李 亮(四川二灘國際工程咨詢有限責任公司,四川 成都 610072)
錦屏二級水電站位于涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的錦屏大河彎上,是雅礱江干流規(guī)劃建設的21座梯級電站中裝機規(guī)模最大的水電站。其上游緊接具有年調(diào)節(jié)水庫的錦屏一級水電站,下游依次為官地、二灘(已建成)和桐子林水電站。閘址控制流域面積10.27萬km2,約占雅礱江全流域面積的75.5%,閘址處多年平均流量1220m3/s,年徑流量384.7億m3。
對引水隧洞裂縫進行普查,縫寬一般介于0.20mm-0.30mm之間,且部分施工縫存在滲水現(xiàn)象,按《錦屏二級水電站引水隧洞混凝土缺陷處理施工技術(shù)要求(JPIIC-5D7-23)》中關(guān)于裂縫的定義,分別屬于Ⅱ類裂縫和Ⅳ類裂縫。
對于Ⅳ類裂縫,采用了化學灌漿修補方案。針對引水隧洞的混凝土裂縫的具體工況,在施工工藝、施工組織及施工保障措施方面建立起一套完整的方法和規(guī)章制度,為后續(xù)裂縫灌漿施工積累了寶貴的經(jīng)驗。
結(jié)合《錦屏二級水電站引水隧洞混凝土缺陷處理施工技術(shù)要求(JPIIC-5D7-23)》中關(guān)于裂縫的定義,現(xiàn)場裂縫分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類裂縫。
1)具體分類
a.Ⅰ類裂縫(淺層裂縫):表面縫寬δ≤0.20mm;
b.Ⅱ類裂縫:表面縫寬0.20mm<δ≤0.35mm,且不滲水、不滲漿或潮濕;
c.Ⅲ類裂縫:表面縫寬δ>0.35mm,且不滲水、不滲漿或潮濕;
d.Ⅳ類裂縫:表面有明顯滲水、滲漿;
2)裂縫檢查內(nèi)容包括:裂縫位置、形狀、走向、縫長、縫寬以及縫面是否有滲水、溶出物等,并繪制裂縫圖。
a.裂縫位置:順水流方向襯砌混凝土單倉邊頂拱投影作圖,標注裂縫分布位置;
b.裂縫形狀及走向:按照實際走向投影在圖上進行描繪;
c.裂縫縫長:用細繩貼緊裂縫,并做標注,用卷尺測量標注長度;
d.裂縫寬度:采用讀數(shù)顯微鏡觀察裂縫的寬度;
e.裂縫修補前,修補中,修補后的結(jié)果均要拍照以留存電子檔資料。
1)Ⅰ類裂縫:用電動鋼絲刷對裂縫進行打磨,打磨寬度15cm~20cm,清洗并晾干后,涂刷厚度為1mm的環(huán)氧涂料。
2)Ⅱ類裂縫:進行表面直接封閉處理
a.清理縫面:對裂縫表面進行清理,去除表面的鈣質(zhì)析出物、水泥浮漿以及其它污物,并沖洗干凈;
b.封縫:先用低粘度環(huán)氧對裂縫表面進行封閉,要求涂刷均勻;待環(huán)氧表干后再在縫面涂刷二道環(huán)氧涂料,涂刷寬度為15cm~20cm,涂刷厚度為1mm。
3)Ⅲ類裂縫:采用先封縫再鉆孔化學灌漿處理
a.清洗縫面:對縫表面進行打磨,打磨寬度15cm~20cm,去除縫面的鈣質(zhì)、析出物及其他雜物,并沖洗干凈;
b.布設灌漿嘴:縫深小于30cm,間距30cm~50cm,采用磁力鉆騎縫布設灌漿孔,埋設灌漿嘴并再次沖洗干凈;縫深大于30cm,沿縫兩側(cè)5cm~10cm,間距0cm~50cm間隔,采用磁力鉆在裂縫兩側(cè)斜向穿縫布設灌漿孔,然后埋設灌漿嘴,并再次沖洗干凈;
c.封縫:表面涂刷環(huán)氧底膠,再涂刷2道環(huán)氧涂料,涂刷寬度為15cm~20cm,厚度1mm;
