砼裂缝处理化学灌浆施工技术措施(XIN)

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锦屏二级水电站进水口引水隧洞砼裂缝处理

化学灌浆施工技术措施

一、工程概况

工程概况

引水隧洞进口段合同范围为引0+000～引0+128m段；其中引0+000～0+12m段为喇叭口段，断面由矩形变为城门洞形；引0+012～0+22m段为洞口渐变段，断面由城门洞形变为矩形；引0+95～引0+110m为闸室段，为矩形断面；引0+80～引0+95m 段为闸室上游渐变段，断面由城门洞形变为矩形；引0+110～引0+128m段为闸室下游渐变段，断面由矩形变为圆形；引0+22～引0+80m段为平洞段，洞室断面为城门洞形。

进口喇叭口段衬砌厚度为1.5m，进口平洞段衬砌厚度为1.0m，进口渐变段衬砌厚度为1.5m，闸室段按闸门井结构施工；衬砌砼标号为C25W8F100，二级配。

砼缺陷现状

引水洞砼工程于2009年3月初开始施工，2011年4月底混凝土浇筑完成。期间经历了三汛和四汛过流。按照设计技术要求，引水洞砼衬砌缺陷处理主要包括表面缺陷处理和裂缝处理。

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（1）表面缺陷处理

截止到2011年12月10日，1#~4#引水洞砼表面缺陷（包括表面不平整、气泡、麻面、蜂窝、错台、局部架空、露筋等）已按照设计要求处理完成。

（2）裂缝处理

按照技术要求规定，裂缝分类：a.Ⅰ类裂缝（浅层裂缝）：表面缝宽δ≤0.2mm；

b.Ⅱ类裂缝：表面缝宽＜δ≤0.35mm；

c.Ⅲ类裂缝：表面缝宽δ＞0.35mm以及表面有渗水和渗浆的Ⅱ类裂缝。其中裂缝处理的施工措施已于2009年申报并批复，详见《锦屏二级水电站进水口混凝土施工质量缺陷处理施工技术措施》（GZBJPC72009施-92）和对“关于重新报送《进水口混凝土施工质量缺陷处理施工技术措施》的批复”（SECC/GZB/JPⅡC-200712/292/2009）。本文仅对Ⅲ类裂缝化学灌浆施工方法进行说明。

裂缝初步调查

2011年12月10日，我部同现场监理工程师对引水隧洞砼衬砌表面裂缝进行了初步调查，并绘制了《引水隧洞裂缝调查图》，详见附图。各类裂缝的处理方法将在具体施工时，按照设计技术要求和措施进行分类处理。

二、施工依据

（1）《水工建筑物化学灌浆施工规范》（DLT5406-2010）。

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（2）《电站进水口混凝土工程施工技术要求》（JPⅡC-C7-5D7-5）。

(3)设计要求和合同文件。

三、施工布置

供水、供电

采用引水隧洞固结灌浆已形成的供水和供电系统。

供风

本工程施工供风采用2台3 m3/min移动式电动空压机供风，主要用于引水洞砼裂缝缝面积碴清除及灌浆等用风工作面的供风。空压机风管管路应沿洞内侧壁进行敷设，且应做到安全可靠。

施工机械布置

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引水洞砼裂缝处理化学灌浆施工的施工机械主要有移动式电动空压机、转运设备用装载机等施工机械。为加快施工进度和方便施工，以上施工机械的布置与施工作业面水平距离10m左右的地方进行布置，且施工设备及材料应紧靠洞内侧墙进行布置。不得出现多台施工机械集中于同一地方布置，施工机械布置时应紧靠侧墙一边布置或紧靠两侧墙交错布置，应保证洞内施工通道的畅通；施工机械配套的线路和管路不得影响洞内施工人员的通行，若确有影响，应确保安全的前提下，采取有效措施，保证施工人员的安全。

