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1、小浪底工程中几种混凝土裂缝处理方法总结济源市华新建筑加固改造有限公司 刘绍钢 樊炳文2005年 03月我公司承接了水电三局总包的小浪底工程地下洞室衬砌混凝土裂缝漏水处 理工程的部分任务，工程完成后在局施工研究所专家总结的基础上作出如下的总结：一、工程概况：小浪底水利枢纽工程采用先进的技术和先进的管理，在复杂的地层上建筑起了“最具 挑战性” 的雄伟建筑。 小浪底工程创下了一项世界之最和中国第一。 世界上最大的地下 “迷 宫”，中国规模最大的堆石坝。 泻洪系统导流洞、 排沙洞等诸多洞室组成， 每条洞平均在 1000m 左右，最大埋深150m，混凝土衬砌厚度从 0.8到3.0m不等。由于黄河水含沙量
2、大，为了满 足河身抗蚀、抗冲刷的要求，泻洪系统大部分部位均采用了R28=70Mpa 的高强度硅粉混凝土。硅粉的加入，混凝土的抗冲刷能力明显的提高，但其他的性能没有得到改善，如抗拉、 抗裂等性能， 反而增加了混凝土的脆性。 并由于混凝土抗压强度高， 拌和物中的水泥用量也 随之增加，导致混凝土的水化温度升高，体积变形增加，产生了很多温度缝。这些温度缝、 部分伸缩缝及施工缝在高速度水流的冲刷作用和地下水压力的双重作用下发生渗漏现象，需要按规范要求进行处理。 由于下浪底工程的建设由众多的国际知名承包商和国内工程局共同 承担，这一特点给混凝土渗水处理也带来了“国际化”的色彩，使用的材料、设备、工具不 尽
3、相同，处理工艺也各具特点。二、渗水原因分析1、伸缩缝： 小浪底底下洞室衬砌混凝土一般 612m 设置一道伸缩缝，由于衬砌弧度较 大（特殊部位除外），缝内设两道止水片缝宽最大处超过 3mm，由于施工中造成止水片的破坏 和止水片周围混凝土的缺陷等原因导致渗漏水。2、温度缝： 由于结构需要的混凝土抗压强度高，迫使拌和物中水泥的用量增加，导致混 凝土的水化温度提高， 体积形变增加、 产生了很多温度缝， 高速度水流的冲刷和地下水压力 的双重作用下发生渗漏现象。3、施工缝： 由于工程太大及施工难度高，施工缝不可避免，受温度变化及其他内外条件 的变化导致开裂漏水。三、漏水处理工艺（一）伸缩逢漏水的处理工艺：
4、1、嵌填止水条法：沿环向伸缩缝面切割宽 5cm、厚10cm的方型槽，槽内嵌填 5*5cm遇 水膨胀橡胶条，表面用 C80水泥砂浆进行密封，橡胶条遇水或是受潮横向膨胀达到止水的目的。2、化学灌浆法： 在欲处理的缝一侧钻斜孔于两道止水片之间的过缝，并利用钻孔排水。 然后用快硬材料密封面止浆。最后逐孔注浆。（二）温度缝或施工缝漏水处理工艺1、水泥浆灌浆法： 灌裂缝面处理的内容包括缝面清洁、粘贴灌浆咀、封缝。灌浆咀是一种底座为30*30mm的硬质塑料咀最大耐压力为I.OMpa卡口式连接。沿缝每 30cm贴一个，粘贴时注意进浆孔对准裂缝，粘贴灌浆咀和封缝都用Sikadur731材料。Sikadur731
5、是一种灰白色双组份氧类粘贴剂。为了保证涂刷厚度且不流淌，预先添加合适的填料。使用时只需要将A、B两组按一定的比例混合搅拌均匀即可用抹刀直接刮抹在缝面。 浆液的制作及性能：按要求宽度大于0.5mm的无渗水的裂缝先用超细水泥浆，在使用名为SikaMradurR-u超细水泥配置(水灰比为0.550.65)的浆液，为了提高浆液的流动性，掺 加了 Sika IntraplastHE50减水剂，掺量为 1% 2%，其凝固28天抗压强度约为 60Mpa。 工艺流程：原材料称量t搅拌斗连接灌浆管路t第一次灌浆到储浆囊装满t补灌t结束。2、化学灌浆法：对混凝土微细的裂缝和经超细的水泥灌浆后未完全消除的裂缝采用化
6、学灌浆。其工艺流程有别于国内通行的处理方法。众所周知混凝土裂缝化学灌浆通行的工艺：钻孔T冲钻孔T安装灌浆塞T密封T通气实漏T灌浆，其结束标准一般是：在规定的压力下持续一定时间不吸浆或是吸浆量小于某个值，另外还强调封缝的重要性，认为混凝土裂缝化学灌浆处理唏嘘进行表面嵌缝，即沿缝凿 V型槽进行表面嵌缝处理，以防压力灌浆时浆液的流失，保证裂缝中 的浆液充填饱满，嵌缝材料一般用环氧胶泥或环氧砂浆。而本工艺取消了凿槽封缝的工序， 将工序简化：钻孔(斜孔、较深孔)t洗孔T安装灌浆塞T灌浆，相应结束标准：在规定的压 力下浆液有斜孔灌进，从缝面压出即可结束。混凝土微细裂缝或用超细裂缝采用水泥灌浆的 通透性较差
