水利泵站工程裂縫處理施工工藝要點(diǎn)

鐘文聰

【摘要】水利泵站工程裂縫是其混凝土結(jié)構(gòu)中常見的情況，對工程結(jié)構(gòu)的各個方面都會造成嚴(yán)重的影響。本文分析了水利泵站工程裂縫的幾種類別，并闡述了處理這些裂縫的相關(guān)方法，進(jìn)而探討了水利泵站工程裂縫處理施工工藝要點(diǎn)，以期為相關(guān)施工人員提供一點(diǎn)參考。

【關(guān)鍵詞】水利泵站工程；裂縫；施工工藝；要點(diǎn)

水利泵站是水利工程中常見的建筑物，在灌溉、防洪等方面發(fā)揮了重要的作用。但一些水利泵站在實際施工或運(yùn)行管理中，卻又不少裂縫產(chǎn)生，在一定程度上阻礙了泵站功能的正常發(fā)揮。因此，采用合理施工工藝對水利泵站裂縫進(jìn)行有效處理非常有必要。

1、水利泵站工程裂縫類別

1.1貫穿裂縫

在泵站工程混凝土澆筑前期階段，混凝土處在升溫過程，成塑性狀態(tài)，具有極小的彈性模量，其發(fā)生變形等變化而形成的應(yīng)力也比較小，這時候的溫度應(yīng)力通?？梢圆挥每紤]。在澆筑一段時間后，水泥水化熱量已經(jīng)快要散發(fā)完畢，混凝土溫度漸漸從最高點(diǎn)下降，在這個降溫的過程中會發(fā)生混凝土收縮現(xiàn)象，同時混凝土中的水分也不斷蒸發(fā)而導(dǎo)致體積收縮發(fā)生變形情況，受到混凝土結(jié)構(gòu)邊界及地基的限制，自由變形很難實現(xiàn)，從而會有拉應(yīng)力產(chǎn)生。如果這個拉應(yīng)力比混凝土最高抗拉強(qiáng)度要大時，會造成其截面全面出現(xiàn)貫穿型裂縫。這種裂縫危害性十分嚴(yán)重，將會切斷混凝土結(jié)構(gòu)的整個斷面，對其穩(wěn)定性、防水性等方面性能產(chǎn)生極大沖擊，從而嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。

1.2深層裂縫

在基礎(chǔ)限制區(qū)域內(nèi)的混凝土一直處于大面積拉應(yīng)力狀態(tài)，如果在此范圍內(nèi)有表面裂縫產(chǎn)生，就很容易進(jìn)一步發(fā)展成深層裂縫，嚴(yán)重時會形成貫穿型裂縫。深層裂縫將混凝土結(jié)構(gòu)部分?jǐn)嗝媲袛?，對整個混凝土結(jié)構(gòu)的危害十分嚴(yán)重，在施工過程中應(yīng)嚴(yán)禁此種裂縫的出現(xiàn)。若基礎(chǔ)限制區(qū)域內(nèi)的表面裂縫無法防治，可以通過合理控制混凝土內(nèi)部與外部的溫度差，來盡量防治深層裂縫的產(chǎn)生。

1.3表面裂縫

水利泵站工程在進(jìn)行混凝土澆筑早期階段，因為其水化熱量很大，導(dǎo)致混凝土溫度上升速度非?？??；炷帘砻娌糠峙c外部接觸良好，可以將表面熱量散發(fā)到空氣中，表面溫度并并沒有上升多少。但混凝土內(nèi)部沒有良好的散熱條件，熱量很難散發(fā)出去，因此其溫度會急劇上升?；炷羶?nèi)部與表面溫度形成了較大的溫度差，會使內(nèi)部與外部分別產(chǎn)生壓應(yīng)力、拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力比混凝土最大抗拉強(qiáng)度要大時，其表面就會有裂縫出現(xiàn)。表面裂縫雖然不是結(jié)構(gòu)性裂縫，但其發(fā)生收縮現(xiàn)象，其表面裂縫部位的斷面已經(jīng)被嚴(yán)重削弱，很容以造成應(yīng)力集中，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫繼續(xù)擴(kuò)展。