施工平台

利用引水洞固结灌浆形成的施工平台。

混凝土缺陷单元划分

根据引水隧洞浇筑的仓位划分单元，见下表

四、砼裂缝化学灌浆施工方法

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注浆前施工基面的准备和记录

描述记录：根据现场实际情况，先采用高压水枪进行冲洗缝面，再对裂缝走向及缝宽进行描述、记录，填写《混凝土裂缝性状描述表》并交复监理工程师签字确认后进行下一道工序。

裂缝清理

沿裂缝的两边（各100mm×2mm的宽度）用角磨机磨去砼表面沉淀物、水泥浮浆等各种有害杂物，探明裂缝走向及缝长（如裂缝经清理后与清理前的缝长发生变化应补填《混凝土裂缝性状描述表》）并填写《混凝土裂缝清理检查表》一并交复监理工程师签字确认后进行下一道工序。

化学灌浆施工方法

4.3.1.清理缝面

对裂缝表面进行打磨，打磨宽度15～20cm，去除缝面的钙质、析出物及其他杂物，并冲洗干净。

4.3.2.凿槽

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骑缝凿：“V”型槽，槽深3～5cm,槽宽3～5cm；并将槽清洗干净。

4.3.3.布孔、开孔

采用开孔机和Ф27和Ф30mm、长度为35cm的钻头钻孔，一般根据裂缝情况采用骑缝钻孔和斜穿钻孔，钻孔孔距为～0.5m。

1、骑缝孔是对准裂缝直接钻孔，适用于宽度较细、深度较浅的裂缝。裂缝骑缝钻孔如下图示：

开孔图示

2、斜穿孔的钻孔角度应为45°，与裂缝相交 ，钻孔必须穿过裂缝，确保切割裂缝。裂缝钻孔形成见下图。

…

斜孔剖面图

裂缝斜孔布孔图

4.3.4. 注浆嘴安装

吹干孔内的积水后安装注浆嘴，注浆嘴安放于孔内时要保持平稳，再用环氧胶泥封孔并固定好，确保环氧胶泥不会封堵注浆嘴，对侧墙施工时先用快速堵漏剂固定注浆嘴后（填充不超过10mm ），再用环氧胶泥进行加固封孔。

4.3.

5.缝面封闭

在注浆嘴安装完成后，即可采用环氧胶泥进行封缝，封缝胶泥批刮时应注意胶泥的厚度控制在5mm，宽度为左右各100mm。保持均匀、平整、防止灌浆时漏浆，封缝完成按照灌浆的顺序编号。

4.3.6、化学灌浆

1、灌浆设备：

①裂缝观测仪器：JC-10系列读数显微镜。

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②裂缝灌浆仪器：电动高压注浆机（BL-512）。

③开孔机：用于钻孔，常选用直径27mm和30mm，长度35～40cm的钻头。

2、灌浆材料：

灌浆材料采用LW、HW水溶性聚氨酯或PSI-500环氧树脂。 HW具有良好的亲水性能，水是稀释剂，又是固化剂。浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结；粘度低，可灌性好。可在潮湿或者涌水情况下进行灌浆，对水质适应性强，在海水和PH为3－13的水中均能固化；施工工艺简便，浆液无需繁杂配制；有较高的力学性能，适用于混凝土或基础的补强加固处理；可与LW水溶性聚氨酯化学灌浆材料以任何比例混合使用，以配制不同强度和不同水膨胀倍数的材料。PSI-500环氧树脂具有粘度小、可灌性好、凝固时间可调、操作方便等优点，可以对混凝土结构中的细微裂缝、温度裂缝、施工缝、冷接缝、基础工程等作灌浆处理，以恢复结构的整体性和密实性，而且在有水、潮湿和干燥的基面上均可进行施工。主要性能指标如下表5-1、5-2、5-3。

表5-1 LW水溶性聚胺脂材料主要性能指标

表5-2 HW水溶性聚胺脂材料主要性能指标