四女寺樞紐北進洪閘閘墩裂縫處理淺談

魏玉濤

（四女寺樞紐北進洪閘除險加固工程建設(shè)管理局，山東 德州 253009）

1 工程概況

四女寺樞紐是漳衛(wèi)南運河中下游的主要控制工程，位于山東省德州市德城區(qū)、武城縣和河北省故城縣的兩省三縣（區(qū)）交界處，包括南進洪閘、北進洪閘、節(jié)制閘及船閘。本次除險加固是對北進洪閘中8孔閘室及上部結(jié)構(gòu)拆除重建，邊4孔閘室維修加固。邊4孔閘室底板無裂縫，閘墩表觀質(zhì)量基本完好，局部有少量剝落、剝蝕和蜂窩麻面現(xiàn)象，沒有發(fā)現(xiàn)影響混凝土結(jié)構(gòu)的貫穿、貫通性裂縫。由于地基與基礎(chǔ)之間的相互作用以及地基土及其上部荷載不均勻等綜合因素影響，在閘墩中部出現(xiàn)裂縫，其中1號孔邊墩出現(xiàn)1條長5 m裂縫、12號孔邊墩出現(xiàn)長度分別為3.9、6.8 m的2條裂縫，裂縫近垂向延伸，呈閉合狀，寬度在0.5～2 mm，屬表層裂縫。為此，對邊4孔閘墩裂縫進行化學(xué)灌漿處理。

2 灌漿材料

根據(jù)施工應(yīng)用經(jīng)驗，選擇JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料作為此次化學(xué)灌漿的材料。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料是一種強度較高的水溶性聚氨酯灌漿材料，具有快速高效的防滲堵漏補強加固效果，已在大量的工程中得到廣泛應(yīng)用。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料性能指標見表1，其主要有以下特點。

表1 JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌漿材料性能指標

（1）良好的親水性能。水既是稀釋劑又是固化劑，漿液遇水后先分散乳化，進而凝膠固結(jié)。

（2）黏度低，可灌性好?？稍诔睗窕蛘哂克闆r下進行灌漿，對水質(zhì)適應(yīng)性強，在海水和pH為3～13的水中均能固化。

（3）固結(jié)體經(jīng)急性毒性試驗證明屬實際無毒類。施工工藝簡便，漿液無需繁雜配制。

（4）較高的力學(xué)性能，適用于混凝土或基礎(chǔ)的補強加固處理。

3 化學(xué)灌漿施工工藝[1]

閘墩裂縫化學(xué)灌漿工藝流程為：縫面清理→布孔及鉆孔→清孔→埋設(shè)灌漿嘴→灌漿→拆灌漿嘴、封孔→灌漿質(zhì)量檢查→表面處理。

3.1 縫面清理

用打磨機將裂縫表面兩邊各約200 mm寬的混凝土打磨，邊緣打磨成三角形，兩端頭覆蓋裂縫300 mm，打磨后的基層露出堅固、密實混凝土，混凝土表面清理干凈，無其他雜物。

3.2 布孔及鉆孔

按照混凝土表面鉆孔布置圖（見圖1）布孔，鉆孔布置在裂縫的兩側(cè)，分別距裂縫125、375 mm，呈梅花形布置，孔距500 cm；沿裂縫兩側(cè)打斜孔與縫面相交，孔向與豎直面成60°夾角，鉆孔穿過裂縫超深500 mm。淺孔孔深為750 mm，孔徑為12 mm；深孔孔深為1 250 mm，孔徑為25 mm。

圖1 混凝土表面鉆孔布置

3.3 清孔

用高壓風將孔內(nèi)灰渣沖洗干凈，以孔內(nèi)不出灰為準。清孔后形成檢查記錄，記錄孔距、孔向、傾角和孔深等內(nèi)容，其誤差值滿足設(shè)計要求。