2、水利泵站工程裂縫處理方法及材料選擇

嵌縫法：嵌縫法是對工程裂縫進(jìn)行封堵過程中較為常見的處理方式，該方法一般沿著裂縫進(jìn)行鑿槽，然后將剛性及塑性防水材料填充到槽內(nèi)，以實現(xiàn)對裂縫的封閉。其使用的剛性防水材料通常為聚合物水泥砂漿，塑性材料一般包括塑料油膏、聚氯乙烯膠泥等。

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法：結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法通常應(yīng)用在混凝土耐久性不高的裂縫以及由于超荷載而導(dǎo)致的裂縫處理中。該方法一般包括噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法以及錨固補(bǔ)強(qiáng)法等多種方法。

灌漿法：灌漿法一般應(yīng)用在有防滲要求及影響結(jié)構(gòu)整體性的裂縫處理中，其使用相關(guān)壓力設(shè)備在混凝土裂縫中灌入膠結(jié)材料，等膠結(jié)材料硬化之后會同混凝土結(jié)合在一起，以此實現(xiàn)對裂縫的加固封堵。灌漿法一般用聚氨酯、水泥漿等材料作為膠結(jié)材料。

表面處理法：該方法通常應(yīng)用在裂縫寬度不到0.2毫米的裂縫或持續(xù)擴(kuò)展的裂縫處理中，它有表面補(bǔ)貼與涂抹兩種方式。一些裂縫較淺且紋路較細(xì)，灌漿材料難以注入，還有一部分不會伸縮、不會漏水以及深度沒有達(dá)到鋼筋表面細(xì)微裂縫，都適合選用配比在1：1—1：2之間的水泥砂漿或環(huán)氧厚漿等材料進(jìn)行涂抹處理。對于出現(xiàn)大面積漏水的裂縫通常用表面貼補(bǔ)法進(jìn)行處理，在修補(bǔ)過程中一般用環(huán)氧材料膠粘劑將橡皮或其他材料粘貼帶裂縫處，以實現(xiàn)封堵裂縫及防治滲漏的目標(biāo)。

水利泵站工程裂縫通常在水上并且這些裂縫相對比較穩(wěn)定。我們通過對環(huán)氧樹脂灌漿材料與水溶性聚氨酯材料的性能進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂灌漿材料更適用于泵站工程裂縫的修補(bǔ)，其漿液凝固后的抗拉及抗壓強(qiáng)度都十分良好，并且能夠有效粘結(jié)混凝土，起到很好的不強(qiáng)加固作用（表1）。另外，環(huán)氧樹脂灌漿材料的凝固時間能夠靈活調(diào)整，可以滿足裂縫施工的各種要求。

3、水利泵站工程裂縫處理施工工藝要點(diǎn)

3.1貫穿裂縫處理施工工藝

在對貫穿裂縫進(jìn)行處理施工前，通常會根據(jù)水利泵站的實際情況進(jìn)行分析，然后制定合理的施工流程。一般會采用先開槽封縫，探后進(jìn)行鉆孔及灌漿的施工工序，將封縫與灌漿兩種方式結(jié)合在一起進(jìn)行裂縫處理。

首先，施工人員要認(rèn)真排查混凝土裂縫，同時用工具對裂縫部位進(jìn)行標(biāo)記。然后順著裂縫將兩邊混凝土鑿掉清除，開成一個深7厘米、寬5厘米左右的縫，開槽長度應(yīng)在裂縫兩頭外延15厘米左右，鑿槽工作結(jié)束后要用水對鑿除部位進(jìn)行清洗。

其次，進(jìn)行孔位布置，要求先稀疏后周密，將孔距控制在50厘米到80厘米之間。在鉆孔過程中，通常用電錘以60度角度進(jìn)行斜鉆，鉆出的孔一定要細(xì)且深，孔深要控制在混凝土厚度的一半至三分之二之間。完成鉆孔施工后，要先用壓風(fēng)機(jī)吹孔，在用水進(jìn)行沖洗，確保最大程度地清除掉孔內(nèi)的淤泥與沉渣等雜物。高壓吹孔能夠幫助施工人員對各空位之間的連通程度進(jìn)行熟悉了解，并明確通氣孔和壓漿孔的位置。

