本情況

長汀縣余陂水庫工程攔河壩為混凝土砌毛石重力壩，攔河壩基礎(chǔ)開挖高程為363.00m，壩頂高程402.00m，最大壩高39.00m，壩頂長130.00m。從右到左水工建筑物為右擋水壩段、溢流段、左擋水壩段。右岸、左岸擋水壩段長度分別為59.60m、41.00m。溢流段長度為20.40m，溢流凈寬18.00m，溢流堰頂高程為399.00m，為敞開式溢流堰自由泄流，中墩、邊墩厚均為0.6m，且為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在右岸擋水壩段設(shè)塔式分層取水放水孔，取水閘后接D800輸水管，引水至水廠及下游農(nóng)田灌溉供水。壩體設(shè)灌漿、排水廊道，廊道上游側(cè)布置于壩軸線下游2.5m處。壩體采用C15細(xì)石混凝土砌毛石，上、下游面采用厚60cm的C20混凝土預(yù)制塊，壩體基礎(chǔ)采用1.0m厚C15混凝土墊層。溢流堰及側(cè)墻和壩頂交通橋墩均采用C25混凝土結(jié)構(gòu)。

2 壩體裂縫調(diào)查情況

余陂水庫攔河壩工程于 2013 年 10 月 15 日開工，于2014年6月5日開始澆筑，2016年8月25日完成壩頂最后一倉混凝土澆筑。施工過程中均未發(fā)現(xiàn)壩體有裂縫。

2016年10月20日發(fā)現(xiàn)左岸 0+27.53m處和 右岸樁號(hào)-0+44.41m處壩頂、上下游壩頂有細(xì)微裂縫。

2016年11月27日現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)裂縫逐漸加大，并且右岸-0+024.3m處又新增一條裂縫，大壩共有3條裂縫見表1。

表1 2016年11月27日3條裂縫情況表

2016年12月29日現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)裂縫有所加大，觀測(cè)數(shù)據(jù)見表2。

表2 2016年12月29日3條裂縫情況表

該工程大壩裂縫屬于Ⅳ類裂縫。

3 裂縫成因分析

大壩裂縫成因存在如下5種可能：①混凝土在溫度較高時(shí)施工情況下，氣溫出現(xiàn)驟降時(shí)內(nèi)外溫差過大，其內(nèi)部溫升過快，混凝土溫度控制措施不到位；②混凝土施工縫部位，后序混凝土澆筑間隔的時(shí)間過長，且養(yǎng)護(hù)不到位；③混凝土溫度驟降后產(chǎn)生的裂縫為誘導(dǎo)縫，兩岸裂縫位置大壩基礎(chǔ)地質(zhì)含軟弱夾層破碎帶，基礎(chǔ)承載力不均勻，導(dǎo)致大壩主體沿誘導(dǎo)縫形成貫穿裂縫；④大壩沒有設(shè)伸縮縫；⑤其他原因。

表3 壩體大體積混凝土裂縫分類及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

4 裂縫處理方案

該工程用縫口鑿槽嵌縫與縫內(nèi)鉆斜穿孔加鉆騎縫孔貼嘴化學(xué)灌漿相結(jié)合的方法處理大壩深層及貫穿性裂縫。

大壩裂縫表面 V 型鑿槽尺寸：寬5cm，深4cm ，并在槽內(nèi)需回填環(huán)氧砂漿，回填前處理方法是在槽底涂刷界面劑來增強(qiáng)黏結(jié)強(qiáng)度。以潮濕固化劑配置的環(huán)氧樹脂基液作為界面劑，在回填砂漿時(shí)應(yīng)將砂漿搗實(shí)，搗實(shí)程度為表面冒漿，然后抹光表面。

化學(xué)灌漿法在深層裂縫和貫穿裂縫的修補(bǔ)中適用，使用漿液應(yīng)為環(huán)保型水溶性聚氨酯，且HW 型聚氨酯強(qiáng)度較高，LW 型聚氨酯遇水膨脹性較好。使其以一定比例混合后，灌入混凝土裂縫中，既防滲又對(duì)有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用?；瘜W(xué)灌漿材料應(yīng)采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。鉆孔及貼嘴施工布置示意圖見圖1和圖2。

