崗南水庫溢洪道閘墩混凝土裂縫的處理
崗南水庫正常溢洪道初建于1961年,當(dāng)時邊設(shè)計邊施工,對質(zhì)量、材料、澆筑技術(shù)掌握不嚴,造成先天不足,加之混凝土經(jīng)過長期反復(fù)凍融破壞及其他環(huán)境因素影響,導(dǎo)致正常溢洪道出現(xiàn)一些冷縫及貫通縫,在此次除險加固期間進行了檢測處理,取得了較好的效果。
1.裂縫情況
經(jīng)檢測,正常溢洪道3個閘墩在高程200m處,均存在1條水平裂縫,裂縫沿閘墩兩側(cè)與上游弧線連成一線,長度22.6m左右,寬度0.9mm,深度50cm。閘墩的錐鉸附近有垂直裂縫27條。長約0.94—10.29m,縫寬0.2—0.8mm,深度5—20cm。這些裂縫削弱了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性,如果不予處理繼續(xù)發(fā)展,則會影響閘墩的安全。因此,在此次除險加固中列入處理項目。
2.裂縫處理
在正常溢洪道的裂縫處理中,主要采用改性環(huán)氧樹脂灌漿和鑿槽嵌補丙乳砂漿兩種方法。
2.1 裂縫的化學(xué)灌漿處理
2004年4月12日,對3#中墩裂縫進行了灌漿處理。
首先,做好準(zhǔn)備工作。灌漿設(shè)備備有手持沖擊電鉆、空壓機、配料罐、承壓罐等,把灌漿工具、設(shè)備、藥品、器具一并帶人現(xiàn)場。在現(xiàn)場,先把裂縫及上下1.5m工作面內(nèi)的泥土、雜物清掃干凈,用壓縮空氣沿裂縫吹刷數(shù)次,直至裂縫清晰干凈,然后進行生產(chǎn)性試灌,試驗位置由監(jiān)理工程師確定,檢驗裂縫的可灌性,并得出灌漿壓力,最高為0.3Mpa。
第二.布置灌漿孔及鉆孔。施工單位根據(jù)現(xiàn)場裂縫情況,按照騎縫平均布孔法,該裂縫平均深度27.2cm,表面寬度范圍0.1—0.5mm,平均寬度0.3mm,沿裂縫布設(shè)孔距為50cm、孔徑為12mm、孔深15cm的灌漿孔11個。
第三,非布灌漿孔段處理。鑿“U”型槽嵌入壓抹丙乳砂漿,進行表面封閉,達到嚴密不漏漿的目的。
第四,鉆孔、裂縫的清洗。在鉆孔及裂縫表面封堵后,進行洗孔、洗縫,先把孔內(nèi)粉塵和碎屑沖洗干凈并測其孔深,再從灌漿孔通高壓水反復(fù)沖洗裂縫,直至反出清水5min后結(jié)束,最后通壓縮空氣沖洗鉆孔和縫面。
第五,埋管嵌縫止漏。埋管是指混凝土和樹漿膠管之間接頭管段的埋設(shè)過程,銅管外徑8mm,用膠布纏成法蘭狀釘進孔內(nèi),孔外留一定長度,以備接灌漿管用。為防止灌漿過程中漿液溢出,在埋管四周和裂縫表面抹上封堵材料。
第六,壓水試驗。為了解灌漿孔與裂縫的通暢情況,要進行壓水試驗,試驗壓力不超過灌漿壓力。
第七,灌漿。開始灌漿,測得現(xiàn)場氣溫為20℃,灌漿前把所有孔上的閥門都打開,用壓縮空氣把孔內(nèi)、縫內(nèi)的積水吹凈,按灌漿孔由深到淺、自上而下進行灌漿,灌漿壓力控制在0.1Mpa—0.3Mpa,從0.1Mpa開始,當(dāng)單孔吸漿量小于0.02L/min時就升高一級壓力繼續(xù)灌漿,并逐漸加壓。最后按技術(shù)要求閉漿后,總吃漿量約為650g,單孔平均吃漿量約65g。在灌漿段停止吸漿后,又灌注30min后結(jié)束。結(jié)束后關(guān)閉孔口閥門,等固化物達到強度后,再將銅管沿混凝土表面切除,采用丙乳砂漿封堵孔口。
2.2 灌漿后碳纖維補強
現(xiàn)場碳纖維的粘貼施工工藝主要有4個步驟。
一是混凝土基底處理。對裂縫兩側(cè)表面的風(fēng)化劣質(zhì)層、油污及其他污物進行清除,混凝土表面殘缺、疏松等雜質(zhì)進行徹底清除,顯出結(jié)構(gòu)密實部位。并對混凝土進行殘缺修補、復(fù)原、打磨平整,混凝土的表面也達到了基本平整平順。
二是涂底層膠粘劑。把底層膠粘劑的主劑和固化劑按比例稱量準(zhǔn)確后,放入容器內(nèi)(一次調(diào)和量在可使用時間內(nèi)用完),攪拌均勻,施工人員用滾筒刷均勻涂刷底層膠粘劑。
三是粘貼碳纖維片。等粘貼表面干燥后,才能貼碳纖維片,這時施工人員已將碳纖維片按規(guī)定尺寸進行裁剪,之后開始貼片。按技術(shù)要求,碳纖維片縱向接頭搭接到lOcm以上,橫向沒有搭接,滿足要求。貼片時,施工人員用專用工具沿纖維方向在碳纖維片上滾壓多次,使樹脂較好地滲浸到碳纖維中。
四是養(yǎng)護。粘貼碳纖維片后,在每道工序后樹脂固化前,現(xiàn)場都對其施工面進行塑料薄膜遮擋,防止風(fēng)沙或雨水侵襲。整個養(yǎng)護期間,貼片也未受到硬性沖擊。施工完成經(jīng)質(zhì)量檢驗達到合格后,按要求在碳纖維表面噴涂一層防碳化涂料,保證碳纖維與周邊混凝土牢固粘結(jié)。
3.結(jié)束語
對崗南水庫正常溢洪道閘墩裂縫的處理,首先在灌漿時間的選擇上,既滿足了施工現(xiàn)場對溫度的要求,又考慮了使裂縫開度盡量大些,同時有針對性地選擇合適的灌漿材料,并采取相應(yīng)措施,使之達到最好的處理效果。此次裂縫處理后,對10%的灌漿孔進行了細致檢查,對裂縫的充填情況和處理效果又進行了鉆孔壓漿試驗,基本無漏漿現(xiàn)象,說明縫內(nèi)漿液已滿,并且固結(jié)良好,達到了預(yù)期的裂縫處理及補強加固的效果。
作者簡介:張海波,男,漢族,河北省崗南水庫管理局,助理工程師。
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