胡永東

（江西省上饒市水利科學研究所,江西上饒 334000）

改性環(huán)氧化學灌漿技術在拱壩裂縫中的應用

胡永東

（江西省上饒市水利科學研究所,江西上饒 334000）

通過應用改性環(huán)氧化學灌漿技術處理文公湖單曲圓弧拱壩裂縫的工程實例,詳細介紹了大壩產生裂縫的原因及改性環(huán)氧化學灌漿工工藝、處理效果,供交流參考。

改性環(huán)氧化學灌漿;拱壩;壩體防滲;

1 工程概況

文公山風景旅游區(qū)文公湖工程位于江西省婺源縣中云鎮(zhèn)東部的文公山處,距縣城27km,離景白公路14km。文公山,原名 “九老芙蓉尖”,因山體有九峰散列,形狀像芙蓉而得名。后因山腰葬有朱熹 （文公）祖墳,故名文公山。該工程壩址以上控制流域面積0.74km2,總庫容19.09萬m3,有效庫容16.37萬m3,壩頂長41m,壩頂寬2.0m,壩頂高程141.5m,最大壩高18.5m,壩型為混凝土埋石單曲拱壩,是一座以調節(jié)風景區(qū)水源水量,豐富景區(qū)景觀內容以及供、灌溉等綜合利用的小（二）型水庫。

2 裂縫成因分析

該工程大壩為C15混凝土埋石單曲圓弧拱壩,上游面直立,下游面為傾面,壩頂厚2m,壩底厚5.6m。大壩采用壩身自防滲系統(tǒng),無臨時分縫。文公湖拱壩在試蓄水后,當 庫水位達140.1m時,于2005年3月15日發(fā)現(xiàn)大壩下游面溢流堰以下約5m處 （拱冠位置）,有1條長約10m,縫寬1～2mm,縫深1.75m的裂縫,但縫中無水滲出,也未貫穿壩體。裂縫發(fā)生后業(yè)主、設計、監(jiān)理、質監(jiān)、施工等各單位召開多次會議討論裂縫成因,并委托上饒市水利電力勘測設計院進行蓄水前安全鑒定。經過設計部門應力計算文公湖拱壩溫升工況可以滿足規(guī)范的規(guī)定,但是溫降工況不能滿足規(guī)范的規(guī)定。根據混凝土拱壩設計規(guī)范 （SL282-2003）的強制性條文規(guī)定,對基本荷載組合,拉應力不得大于1.2MPa;對于非地震情況特殊組合,拉應力不得大于1.5MPa;經初步分析主要原因是由溫度應力引起的,成因如下。

（1）當地氣溫溫差較大,夏季晝夜平均溫差約為22℃。

（2）混凝土如倉溫度高,壩體混凝土澆筑為夏季和高溫季節(jié),由于工程造價的限制,無法采取加冰等充分有效的降低混凝土溫度的措施,混凝土入倉溫度僅能控制在當地氣溫左右。

（3）邊施工邊蓄水,使壩體未完全凝結時已擔負荷載。

3 灌漿處理方案

為了對裂縫進行灌漿處理,2006年1月將水庫放空,一方面修復壩體結構,另一方面可使大壩初始溫度場產生一定的調整,有利于壩體結構安全。從放空觀測資料上看,放空期間拱端和左右壩肩最大位移為 10～14mm（偏上游方向,水位137.3m,氣溫-4,參考位移零點放空期初）,放空期間裂縫無明顯發(fā)展跡象。

根據 《江西省婺源縣文公湖水庫蓄水安全鑒定報告》大壩裂縫成因分析及 《文公湖水庫觀測表》等有關數據,裂縫補強決定采用化學灌漿,灌漿材料采用改性環(huán)氧灌漿液,對裂縫進行處理。

改性環(huán)氧化學灌漿是由雙酚A型樹酯、混合稀釋劑及多功能固化劑等組成,在催化劑的作用下,相分離成海島狀態(tài)結構,是一種低粘度、高強度的新型化學灌漿補強材料。具有抗壓、抗拉強度等特點,適用深層裂縫補強灌漿修補。其產品主要技術指標見表1（執(zhí)行Q/（DJ）1801 7-1999標準）。

表1 產品主要技術指標

4 施工工藝

（1）裂縫清理:詳細檢查、分析記錄裂縫情況,確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區(qū)域,鑿除混凝土表面析出物,確?？p面清凈。

（2）鉆灌漿孔:采用電錘沿裂縫進行騎縫鉆孔,鉆頭直徑為 16mm,鉆孔深度 40cm,鉆孔間距50cm。

（3）埋灌漿嘴:在鉆好的孔內安裝灌漿嘴,使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙。

（4）洗縫:用清水將縫內粉塵清洗干凈。

（5）封 縫 面:用錨固劑封堵縫面,目的是在灌化學漿時不跑漿。

（6）灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注改性環(huán)氧漿料,灌漿壓力為0.4MPa。灌漿順序為自下向上;當相鄰孔開始出漿后,保持壓力3～5min,即停止本孔灌漿,改注相鄰灌漿孔。

（7）拆灌漿嘴:灌漿完畢12小時后,拔掉外露的灌漿嘴,清理縫面。

（8）封口:用環(huán)氧水泥基液進行灌漿口的修補、封口處理。

5 處理效果

本次施工共處理裂縫15m,耗用漿材35L,材料試樣固化良好。從現(xiàn)場灌漿情況和取芯觀察,裂縫灌漿飽滿,粘結良好,選擇材料科學合理,有利于壩體結構安全。

經江西省上饒市水利工程質量檢測站對大壩高程134.0m左壩肩下游面,大壩高程138.0m右壩肩下游面灌漿質量騎縫鉆芯取樣各一組進行檢測,試驗成果表明混凝土抗壓強度分別為 15.7MPa、15.3MPa滿足設計要求。

目前工程經過四年的運行情況良好,未見異常。

TV543+.2;TV698.2+31

B

1008-1305（2011）01-0055-02

10.3969/j.issn.1008-1305.2011.01.018

胡永東（1967年-）,男,江西新干人,工程師。

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