丹江口大壩加高左岸工程初期工程裂縫處理技術

周 利 明，　熊 劉 斌，　丁 小 彤

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都　610091)

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丹江口大壩加高左岸工程初期工程裂縫處理技術

周 利 明，熊 劉 斌，丁 小 彤

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都610091)

介紹了針對丹江大壩初期工程裂縫缺陷處理采用的施工技術。

大壩加高；初期工程；裂縫處理；施工技術；丹江口大壩

1　概　述

丹江口初期工程大壩完工至投運已達40多年。為保證初期工程大壩在加高后水位條件下的運行安全，大壩加高期須對初期工程混凝土壩裂縫等缺陷盡可能地進行全面檢查與處理。檢查發(fā)現：初期工程混凝土壩體存在較多裂縫。對于所發(fā)現的初期工程中的各類缺陷問題，已根據設計單位研究后給出的解決方法對其進行了處理。

2　裂縫分類原則

(1)大體積混凝土裂縫分類，Ⅰ類：縫寬δ<0.2 mm,縫深h≤30 cm,性狀表現為龜裂或呈細微規(guī)則特性。Ⅱ類：表面(淺層)裂縫，一般縫寬0.2 mm≤δ<0.3 mm，縫深30≤h<100 cm，平面縫長3 m≤L<5 m，呈規(guī)則狀。Ⅲ類：表面深層裂縫，縫寬0.3 mm≤h<0.5 mm，縫深100 cm≤h<500 cm，縫長大于500 cm，或平面大于、等于三分之一壩塊寬度，側面大于1～2個澆筑層厚，呈規(guī)則狀。Ⅳ類：縫寬δ≥0.5 mm，縫深>500 cm，側(立)面長度h>500 cm，為平面上貫穿全壩段的貫穿裂縫。

(2)鋼筋混凝土裂縫分類，Ⅰ類：表面縫寬δ<0.2 mm，縫長50 cm≤L<100 cm，縫深h≤30 cm，規(guī)律性差。Ⅱ類：表面裂縫寬0.2 mm≤δ<0.3 mm，縫長100 cm≤L<200 cm，縫深30 cm

3　裂縫處理的主要技術指標

3.1迎水面水上(含工作門槽) 裂縫處理的主要技術指標

(1)迎水面灌漿材料主要選用LPL、LW化灌材料，迎水面其他部位灌漿材料選用RH改性環(huán)氧灌漿材料。(2)Ⅰ類縫不處理。Ⅱ類縫縫口鑿U形槽，深度為10～12 cm，槽口寬15 cm，槽內4 cm嵌填SR2塑性止水材料，槽口6～8 cm采用聚合物砂漿抹平。槽內布置錨筋。Ⅲ、Ⅳ類縫鑿槽嵌縫后化學灌漿，鑿U形槽，縫口封閉同上。(3)灌漿孔鉆孔、灌漿管埋設符合技術要求，灌漿壓力從低開始，根據吸漿量逐步提高壓力，灌漿連續(xù)進行，不中斷。將灌漿最高壓力控制在0.3～0.4 MPa。(4)騎縫取芯，要求芯樣縫面漿材飽滿。

3.2初期工程壩頂面裂縫處理的主要技術指標

(1)該部位化學灌漿材料選用RH。(2)Ⅰ類縫不處理。Ⅱ類縫(僅鑿槽嵌縫處理)縫口鑿V形槽，深度3～5 cm，槽底寬5～8 cm(縫兩側各2.5～4 cm)；槽內采用預縮水泥砂漿或環(huán)氧砂漿封填。Ⅲ、Ⅳ類縫鑿槽嵌縫后進行化學灌漿，鑿梯形槽并將縫口封閉。

3.3貼坡面裂縫處理的主要技術指標

(1) 該部位化學灌漿材料選用RH(除溢流面的部位)及LPL(溢流面上)。(2)Ⅱ類縫縫口鑿梯形槽，深度3～5 cm，槽底寬5～8 cm(縫兩側各2.5～4 cm)，槽內采用預縮水泥砂漿或環(huán)氧砂漿封填。

3.4層間縫處理的主要技術指標

(1)該部分裂縫全部為Ⅳ類裂縫，均采用化學灌漿處理，灌漿材料為LPL。(2)灌漿前對縫隙進行封縫試氣，對漏氣部分進行封閉。(3)灌漿壓力采用0.2～0.3 MPa，灌漿過程中緩慢加壓。灌漿連續(xù)進行，不中斷。

3.5廊道裂縫處理的主要技術指標

(1)該部位化學灌漿材料選用LW。(2)Ⅰ類縫不處理。Ⅱ類干縫縫口鑿U形槽，槽口尺寸為5 cm×3 cm(寬×深)，槽內回填聚合物砂漿。廊道上游面滲水縫(含Ⅱ類滲水縫和Ⅳ類縫，鑿槽嵌縫后灌漿)鑿V形槽，槽深20 cm，槽寬20 cm。廊道下游滲水裂縫：鑿槽按寬6～12 cm、深8～10 cm控制。

4　裂縫處理采用的施工方法

4.1Ⅱ類裂縫處理采用的施工方法

(1)裂縫表面處理:在裂縫檢查后即進行表面鑿毛的施工，在鑿除混凝土表面的碳化層后，用高壓水對混凝土表面進行沖洗，再用高壓風將裂縫兩側附近的混凝土表面吹干。(2)切鑿嵌縫槽:表面處理完成后進行裂縫切鑿梯形槽，切槽寬度為5～8 cm左右，裂縫兩側各2.5～4 cm，深度3～5 cm，鑿除槽內混凝土。(3)嵌縫進行縫口封閉:槽面用1∶2水泥漿涂刷一遍，涂刷時充分浸透混凝土表面，采用M40預縮砂漿對嵌縫槽進行分層回填，用橡膠錘將槽內預縮砂漿錘擊表面出現少量漿液，表面采用覆蓋棉氈養(yǎng)護。

