觀音閣水庫(kù)裂縫修補(bǔ)前期準(zhǔn)備工作分析

觀音閣水庫(kù)裂縫修補(bǔ)前期準(zhǔn)備工作分析

孟慶玲

(遼寧省水文水資源勘測(cè)局,沈陽(yáng)110003)

摘要：觀音閣水庫(kù)溢流壩250.50m高程裂縫處理試驗(yàn)段修補(bǔ)前，進(jìn)行了較為完善的裂縫統(tǒng)計(jì)及修補(bǔ)原則確定和質(zhì)量控制點(diǎn)預(yù)設(shè)等準(zhǔn)備工作，保證了既定工期目標(biāo)和質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了工法的可行性。

關(guān)鍵詞：觀音閣水庫(kù);裂縫;處理;前期準(zhǔn)備

中圖分類號(hào)：TV698.2+31

Analysis of Preparatory Work in Guanyinge Reservoir Crack Repair

MENG Qing-ling

(LiaoningHydrologyandWaterResourcesSurveyBureau,Shenyang110003,China)

Abstract：Before Guanyinge reservoir spillway dam elevation 250.50m crack treatment test section is repaired, more complete crack statistics, repairing principle determination, quality control point presetting and other preparatory work are conducted, thereby ensuring realization of given construction duration objective and quality objective, and verifying the feasibility of construction method.

Keywords：Guanyinge reservoir; crack; treatment; preparation

觀音閣水庫(kù)工程建設(shè)期間在250.50m高程形成的水平越冬縫裂縫比較集中，高水位運(yùn)行時(shí)滲漏、凍脹明顯，溢流壩段頂層廊道及溢流面下游尤甚。2013年，管理單位利用主汛前騰空庫(kù)容的短暫時(shí)機(jī)，選擇大壩23～26號(hào)溢流壩段作為化學(xué)灌漿與手刮聚脲綜合處理裂縫工法的試驗(yàn)段，為后續(xù)裂縫修補(bǔ)處理工程的實(shí)施積累數(shù)據(jù)。修補(bǔ)處理前對(duì)裂縫進(jìn)行有步驟、有計(jì)劃的統(tǒng)計(jì)，確定了修補(bǔ)原則及質(zhì)量控制點(diǎn)，進(jìn)而保證了處理工法的成功實(shí)施。

1工程概況

觀音閣水庫(kù)是以城市供水和防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電和養(yǎng)魚的大(1)型水利樞紐工程，1995年10月建成。水庫(kù)全長(zhǎng)1040m的碾壓式混凝土重力攔河壩體剖面為“金包銀”形式，上游防滲層、下游保護(hù)層、基礎(chǔ)墊層及廊道、底孔等孔洞周圍為常態(tài)鋼筋混凝土，內(nèi)部配重為含粉煤灰30%～35%的干貧碾壓混凝土。2009年6月、2013年1月現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)250.50m高程水平施工越冬縫裂縫比較集中，高水位運(yùn)行時(shí)滲漏、凍脹明顯，溢流壩段頂層廊道及溢流面下游尤甚。該條裂縫形成至今從未經(jīng)過(guò)修補(bǔ)處理。

2裂縫統(tǒng)計(jì)

裂縫處理總的工法確定后，首先要對(duì)裂縫長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和檢測(cè)，為施工組織設(shè)計(jì)預(yù)估工程量，進(jìn)行人、材、機(jī)統(tǒng)籌。

2.1上游壩面水平越冬縫長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)

接近或者大于8m以上的裂縫長(zhǎng)度，按照全壩段16m處理，大于16m以上的和小于8m的按照裂縫兩端外延0.50m處理。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)段246.00m高程以上缺陷裂縫長(zhǎng)度介于8～16m之間，故統(tǒng)計(jì)裂縫長(zhǎng)度按照全壩段計(jì)算，即16×4=64m。

2.2上游結(jié)構(gòu)縫長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)

