化學(xué)灌漿在修復(fù)混凝土壩裂縫中的應(yīng)用

張炳芳

（中國水電第四工程局有限公司基礎(chǔ)分局，青海 貴德 811700）

幾乎所有的大壩混凝土工程均存在不同程度的裂縫，只是存在的部位、程度、大小、范圍不同而已，對(duì)大壩安全運(yùn)行埋下了隱患。因此，必須對(duì)其進(jìn)行修復(fù)處理，以保證大壩的安全運(yùn)行.

1 處理方法一

1.1 裂縫分類及處理方法

首先，在處理裂縫之前，先要對(duì)裂縫進(jìn)行普查、統(tǒng)計(jì)，按其裂縫的寬度進(jìn)行分類。統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括部位、類別、縫寬、縫長、裂縫位置及走向示意圖，根據(jù)普查結(jié)果，按照裂縫寬度不大于0.2 mm和縫寬大于0.2 mm逐塊分類。

其次，按照裂縫寬度不大于0.2 mm、縫寬大于0.2 mm選取典型的裂縫，分別進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。

最后，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選擇合理的處理參數(shù)，指導(dǎo)后期的裂縫處理。

裂縫寬度不大于0.2 mm的處理方法較多，常見的方法為裂縫兩側(cè)混凝土的鑿除→清理刷環(huán)氧樹脂（或涂底膠）→粘貼土工布（或粘貼GB三元乙丙復(fù)合板）→封邊處理（粘貼土工布可不進(jìn)行封邊處理）。

裂縫寬度大于0.2 mm處理，常見的處理方法：清理裂縫表面→裂縫處打孔→鑲嵌灌漿管→水泥砂漿抹面→化學(xué)灌漿→水泥砂漿抹平。

1.2 施工工藝

（1）鑿槽。沿裂縫摳一深10 cm、寬10 cm的V型槽，要求V型槽長度兩端各超出裂縫末端10～15 cm，摳槽時(shí)遇到鋼筋處將鋼筋保留，用鋼絲刷等工具清除裂縫表面的浮土、附渣及污物等，然后再用刷子沾上酒精、甲苯等溶液清洗混凝土表面，使之保持清潔、干燥。

（2）嵌PVC半圓管。將1″PVC塑料管剖成兩半，將裂縫按其裂縫大?。ㄒ话惆? m）進(jìn)行分段，將1″PVC半圓管騎縫壓在裂縫上，并用堵漏王進(jìn)行壓緊、固定，半圓管兩端插入6′進(jìn)回漿PVC管，并用堵漏王進(jìn)行封堵及固定。

（3）M30干硬性水泥砂漿抹面。用M30干硬性水泥砂漿（摻加速凝劑、錨固劑、堵漏王）分次將裂縫填滿、抹平，每次間隔時(shí)間3～6 h。

（4）化學(xué)灌漿。水泥砂漿抹面后待凝3～5 d即可進(jìn)行化學(xué)灌漿：

配漿。根據(jù)縫面漏水量的大小，在施工現(xiàn)場配置所需的LW水溶性聚胺脂化學(xué)漿材，存放在施工現(xiàn)場留待灌漿。

壓丙酮。灌漿開始前須向縫內(nèi)壓入一定量的丙酮，壓力為0.3 MPa,待回漿管溢出丙酮后將回漿管扎住，保持設(shè)計(jì)壓力不變，向縫內(nèi)壓丙酮。

結(jié)束條件：

①達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后，縫內(nèi)注入丙酮注入率為0 L/min時(shí)，持續(xù)30 min結(jié)束。

②未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，丙酮注入量已達(dá)50 L時(shí)，即可結(jié)束。

灌漿。壓丙酮結(jié)束后，即可向縫內(nèi)注入LW水溶性聚胺脂化學(xué)漿材，將配好的漿材中加入固化劑（水），然后立即進(jìn)行灌漿，從6′進(jìn)漿管壓漿，待回漿管溢出漿材后扎住回漿管，保持設(shè)計(jì)灌漿壓力0.5 MPa，進(jìn)行壓漿。

結(jié)束條件：

①達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，縫內(nèi)漿液注入率為0 L/min，持續(xù)1 h后結(jié)束。

②未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，縫內(nèi)累計(jì)注入量達(dá)到50 L時(shí)，即可結(jié)束灌漿。