4.2Ⅲ、Ⅳ類裂縫處理采用的施工方法

(1)裂縫表面處理:與4.1相同。(2)切鑿嵌縫槽:與4.1相同。(3)鉆騎縫孔、埋灌漿管:沿縫鉆騎縫灌漿孔，灌漿孔孔徑為20 mm，深15～20 cm，鉆孔間距為30～100 cm。用高壓風將裂縫周邊的灰塵吹凈，再用高壓水進行沖洗，將灌漿管插入灌漿孔內5～8 cm固定，所有灌漿管插好后用高壓水對裂縫進行沖洗，檢查灌漿管同裂縫的貫通性。(4)嵌縫進行縫口封閉:方法與4.1相同。(5)灌漿嘴試氣檢查:環(huán)氧膠泥固化后，在灌漿管上安裝截止閥，通過灌漿嘴對裂縫試壓，壓力為0.2～0.3 MPa，用肥皂水檢查嵌縫漏氣情況，對漏氣部位配置快速固化的環(huán)氧基液對漏氣部位進行涂刷后再進行試壓檢查，待確定嵌縫質量后進行灌漿。(6)化學灌漿:①灌漿順序,水平縫由一端向另一端灌注，垂直縫由下往上灌注，灌漿時可采取多點同步法灌漿。②灌漿壓力,采用0.2～0.4 MPa，根據進漿速度逐級緩慢提升，進漿量小于10 mL/min時，將壓力逐步提升至0.6～0.8 MPa，在屏漿時根據實際情況適當升壓，以保證漿材更好的滲透到細微裂縫。③灌漿采用多點同步法灌注，先從1、3、5嘴進漿，待2、4、6嘴冒漿顏色正常后將其關閉，依次將1、3、5嘴移灌2、4、6嘴，在后面嘴冒漿后，再接灌7、9、11嘴，依次往復，在所有嘴冒漿后再從頭進行補灌，補灌時穩(wěn)壓進行屏漿，在吸漿量小于10 mL/min時繼續(xù)屏漿10 min后關閉灌漿嘴，依次對灌漿嘴進行補灌屏漿。當進行最后的5個嘴進漿時，注漿設備的顯示器停止進漿或在穩(wěn)定壓力下15 min內連續(xù)吸漿率小于10 mL/min且壓力不下降時即可結束灌漿。(7)灌漿質量檢查：裂縫化灌后3 d對該條裂縫騎縫鉆孔取芯并進行壓水檢查。

4.3迎水面Ⅱ類裂縫的處理

Ⅱ類裂縫的處理采用鑿U形槽，嵌填SR2進行縫口封堵，以聚合物砂漿防護方式進行處理。(1)U形槽寬15 cm，深10～12 cm；(2)槽底4 cm嵌填塑性止水材料SR2，槽口6～8 cm深回填聚合物砂漿并抹平，槽內左右邊交錯布置錨筋。聚合物砂漿回填前用聚合物凈漿涂刷槽內，然后采用聚合物砂漿分層回填。(3)鑿槽區(qū)域為裂縫長度范圍并向兩端外延50 cm。(4)聚合物砂漿表面與所在部位混凝土面平齊。聚合物砂漿回填后覆蓋毛氈進行保濕養(yǎng)護7 d。

4.4迎水面水上 Ⅲ、Ⅳ類裂縫的處理

迎水面水上Ⅲ、Ⅳ類裂縫的處理為先進行切槽埋管灌漿處理后再進行嵌入式混凝土保護。(1)灌漿處理施工工藝同貼坡面及壩頂面Ⅲ、Ⅳ類裂縫。(2)迎水面裂縫在進行灌漿后對縫口進行防護處理。沿裂縫鑿寬60 cm、深10 cm的U形槽，鑿槽范圍順縫端延伸80 cm，槽底采用切割方式整平，不平整度小于1 cm，槽內騎縫切割寬5 cm、深3 cm的“V”形槽，“V”形槽內回填塑性止水材料SR2，回填前先在槽內涂刷配套的底膠。在U型槽槽底粘貼寬50 cm的SR防滲蓋片，蓋片粘貼前，在槽底采用SR2材料找平，蓋片粘貼后用木錘錘密實。

4.5迎水面水平裂縫與橫縫貫通部位的處理

迎水面水平裂縫與橫縫貫通部位的處理采用裂縫端頭鉆孔封閉加局部橫縫灌漿的方式。孔內填塞SR2止水材料，孔口6 cm深填塞聚合物砂

漿，灌漿材料采用LW彈性聚氨脂。

5　結　語

丹江口大壩初期工程混凝土壩裂縫分類方法、不同部位裂縫處理方法等均具有代表性，可為今后類似工程缺陷處理方案提供參考。

(責任編輯：李燕輝)

2016-05-20

TV7；TV52；TV544

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1001-2184(2016)04-0083-02

周利明(1985-)，男，湖北武漢人，工程師，學士，從事水利水電工程施工項目管理工作；

熊劉斌(1963-)，男，湖北黃梅人，高級工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

丁小彤(1988-)，女，河南淅川人，助理工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作.