結(jié)構(gòu)縫處理必須按通縫全長(zhǎng)處理。暫定工程實(shí)施時(shí)壩前水位為245.50m，處理起始高程確定為246.00m，修補(bǔ)范圍為246.00～255.20m。試驗(yàn)段涉及4個(gè)壩段，存在5條結(jié)構(gòu)縫。根據(jù)圖紙測(cè)算并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，每孔閘門底檻之前的246.00～255.20m直線段及弧段長(zhǎng)12m，確定試驗(yàn)段需要處理的結(jié)構(gòu)縫長(zhǎng)度為 12×5=60m。

2.3下游溢流堰面裂縫

9號(hào)表孔(23號(hào)、24號(hào)壩段各一半)、11號(hào)表孔(25號(hào)、26號(hào)壩段各一半)堰面混凝土在249.25m高程分別存在長(zhǎng)度等于溢流表孔單寬的水平缺陷裂縫，高水位運(yùn)行時(shí)伴有較多滲水(冬季形成冰包)，因此下游溢流堰面水平裂縫長(zhǎng)度確定為24m。

匯總統(tǒng)計(jì)，水平裂縫88m，結(jié)構(gòu)縫50m。

3確定裂縫修補(bǔ)原則

對(duì)試驗(yàn)段的水平越冬縫、結(jié)構(gòu)縫損傷、水平裂縫等各類缺陷，經(jīng)過(guò)討論確定如下修補(bǔ)處理原則：

a.觀音閣水庫(kù)地處嚴(yán)寒地區(qū)，處理方案必須充分考慮能夠適應(yīng)工程所在地溫差變化、凍脹凍融等復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)行工況。

b.對(duì)于裂縫，需選取能夠適應(yīng)較大變形的柔性材料進(jìn)行表面粘貼處理，如適于人工手刮施工的單組分聚脲防滲涂料(手刮聚脲)；選取適應(yīng)環(huán)境變化的遇水膨脹型的水溶性聚氨酯柔性化學(xué)漿液進(jìn)行內(nèi)部封閉，其固結(jié)后的彈性體能夠較好地填充裂縫內(nèi)部空間。

c.對(duì)于結(jié)構(gòu)縫，能夠適應(yīng)較大變形的柔性材料是處理的唯一選擇，且應(yīng)保證處理后結(jié)構(gòu)縫仍能夠正常發(fā)揮變形作用。

d.對(duì)實(shí)施修補(bǔ)處理區(qū)域出現(xiàn)的混凝土凍融剝蝕、蜂窩、麻面、脫空、孔洞、鋼筋銹蝕及鼓脹、凍脹破壞、局部缺失、局部振搗不實(shí)等缺陷進(jìn)行預(yù)處理，以保證裂縫及結(jié)構(gòu)縫的整體修補(bǔ)效果。

e.處理時(shí)間需結(jié)合水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃合理安排，力求在壩前水位適宜情況下，完成所有的缺陷修補(bǔ)，要求建設(shè)單位、施工單位密切關(guān)注水庫(kù)庫(kù)容變化，擇機(jī)進(jìn)行。

4預(yù)設(shè)修補(bǔ)處理質(zhì)量控制點(diǎn)及相關(guān)要求

根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件和工法要求，分析影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點(diǎn)部位，明確主要影響因素，確定質(zhì)量控制點(diǎn)。

4.1混凝土布孔、鉆孔及灌漿前檢查關(guān)乎化學(xué)灌漿的成敗

a.鉆孔深度為結(jié)構(gòu)厚度的1/3～2/3，且穿過(guò)裂縫，垂直裂縫表面走向，沿兩側(cè)錯(cuò)位均勻布置，法線夾角大于45°。對(duì)裂縫與結(jié)構(gòu)縫交匯部位，鉆孔到達(dá)分縫嵌填材料為止；鉆孔與裂縫間距小于結(jié)構(gòu)厚度的1/2，鉆孔間距20～60cm。