再次，將灌漿管按照鉆孔方向布置與固定好，另一端用于手搖灌漿設(shè)備的連接。在混凝土清洗面上涂上一層環(huán)氧基液，厚度控制在1毫米。之后把已經(jīng)調(diào)配好的團(tuán)狀環(huán)氧砂漿順著裂縫次序嵌入到鑿槽內(nèi)，同時使用錘子對砂漿露出部分進(jìn)行輕擊，讓其最大程度接觸混凝土面。隨后在環(huán)氧砂漿表面均勻涂抹一層環(huán)氧基液，要將厚度控制在1毫米。

最后，合理配制環(huán)氧樹脂等灌漿材料（表2），然后開始灌漿施工，利用壓力泵將漿液從管線送到工作面進(jìn)行壓漿，根據(jù)漿液凝結(jié)時間調(diào)整壓漿流程，要確保漿液的強(qiáng)度良好。灌漿順序是從下到上單孔相繼進(jìn)行，在此過程中應(yīng)逐漸增加灌漿壓力，并針對裂縫的深度將壓力控制在0.4兆帕左右。單孔吸漿率不超過每分鐘5毫升，持續(xù)灌漿半個小時后結(jié)束灌漿，對相鄰孔進(jìn)行灌注。如果相鄰孔灌漿完成后，縫面有出漿現(xiàn)象，表明兩孔不連通，需要在二者之間補(bǔ)孔。同時，還要對其他灌漿孔出漿狀態(tài)進(jìn)行觀察，若滿管出漿就封死管口。若有跑漿現(xiàn)象可限量灌漿，當(dāng)灌漿量達(dá)到適當(dāng)程度就停止灌漿。

當(dāng)全部孔都已完成灌漿后，施工人員要用環(huán)氧砂漿將孔封閉，等砂漿凝固后用工具進(jìn)行鑿平處理，再用白水泥漿涂刷表面。

3.2表面裂縫處理施工工藝

首先，先根據(jù)表面裂縫的具體情況制定處理施工工藝流程，然后開始實際施工工作。施工人員應(yīng)順著裂縫將兩邊混凝土鑿掉清除，開成一個深7厘米、寬5厘米左右的縫，開槽長度應(yīng)在裂縫兩頭外延15厘米左右，鑿槽工作結(jié)束后要用水對鑿除部位進(jìn)行清洗。

其次，在清洗后的裂縫表面涂刷環(huán)氧基液。施工人員在涂刷過程中要防止有氣泡出現(xiàn)，對于已經(jīng)出現(xiàn)的氣泡要注意涂抹力度要輕，以保證將氣泡順利排出。涂刷要均勻并且厚度只需薄薄一層即可。有的部位凸凹不平，涂刷難度較大，就應(yīng)該多次反復(fù)涂刷。要保證環(huán)氧基液充分濕潤整個表面，涂抹厚度要控制在1毫米左右。涂刷工具可以選用干凈的粗紗布或者毛刷，以利于均勻地將環(huán)氧基液涂刷在混凝土表面。另外，要保護(hù)好涂刷過的區(qū)域，避免有灰塵等雜物附著在表面，并及時查看涂刷效果，避免有漏刷區(qū)域存在。

最后，把已經(jīng)調(diào)配好的團(tuán)狀環(huán)氧砂漿順著裂縫次序嵌入到鑿槽內(nèi)，同時使用錘子對砂漿露出部分進(jìn)行輕擊，讓其最大程度接觸混凝土面。然后參照環(huán)氧基液的涂刷工藝，進(jìn)行環(huán)氧砂漿的涂刷施工，要最大程度地確保涂刷工作完成后，混凝土表面的平整性。

4、結(jié)語

總之，鑒于水利泵站工程裂縫的危害性，工程管理人員應(yīng)及時組織施工人員分析裂縫具體情況，采用合理施工工藝，對裂縫進(jìn)行有效處理，以保證水利泵站工程的安全與穩(wěn)定，使其繼續(xù)為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚濤.淺談大體積混凝土變形裂縫的防治和質(zhì)量控制[J].工程技術(shù)：全文版，2016（2）：00117-00117.

[2]王百軍.淺議化學(xué)灌漿法在混凝土裂縫處理中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（13）.

[3]邱振勤.環(huán)氧樹脂液修補(bǔ)橋梁裂縫的應(yīng)用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（4）.