蘇錫東
(德化涌溪水電有限公司,福建泉州 362500)
滲水對(duì)水工地下隧洞混凝土裂縫采取化學(xué)灌漿處理是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),采取這一措施的目的在于做好相應(yīng)的堵漏與加固處理。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的防滲堵漏作用必須要保證縫面灌后可以達(dá)到一定的抗?jié)B性與抗老化作用,這就需要在混凝土配制過程中能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的阻礙能力;補(bǔ)強(qiáng)加固作用的實(shí)現(xiàn)也應(yīng)該依賴于縫面漿液固化的實(shí)現(xiàn),這樣才能增加黏接的強(qiáng)度,使得混凝土的整體形式完好無損。無損貼嘴法在當(dāng)前是比較先進(jìn)的裂縫處理方式,其優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單、操作方便、資金消耗小、施工設(shè)備合理等等,因而在建筑施工中常常得到了廣泛的使用,尤其是在ECH水下黏結(jié)膠實(shí)施滲水縫的貼嘴能夠具備適當(dāng)?shù)淖饔昧?,這對(duì)于選擇貼嘴法進(jìn)行滲水裂縫的處理是很有幫助的。因此對(duì)水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理的無損貼嘴法進(jìn)行探討具有一定實(shí)踐意義。
涌溪三級(jí)水庫(kù)位于閩江流域大樟溪水系上游的涌溪支流。水庫(kù)大壩為混凝土重力壩,最大壩高86.5 m,水庫(kù)正常蓄水位530.0 m,總庫(kù)容0.69億m3,正常蓄水位庫(kù)容0.645億m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容0.52億m3,為年調(diào)節(jié)水庫(kù)。庫(kù)區(qū)流域地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),雨量較充沛,多集中于梅雨和臺(tái)風(fēng)季節(jié),壩址以上河長(zhǎng)42.5 km,集水面積224 km2,多年平均降水量1 700.3 mm,多年平均流量7.95 m3/s,年徑流總量2.51億m3,壩址徑流年內(nèi)分布不均勻,4~9月占全年徑流量的73%。輸水系統(tǒng)建筑物位于大壩右岸,進(jìn)水口距大壩250 m處,主要由進(jìn)水口、事故檢修閘門井、引水隧洞、調(diào)壓井、高壓管道、岔管及支管等組成,總長(zhǎng)5 703.95 m。其中進(jìn)水段長(zhǎng)80.5 m,引水隧洞長(zhǎng)4 959.38 m,高壓管道長(zhǎng)623.96 m。引水隧洞根據(jù)實(shí)際施工情況其支護(hù)形式分別為不襯砌或隨機(jī)錨桿、系統(tǒng)錨桿、素噴、網(wǎng)噴、鋼筋混凝土及其混合型,其中鋼筋混凝土襯砌段總長(zhǎng)570.581 m,占比11.4%。由于水庫(kù)地下隧洞襯砌出現(xiàn)混凝土滲水裂縫,采用了無損貼嘴法進(jìn)行處理,下面結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析。
①使得混凝土處于良好的狀態(tài),這運(yùn)用于薄型結(jié)構(gòu)可以得到很好的效果。②工藝方便、復(fù)灌率低,節(jié)省化學(xué)漿材,減小資金成本,提高施工進(jìn)度。③貼嘴封縫、使用多點(diǎn)同步灌漿的無損灌漿工藝,能夠保持混凝土結(jié)構(gòu)的完整,不斷增加可灌性,這樣才能保證裂縫的灌入深度于施工需要保持一致,材料的質(zhì)量對(duì)于裂縫處理措施有著重要的影響,因而必須根據(jù)實(shí)際需要對(duì)材料進(jìn)行選擇,以保證建筑結(jié)構(gòu)在處理后依舊保持整體性。④打磨沖洗在縫的表面實(shí)施,能夠防止微細(xì)粉塵給灌漿帶來一定的作用,這樣可以使得縫口進(jìn)漿有效進(jìn)行。⑤采取“以漿趕水”的處理方案以維護(hù)灌漿施工的連貫性。
具體步驟為:處理注漿嘴、打磨、清理、觀察裂縫、貼嘴、封堵縫、檢測(cè)壓風(fēng)、灌漿處理、清理注漿嘴、對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。
1)注漿嘴加工。選擇、外徑、長(zhǎng)度都達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的銅管進(jìn)行處理,對(duì)其部位的焊上方形鐵片中間做出進(jìn)漿孔,并保證孔的長(zhǎng)度與直徑能夠達(dá)到具體的要求,并且在鐵片附近做好相關(guān)的小孔。
2)打磨:打磨主要是為了保證混凝土表面的光滑程度,這樣才能使得廢棄物被有效地清理吊,以保證對(duì)注漿嘴的黏貼及封縫效果達(dá)到理想的要求。
3)沖洗:沖洗對(duì)于貼嘴法施工而言有著極為重要的作用,主要采取高壓沖毛機(jī)從裂縫周圍不斷實(shí)施處理,以保證縫口中得雜物被有效的清理。
4)裂縫:在處理過程中需要弄清裂縫的具體情況,尤其是裂縫的長(zhǎng)度、大小情況等,并記錄相關(guān)的參數(shù),以對(duì)注漿嘴間距與灌漿壓力展開合理地調(diào)整。
5)貼嘴:根據(jù)裂縫測(cè)量后得到的情況實(shí)施設(shè)置,然后再采取相應(yīng)的注漿嘴處理。在處理過程中遇到不標(biāo)準(zhǔn)的交叉點(diǎn)時(shí)應(yīng)該對(duì)注漿嘴進(jìn)行調(diào)整,把膠水涂在注漿嘴底板后利用定位針進(jìn)行穿孔,主要是在貼嘴過程中進(jìn)行,并保持縫口在理想的狀態(tài)。