b.鉆孔形成后，采用高壓水流(不低于0.3MPa)清洗混凝土表面與注漿孔上的松動(dòng)顆粒、粉塵，使表面干凈、潤(rùn)濕、新鮮，用壓氣法初步判斷鉆孔與裂縫的連通性。

c.從最低處觀察孔開始依次向上，用高壓力向檢查嘴內(nèi)注入潔凈水，觀察其他注漿孔出水情況。若相鄰上部的注漿孔有水涌出，說(shuō)明該注漿孔與裂縫連通良好。移至涌水注漿孔的鄰近上部注漿孔注水，直至全部注漿孔均與裂縫連通良好為止。注水檢查完成后，用注漿嘴替換檢查嘴。注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)4cm，與孔壁密貼、無(wú)空隙、不漏水。裂縫寬度大于0.50mm的裂縫在注水檢查完成后應(yīng)進(jìn)行表面臨時(shí)剛性封堵。

4.2原狀混凝土預(yù)處理直接影響手刮聚脲效果

a.老化、風(fēng)化、凍融破壞的混凝土表面必須鑿毛，鑿毛深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果確定，一般為20～30mm，以露出新鮮混凝土面為宜。鑿毛后使用高壓風(fēng)槍清理表面，采用聚合物砂漿填補(bǔ)，使之與周圍混凝土表面齊平。

b.對(duì)于裂縫途經(jīng)的混凝土脫空部位(剝蝕或凹坑深度大于30mm)，采用植筋加丙乳聚合物混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，提高新老混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。修補(bǔ)后混凝土表面及砂漿脫落部位涂抹聚合物砂漿找平。

c.預(yù)處理結(jié)束后，必須將混凝土表面附著的水泥漿及凍融的表層打磨掉，保證處理基面的平整度。打磨的范圍為預(yù)處理邊緣以外100mm。對(duì)于裂縫兩側(cè)混凝土的打磨，應(yīng)保證打磨區(qū)域邊緣與裂縫距離大于180mm。對(duì)于久歷凍融、水位變化區(qū)域的裂縫則要擴(kuò)大防護(hù)范圍，裂縫兩側(cè)防護(hù)寬度距裂縫600～1000mm。

4.3結(jié)構(gòu)縫修補(bǔ)需關(guān)注細(xì)節(jié)

a.結(jié)構(gòu)縫處理前，對(duì)有滲水區(qū)域先進(jìn)行止水灌漿，待該區(qū)域表面干燥、無(wú)潮濕環(huán)境后才能進(jìn)行下道工序施工。

b.去除結(jié)構(gòu)縫中失效的填充材料，用柔性填料重新填好，頂口與原基面齊平。針對(duì)結(jié)構(gòu)縫現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有修補(bǔ)材料，內(nèi)部采用化學(xué)灌漿+GB材料+橡膠棒+砂漿作為填充材料，共同作為聚脲與原有嵌縫材料的中間層，使其既對(duì)下部形成保護(hù)，又對(duì)上部聚脲材料提供骨料支撐。

c.對(duì)于結(jié)構(gòu)縫與裂縫、結(jié)構(gòu)縫與其他缺陷交匯的部位，應(yīng)在表面大范圍處理之前進(jìn)行細(xì)部預(yù)處理。

5結(jié)語(yǔ)

由于前期準(zhǔn)備工作細(xì)致、有效，承建單位利用短暫的騰空庫(kù)容時(shí)間，完成了試驗(yàn)段既定的修補(bǔ)處理作業(yè)。當(dāng)年冬季9號(hào)、11號(hào)表孔再未出現(xiàn)冰包，且處理后頂層廊道內(nèi)原滲水處明顯有積水被擠出，說(shuō)明裂縫已被化灌材料可靠填充，該工法可行，質(zhì)量可靠。

建議盡快實(shí)施工程剩余缺陷部位的處理，盡早截?cái)辔⒓?xì)滲漏通道，防止缺陷向深度、寬度蔓延。

參考文獻(xiàn)

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