d.灌漿:待封縫材料有一定強度后進行化學灌漿,化灌材料采用環(huán)氧漿材,且化學材料要滿足與混凝土的粘結(jié)強度≥2.0MPa,本身抗壓強度要大于40MPa。灌漿壓力為0.3MPa-0.5MPa,從最低端向高端進行,待鄰孔出漿后,關(guān)閉并結(jié)扎出漿管,繼續(xù)壓漿;也可在鄰孔出漿后,關(guān)閉原灌漿管,移至其他鄰孔繼續(xù)灌漿,一直到整條裂縫都灌滿漿液并穩(wěn)壓5min-10min為結(jié)束標準;
e.表面處理:待漿液固化后,鑿除灌漿管,并用鋼絲刷清理縫面兩側(cè),清理完后再在縫面涂刷2道環(huán)氧涂料,涂刷寬度為15cm-20cm,厚度1mm。
4)Ⅳ類裂縫:鑿槽封縫然后化學灌漿處理
a.清洗縫面:待凝1d,若裂縫不再滲水或滲漿則對縫表面進行打磨,打磨寬度15cm-20cm,去除縫面的鈣質(zhì)、析出物及其他雜物,并沖洗干凈;
b.鑿槽:騎縫鑿“V”型槽,槽深3cm,槽寬6cm;并將槽清洗干凈;
c.埋管:每30cm-50cm埋設灌漿嘴,采用電錘在裂縫兩側(cè)交叉布孔;
d.封縫:表面涂刷環(huán)氧底膠,再涂刷2道環(huán)氧涂料,涂刷寬度為15cm-20cm,厚度1mm;
e.灌漿:待封縫材料有一定強度后進行化學灌漿,化灌材料采用環(huán)氧漿材,且化灌材料要滿足與混凝土的粘結(jié)強度≥2.0MPa,本身抗壓強度要大于40MPa。灌漿壓力為0.3MPa-0.5MPa,從最低端向高端進行,待鄰孔出漿后,關(guān)閉并結(jié)扎出漿管,繼續(xù)壓漿;也可在鄰孔出漿后,關(guān)閉原灌漿管,移至其他鄰孔繼續(xù)灌漿,一直到整條裂縫都灌滿漿液并穩(wěn)壓5min-10min為結(jié)束標準;
f.表面修復處理:待漿液固化后,鑿除灌漿管,并用鋼絲刷清理縫面兩側(cè),清理完后再在縫面涂刷2道環(huán)氧涂料,涂刷寬度為15cm-20cm,厚度1mm。
2.3.1 質(zhì)量檢查標準
化學灌漿完成后28d進行鉆芯取樣,芯樣劈拉試驗平均抗拉強度不小于1.5MPa。對每條混凝土貫穿性裂縫化學灌漿完成后進行壓水試驗檢查,壓水試驗壓力在0.5MPa下平均透水率小于0.1Lu。
2.3.2 檢查結(jié)果
1#~4#引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工總計完成23個單元,在灌后28d取芯檢測,最大抗劈拉強度為3.4MPa,最小抗劈拉強度為1.6MPa(大于設計指標1.5MPa),平均抗劈拉強度為1.91MPa。
在灌后14d對每條貫穿型裂縫進行了壓水檢查,總計壓水檢查裂縫246條。試驗壓水壓力為0.5MPa,最大透水率為0.04Lu(小于設計指標0.1Lu),最小透水率為0.00Lu,平均透水率為0.01Lu。
根據(jù)上述結(jié)果表明,錦屏二級進水口引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工質(zhì)量滿足設計及規(guī)范要求,并取得了良好修補的效果。
錦屏二級進水口引水隧洞混凝土裂縫化學灌漿處理施工成果表明,在混凝土裂縫中采用化學灌漿進行修補處理具有良好的效果。化學灌漿施工工藝用于混凝土裂縫修補較合理可靠,在類似工程中有廣泛的運用價值。
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