圖1 布孔剖面圖

圖2 布孔立面圖

5 專家論證

2016年12月17日縣水投公司在鎮(zhèn)政府召開了專題會(huì)議，并邀請(qǐng)了省、市專家參加會(huì)議。

6 施工組織

6.1 施工順序

施工順序會(huì)上根據(jù)設(shè)計(jì)方提出的大壩裂縫采用縫口鑿槽嵌縫與縫內(nèi)鉆斜穿孔加鉆騎縫孔貼嘴化學(xué)灌漿相結(jié)合的方法處理方案，做出的施工方案經(jīng)專家討論論證，會(huì)議同意設(shè)計(jì)方提出的處理方案。

順序?yàn)椋毫芽p沖洗→埋設(shè)灌漿貼嘴→鉆斜穿孔→安裝灌漿嘴→封閉裂縫→檢查封閉性→灌漿→封孔、打磨[1-2]。

6.2 施工工藝方法

1)裂縫沖洗：

裂縫沖洗先用高壓水對(duì)裂縫進(jìn)行沖洗，裂縫口是敞開且無雜物，保證裂縫兩側(cè)無粉塵和其它有損黏接之污物。

2)灌漿貼嘴布置：

灌漿貼嘴間距 0.5m。貼嘴布置在裂縫交叉點(diǎn)及尖滅點(diǎn)處。貼嘴和封縫前先處理縫口兩側(cè)，縫口兩側(cè)5cm 處打磨平整，平整后清理縫口，清理用潔凈的壓縮空氣和(或)壓力水沖洗干凈，然后及時(shí)貼嘴和封縫。貼嘴時(shí)，要用定位針穿過進(jìn)漿管，對(duì)準(zhǔn)縫口插入并將注漿嘴騎縫壓向混凝土面，同時(shí)在拔出定位針時(shí)，以不黏附嘴膠判定為合格。如不合格，應(yīng)將焊縫清理干凈，重新黏嘴，直至合格。灌漿裝置中的所有混凝土裂縫、灌漿噴嘴和水龍頭應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)。

3)鉆斜穿孔灌漿：

鉆孔布置在裂縫兩側(cè)，分別距裂縫 50cm 布設(shè)，每側(cè)孔間距100cm ，梅花形交錯(cuò)布置，斜穿鉆孔一側(cè)為 45°，另一側(cè)為 60°，孔深穿過裂縫 20cm左右，鉆孔完成后采用高壓氣沖洗干凈，保證鉆孔通暢。所有鉆孔均用作灌漿孔，對(duì)互不串通的孔，采用單孔內(nèi)循環(huán)注漿，串通孔采用平行注漿，串通區(qū)采用從一側(cè)到另一側(cè)的注漿順序。鉆孔結(jié)束后，在填縫前，用高壓氣體反復(fù)吹洗，保證孔縫暢通。堵孔按盲孔處理并回填。

4)安裝灌漿嘴：

在高壓氣體吹掃干凈的孔內(nèi)安裝灌漿噴嘴，并用扳手或鉗子擰緊，以防漏氣、漏漿。灌漿前，在灌漿孔內(nèi)安裝阻塞器(或埋管)，通過灌漿管口施加灌漿壓力壓水，檢查灌漿管口是否牢固，是否進(jìn)水。

5)裂縫封閉：

灌漿孔封閉，防止灌漿漏漿，保證灌漿壓力，使灌漿在壓力作用下滲入裂縫深部，保證灌漿質(zhì)量。為使混凝土縫隙充滿泥漿，保持壓力，保證泥漿不外滲，鑿槽嵌縫材料用環(huán)氧水泥砂漿密封。裂縫封閉養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，待密封砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行壓縮空氣泄漏試驗(yàn)，檢查封縫和灌漿管座的密封效果，對(duì)漏氣處進(jìn)行修補(bǔ)和密封，直至無滲漏為止[3]。