7、，为了使浆液在裂缝中充填饱满，应该多次布孔，至于浆液流失的问题，实际上混凝土微细裂缝要实现浆液“有斜孔灌入，由缝面流出是很不容易的”需要较高的压力和长 时间的灌注才能实现， 不存在浆液流失的问题，取消了凿槽带来的不必要的的便利是显而易见的，比如减少了对原混凝土的破坏，浆液由“浆斜孔灌入、自缝面流出”便于现场操作等 等。四、封缝及灌浆材料的性能指标(1) Sikadur731Sikadur731各种性能指标材料名称相对密度g/cm3粘接强度(Mpa)抗压强度(Mpa)固化时间(h)A+B组1.651357.02(2) Sikadur752Sikadur752各种性能指标材料名称相对密度g/cm3
8、粘度(Mpa.S)抗压强度(Mpa)粘接强度(Mpa)Sikadur752A+B1.0818064.03.0注：Sikadur752是环氧双组分灌浆材料，具有强度高、不可燃、不受潮湿环境的影响。(3) CarborPur德国CarborPur灌浆材料主要性能指标:材料名称凝结时间膨胀系数抗压强度(Mpa)粘接强度(Mpa)CarborPur A+B5011080.02.0(4) SikaMradurR-u灌浆用SikaMradurR-u超细水泥主要性能指标:材料名称最大颗粒比表面积值可填充裂缝凝固28天抗压强度(Mpa)SikaMradurR-ud16000cm/g0.2mm60.0(5)灌伸
9、缩缝用的是国产 LW与HW混合材料及YN聚氨树脂堵漏剂和进口的 TACSS等都 属于水活性灌浆材料，有如下共性：与水或是潮气反应能形成有弹性的凝胶， 但组分使 用比较方便，凝胶反应过程中产生二氧化碳气体， 从而进一步推动浆材向内渗透。 实践证 明这些材料都适合灌注伸缩缝，普遍都能达到较好的效果。五、施工设备因裂缝分布范围广，为了便于移动，提高效率、整套器材的配置须体现轻便灵活的特点。1、超细水泥灌浆所用的灌浆设备表:序号名称规格备注1塑料制浆桶容积20L总重约0.7Kg2搅拌器功率0.6KW附带可伸缩式三脚架约2.0Kg3电动轮式灌浆泵功率1.0KW重 1.0Kg4灌浆管外径10mm软胶管，抗
10、疲劳、耐压0.8Mpa5限压储浆囊容积100ml限压0.3Mpa6柴油发电机功率2KW附带小推车重约25Kg说明:(1) 、希9浆桶与搅拌器：用于拌制超细水泥浆液，首先将称量好的水与减水剂混合，然后将规定的水灰比加入水泥，启动搅拌器高速度搅拌5min即制作成水泥浆液。(2) 、电动轮式灌浆泵：利用滚轮在软胶管上向一个方向不断的碾压，使管中的浆液获 得流动的动力。该设备依靠转速来调节流量，最大灌浆压力取决与电机的力矩和胶管的强度。 该泵在工作中浆液始终在一个连续的密封的管路中进行的， 和泵不发生直接接触， 减少浪费， 降低污染。（ 3）、限压储浆囊： 是一种具有弹性膨胀功能的储浆容器当灌浆流量大
11、于裂缝的吸浆率 时，安装在灌浆咀上的储浆囊膨胀到限制储浆囊体积膨胀的外壳， 此时停止转动。 反向转动 直至储浆囊中的浆液回流，浆液因储浆囊的收缩而获得 0.3Mpa 的压力向缝中扩散，当储浆 囊体积收缩变小后， 启动灌浆泵， 储浆囊再次膨胀如此的循环， 直至储浆囊不在收缩， 说明 该孔已经达到结束标准。2、化学灌浆设备主要有：手动隔膜泵、 手动柱塞泵、 气动泵、 电动隔膜泵等等， 使用这些泵的灌浆效果没有什么不明 显的区别和优势，但是通过使用总结出以下的差别：（ 1）、 手动隔膜泵轻便灵巧不受施工场地电、气等动力的影响，灌浆量也便于控制，相对 节约浆材、 但要求灌浆量较大或是压力要求高时候劳动量也明显的增加。 不适合较大规模的 灌浆和强度要求过高的场所。（ 2）、启动泵工作比较稳定，但稍仙笨重，需要配置空气压缩机。（ 3）、电动泵一般都是国外进口的，如 WAGNER 、TAIBER 等等，优点是：比较轻便，压 力稳定，适合长时间灌浆，缺点是：对施工现场电源要求高，且需要配置稳压设备。六、结束语1、小浪底工程地下洞室衬砌混凝土裂缝漏水处理实践证明，背水面处理伸缩缝时，化学灌 浆效果优于嵌填止水法。2、电动轮式灌浆泵结合限压储浆囊形成的超细水泥灌浆体系轻便灵活，该工艺在处理一般 混凝土温度裂缝方面效率和效果具佳。3、用化学灌浆法处理微细混凝土裂缝时，可用的浆液