6)封縫:在貼嘴之后經(jīng)過一定的時(shí)間需將滲水縫口封堵,可采用堵漏靈膠泥進(jìn)行,主要利用碘鎢燈將混凝土的表面進(jìn)行干燥處理,可以采用無水酒精做好處理;結(jié)束后涂抹膠水直至縫口完全閉合的狀態(tài)后停止,封嘴情況見圖1。
圖1 封嘴示意圖
7)壓風(fēng)檢驗(yàn):當(dāng)封縫結(jié)束后需進(jìn)行保養(yǎng),一般在2 h后就能對(duì)各孔進(jìn)行檢查,把壓風(fēng)壓力控制在0.25 MPa以下;出現(xiàn)不串通的孔時(shí)需檢驗(yàn)出具體的原因并采取相關(guān)的措施處理。
8)灌漿:主要選擇多點(diǎn)同步灌注形式,按照標(biāo)準(zhǔn)的順序?qū)嵤┖蟛扇『雍线m的漿材,結(jié)合施工的具體情況實(shí)施穩(wěn)壓慢灌,并保證每孔純灌時(shí)間達(dá)到理想的狀態(tài),這樣才能達(dá)到灌漿質(zhì)量的要求。灌漿壓力與裂縫寬度關(guān)系見表1。
表1 裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系
9)清理注漿嘴:灌漿完成2 d后把注漿嘴鏟除,使用環(huán)氧膠泥封堵混凝土表面以保持平整。
10)質(zhì)量檢驗(yàn):灌后進(jìn)行質(zhì)量檢查工作是必不可少的,一般在注射樹脂LPL灌漿完成后的一周內(nèi)進(jìn)行。壓水檢查:在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置相應(yīng)的縫口。并利用沖擊鉆設(shè)置有效的孔口。這一過程需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是:壓水的透水率q≤0.1 Lu。鉆孔取芯:芯直徑控制在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
復(fù)灌滲漏點(diǎn):根據(jù)滲水點(diǎn)的實(shí)際情況,對(duì)于裂縫持續(xù)滲水問題,在處理過程中需要保持原方案相似的措施。在針對(duì)滲漏點(diǎn)施工時(shí)需要單獨(dú)采取措施,這樣才能結(jié)合打輔助孔的方式來實(shí)現(xiàn)復(fù)灌,然后根據(jù)實(shí)際情況做好貼嘴與封縫處理。當(dāng)這些措施完成后需要利用沖擊鉆做斜孔,之后埋在與孔徑相適應(yīng)的銅管中。并利用堵漏靈將埋管密封起來,其他工序需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行處理,結(jié)束時(shí)根據(jù)按原方法進(jìn)行施工。
1)發(fā)生漿液配比異常時(shí)采取的處理措施:當(dāng)灌漿發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)漿,且漿液黏度變強(qiáng)時(shí)說明漿液配比存在問題。
2)持續(xù)供應(yīng)穩(wěn)定的灌漿壓力:決定漿液能否使裂縫充填飽滿的重要因素是穩(wěn)定的灌漿壓力,而使用手搖泵灌漿是難以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的,需要利用雙液氣壓泵完成施工。
3)防止微細(xì)粉塵對(duì)工程灌膠帶來的負(fù)面作用:在混凝土裂縫發(fā)生特殊情況時(shí),因?yàn)楣橇?、鋼筋相關(guān)的因素帶來了寬度的變化,這就使得裂縫處理過程中常常發(fā)生漿液受阻的問題。微細(xì)粉塵對(duì)灌漿的不利作用會(huì)越來越嚴(yán)重。
4)灌漿施工時(shí)采取的排水排氣:在對(duì)裂縫進(jìn)行灌過程中需要采取必要的措施將裂縫內(nèi)的水氣完全清除,以增加可灌性。使用科學(xué)的縫口處埋排氣嘴的方式能夠?qū)⒘芽p中的水和氣排除。
5)在寬處往窄處灌漿是最佳位置,化灌中需堅(jiān)持按照科學(xué)的施工順序進(jìn)行。對(duì)混凝土而言,其表面是最能出現(xiàn)溫度裂縫的位置,當(dāng)溫度應(yīng)力的作用不斷發(fā)展時(shí),這就需要最大的混凝土表面裂縫開合度,以提高灌漿的質(zhì)量。
6)合理減小外水壓力:當(dāng)裂縫中出現(xiàn)水會(huì)提升灌漿施工技術(shù)的困難程度,這需要利用打排水孔的措施來降低外水壓力,并且利用封閉滲水巖體對(duì)滲水量進(jìn)行有效控制,以保證理想的施工效果。
綜上所述,為了找準(zhǔn)裂縫的深度以科學(xué)地布置灌漿孔,需要大量的檢查孔,導(dǎo)致破壞結(jié)構(gòu),而且混凝土溫度縫較細(xì),不屬于同一平面,裂縫難以確定,漿材灌入難度大,可使用無損貼嘴無損法施工。其優(yōu)點(diǎn)為鉆孔量少、成本低、孔容、漿材少。
[1]中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開發(fā)總公司,中國(guó)葛洲壩水利水電工程集團(tuán)公司.DL/T5144-2001水工混凝土施工規(guī)范[S].北京:中國(guó)電力出版社,2001.
[2]譚鳳啟,楊洪波.水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫的兩種處理方法[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(10):64.