2 處理方法二

聚氨脂灌漿補(bǔ)縫的施工工藝：裂縫部位鑿槽→預(yù)埋灌漿管→通水洗縫→配漿及灌漿→封閉待凝→拆除灌漿管→砂漿補(bǔ)平。

（1）鑿槽。沿裂縫人工鑿成深60～80 mm、寬50 mm的梯形槽，鑿成后用清水洗凈，汽油噴燈烘干。注意不要在縫面上留下油污、煙塵。每隔0.8～1.5 m設(shè)一根灌漿管,視裂縫寬度，若縫較寬，則可設(shè)稀一點(diǎn)，反之則需加密。填埋預(yù)縮砂漿時(shí)，先涂一層環(huán)氧基液，預(yù)縮砂漿要逐層夯實(shí)，為加速施工進(jìn)度，可在砂漿中摻加少許水玻璃。待凝后，在灌漿管上連接軟管，通水洗縫，水壓0.1～0.3 MPa。通水的目的：一是檢查裂縫砂漿密封情況，二是沖洗縫內(nèi)淤泥，三是潤濕裂縫，提供聚胺脂膠凝所需的水。若發(fā)現(xiàn)某些部位漏水，可重新進(jìn)行砂漿密封，確保灌漿順利進(jìn)行。

（2）干硬性沙漿分層夯實(shí)。干硬性預(yù)縮砂漿配比方法為：水泥為普硅42.5級(jí)，砂的細(xì)度模數(shù)為1.6～1.8，水灰比 0.32～0.34，灰砂比 1∶2～1∶2.5，引氣劑0.2/萬，木鈣摻量0.25%。預(yù)縮砂漿的水灰比很重要，一般在氣溫10～15℃左右情況下，砂漿拌好后應(yīng)靜置1～1.2 h后方可使用，目的是讓砂漿充分收縮，避免產(chǎn)生干縮裂縫。預(yù)縮砂漿每層2 cm厚，分層夯實(shí)，外部用泥板收平，用42.5級(jí)普硅水泥拌制的預(yù)縮砂漿的抗壓強(qiáng)度可達(dá)50～60 MPa，粘接力好，可承受超過1 MPa灌漿壓力不崩裂。

（3）注漿。漿液主劑為HW，LW水溶性聚胺脂，暫定混合物配合比為3∶7。水溶性聚胺脂材料為含有過量異氰酸根基團(tuán)的高分子化合物，該材料注入裂縫后，以水為膠聯(lián)劑立即進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，放出CO2，逆水而上，進(jìn)行擴(kuò)散，并與周圍的砂、石、泥土等固結(jié)成彈性的固結(jié)體，最終達(dá)到止水目的。采用單液法注漿，注漿設(shè)備為J系列計(jì)量泵。

灌注時(shí)控制注漿壓力在0.3～0.5 MPa范圍內(nèi)，若鄰管串漿則應(yīng)堵塞，根據(jù)縫寬、縫深以及灌漿管間距確定每管注入量，當(dāng)注入量達(dá)到預(yù)定值或進(jìn)漿量很小時(shí)，換一管灌注，灌后將灌漿管封堵嚴(yán)實(shí)。灌漿完畢后待凝1～2 d，割除外露的灌漿管，用砂漿抹平。

水溶性聚胺脂初始膨脹率能夠達(dá)到100%以上，形成膠凝體以后，第一次膨脹消失，但具有很好的彈性，成為穩(wěn)定的類似止水橡皮的彈性體。一般來講，水溶性聚胺脂灌漿技術(shù)適用于處理穩(wěn)定型（非活動(dòng)型）裂縫的防滲工程，并在裂縫開展最寬的時(shí)機(jī) 為當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁叵率┕ばЧ詈谩?當(dāng)水溶性聚胺脂灌漿材料在壓力作用下進(jìn)入裂縫，與裂縫中存留的水或水汽—水溶性聚胺脂催化媒介結(jié)合，即刻產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并膨脹，在很短的時(shí)間內(nèi)形成密實(shí)的彈性膠凝體，堵塞裂縫，達(dá)到防滲的目的。由于水溶性聚胺脂灌漿材料成膠時(shí)間很短，對(duì)于大體積混凝土來講，不可能充滿裂縫。水溶性聚胺脂灌漿材料進(jìn)入裂縫的深度與裂縫寬度相關(guān)：裂縫越寬，漿液流速越大，進(jìn)入裂縫就越深，灌漿效果越好。

［1］龔召熊.水工混凝土的控制與防裂［M］.北京：中國水利水電出版社，1999.