3.4 埋設(shè)灌漿嘴

孔內(nèi)灰渣沖洗干凈后，埋設(shè)專用灌漿嘴安裝牢固并保持與縫內(nèi)暢通，外露2～3 cm。

3.5 灌漿

自上而下、由深孔到淺孔進行灌漿。連接灌漿機和灌漿嘴，用專用高壓電動灌漿機向裂縫內(nèi)灌注漿材，灌漿壓力為0.2～0.6 MPa，開始時為0.2 MPa，逐步分級增壓達到設(shè)計壓力0.6 MPa。灌漿過程中當漿液溢出臨近灌漿孔或穩(wěn)壓3～5 min且進量趨于零時，即可結(jié)束該孔的灌漿，進行下一孔灌漿，直至該裂縫最后一孔灌漿結(jié)束，即可結(jié)束灌漿。

實施灌漿時，要認真做好灌漿記錄，記錄每個灌漿孔的吸漿量。灌漿壓力要先小后大，進漿緩慢，不應(yīng)急促。為防止在灌漿壓力作用下裂縫兩側(cè)混凝土產(chǎn)生有害應(yīng)力和變形，在灌漿過程中設(shè)置千分表進行觀測，控制裂縫增開度不大于100μm，如有異常應(yīng)立即降壓并采取相應(yīng)措施。

3.6 拆灌漿嘴、封孔

灌漿結(jié)束后24 h，即可拆除灌漿嘴，用環(huán)氧砂漿封閉孔口。

3.7 灌漿質(zhì)量檢查

灌漿效果采用單點法壓水試驗檢查，根據(jù)所灌材料的性能在灌漿結(jié)束48 h后進行壓水試驗，每條裂縫隨機布置1個檢查孔進行壓水試驗。檢查孔壓水試驗壓力為灌漿壓力的80%，穩(wěn)壓20 min后結(jié)束，裂縫處無滲水現(xiàn)象，單孔吸水量為0.003 L/min，滿足相關(guān)規(guī)范中檢查孔單孔吸水量小于0.01 L/min的要求，表明化學(xué)灌漿質(zhì)量符合設(shè)計要求。

3.8 表面處理

按照裂縫處理剖面圖（見圖2）沿裂縫鑿出深40 mm、寬40 mm的方槽，且深寬均延長兩邊各300 mm，用高壓風機將其中的混凝土碎屑和粉塵清除干凈。先用高彈性砂漿封堵，高彈性砂漿固化后打磨平整，再用SK手刮聚脲+胎基布進行封閉，手刮聚脲厚度不小于2 mm、寬度不小于400 mm。

圖2 裂縫處理剖面

4 注意事項

（1）鉆孔過程中遇到閘墩鋼筋，適當微調(diào)孔位，不可打穿鋼筋。

（2）施工人員需要穿戴防護工作服、護目眼睛和防護手套，嚴防漿料濺入眼睛、粘上皮膚，如不慎接觸皮膚，必須馬上處理，然后用水和肥皂洗凈；如不慎進入眼睛，須立即用大量清水沖洗后并就醫(yī)。

（3）灌注漿料時，密切注視壓力表的指示值，防止灌漿管爆裂。

（4）裂縫灌漿要連續(xù)進行，因故中斷應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿，必要時進行補灌。

（5）化學(xué)灌漿過程中產(chǎn)生的棄漿、廢漿及廢水不得隨意排放，應(yīng)集中儲存。待灌漿結(jié)束后，對棄漿、廢漿進行膠凝處理，對廢棄的化學(xué)包裝袋、桶和廢水按照相關(guān)規(guī)定進行處理。

5 結(jié)語

閘墩裂縫的存在削弱了工程結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，放任裂縫發(fā)展會影響建筑物的承載能力，影響工程安全。通過對閘墩裂縫處理后的質(zhì)量檢查，說明通過化學(xué)灌漿達到了工程維修加固的目的。這種操作簡便、質(zhì)量可靠的處理方法對類似工程具有一定的參考價值。