6)灌漿前檢查：

灌漿前需要采用用潔凈壓縮空氣對(duì)裂縫與埋管、貼嘴之間的暢通性以及封縫的密封性、管路安裝的牢固性、可靠性等進(jìn)行壓風(fēng)檢查并做好記錄。若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題需要及時(shí)處理，最終結(jié)果直到合格。風(fēng)壓≤最大灌漿壓力的 30%。

7)灌漿次序：

混凝土豎向裂縫(包括斜縫)灌漿方法宜采用自下而上、自深到淺的方法進(jìn)行。對(duì)于混凝土水平裂縫(包括近水平裂縫)，應(yīng)從內(nèi)到外，從一端到另一端進(jìn)行灌漿。灌漿應(yīng)按孔(嘴)數(shù)順序進(jìn)行。什么時(shí)候采取分區(qū)灌漿，就是在裂縫規(guī)模較大，灌漿設(shè)備的正常工作能力不足以支持和灌漿質(zhì)量得不到保證時(shí)采用這種方法，分區(qū)方法方式有鉆孔封堵、間隔灌漿分割等，以形成各自獨(dú)立的灌區(qū)。采取優(yōu)先灌漿情況是，某些灌漿嘴的進(jìn)水量特別大，串通范圍特別廣的孔洞用這種方式[4]。

8)灌漿：

灌漿設(shè)計(jì)壓力 0.30-0.50MPa，在灌漿過程中，除已灌漿或正在灌漿的孔和噴嘴外，所有的孔和噴嘴都是敞開的，以便排氣和排水。灌漿程序是逐級(jí)提升灌漿壓力，每級(jí)提升的壓力是0.05MPa。在還沒有灌漿的灌孔嘴出濃漿時(shí)，先將孔嘴封死，并堅(jiān)持繼續(xù)在原孔灌漿，需要達(dá)到的結(jié)果是原孔在設(shè)計(jì)壓力下不再吸漿或者吸漿量< 0.1min/L，再換灌臨近沒有出濃漿或沒有出漿的孔嘴，直到最后一個(gè)孔嘴的灌漿吸漿量< 0.03min/L，灌漿結(jié)束延遲10min后完成[5]。

9)封孔、打磨：

灌漿結(jié)束時(shí)一定要等到孔內(nèi)灌漿材料固化后，按工程要求規(guī)定，按步驟對(duì)埋管、貼嘴及封縫材料來進(jìn)行拆除清理和(或)封孔。并將灌漿嘴割除、打磨然后環(huán)氧膠泥抹平。

7 質(zhì)量管理

7.1 質(zhì)量保證措施

裂縫化學(xué)灌漿施工的每道工序均由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員控制。需要進(jìn)行技術(shù)交底及其質(zhì)量要求交底對(duì)參加化學(xué)灌漿的施工技術(shù)人員，前提條件是在化學(xué)灌漿施工前。必須嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工，沒有得到監(jiān)理工程師認(rèn)可同意，無論在什么況下不得更改施工措施及施工方案。

7.2 裂縫質(zhì)量檢測(cè)

施工過程中一定要對(duì)化學(xué)灌漿材料及其各道工序的質(zhì)量檢測(cè)并做好記錄。檢測(cè)時(shí)間要把握好，就是應(yīng)根據(jù)所灌材料的性能在灌漿結(jié)束后適當(dāng)時(shí)間來進(jìn)行。

混凝土裂縫化學(xué)灌漿質(zhì)量檢測(cè)檢查孔位布置在壩頂距上游面1.5m處，從壩頂鉆騎縫孔，鉆至孔底以下至少0.5m。

檢查孔壓水試驗(yàn)其壓力采用 0.3MPa，并穩(wěn)壓 10-20min 后結(jié)束。

檢查結(jié)果<3LU，滿足設(shè)計(jì)要求。成果見表4。

表4 裂縫孔壓水試驗(yàn)表

8 結(jié) 語

裂縫處理后，我部對(duì)裂縫深度持續(xù)觀察，裂縫并未往下發(fā)展，裂縫已經(jīng)基本穩(wěn)定，壩體廊道內(nèi)及大壩下游壩面，無明顯滲漏，化學(xué)灌漿取得了良好的效果。