童綏福，劉開(kāi)軍

(貴州水利實(shí)業(yè)有限公司，貴陽(yáng) 550000)

淺談面板堆石壩常規(guī)裂縫處理的新型施工工藝

童綏福，劉開(kāi)軍

(貴州水利實(shí)業(yè)有限公司，貴陽(yáng) 550000)

面板堆石壩是我國(guó)水利行業(yè)中頗受歡迎的一種壩型，具有安全性高、施工便利、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到了壩工界的一致認(rèn)可。鋼筋混凝土面板堆石壩施工、運(yùn)行中，面板混凝土常規(guī)裂縫的出現(xiàn)是無(wú)法完全避免的，因此如何做好裂縫處理工作就成為一個(gè)極具價(jià)值的研究問(wèn)題。文章主要從鋼筋混凝土面板堆石壩工程面板混凝土常規(guī)裂縫處理的新型施工工藝出發(fā)，提出了噴涂高耐磨聚脲裂縫處理工藝及應(yīng)用。

面板堆石壩；面板混凝土；常規(guī)裂縫；噴涂高耐磨聚脲

0 前 言

混凝土面板堆石壩是以堆石為主體材料，以混凝土面板作為防滲體的一種土石壩型 ， 隨著我國(guó)水利水電工程建設(shè)的發(fā)展，施工技術(shù)的不斷改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)的積累，工程運(yùn)行的考驗(yàn)以及設(shè)計(jì)理論的逐步完善，混凝土面板堆石壩已成為一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的壩型，與常規(guī)的其他壩型相比，它具有投資省、工期短、就地取材、施工不受氣候影響和地基適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ，因而備受我國(guó)水利工程界的青睞，建壩的數(shù)量和壩的高度均發(fā)展很快，是一種極有發(fā)展前景的壩型 。

近年來(lái)，隨著混凝土面板堆石壩的大量建設(shè)，我國(guó)在建壩技術(shù)如接縫止水、面板防裂、趾板設(shè)計(jì)、混凝土擠壓式邊墻技術(shù)等方面都取得不少的進(jìn)步，采用了一些新工藝、新技術(shù)、新材料和新方法 。

面板混凝土結(jié)構(gòu)基本有層薄、面廣、線長(zhǎng)等特點(diǎn)，由于外部約束、內(nèi)部質(zhì)變等原因，作為一種鋼性體結(jié)構(gòu)，面板常常會(huì)發(fā)生不規(guī)則的裂縫。影響面板堆石壩混凝土面板發(fā)生裂縫的影響因素很多，如水泥的品種，砂石骨料的質(zhì)量，粉煤灰、纖維等的質(zhì)量和用量；混凝土配合比中的塌落度及和易性；混凝土面板的施工季節(jié)、溫度控制措施、倉(cāng)面作業(yè)工藝、混凝土的澆筑質(zhì)量，以及養(yǎng)護(hù)情況；堆石體的沉降變形數(shù)值及混凝土面板下的墊層約束情況；施工中使用的外加劑的種類和性質(zhì)等方面都會(huì)直接或間接的影響混凝土面板裂縫的發(fā)生。

在處理面板裂縫的過(guò)程中，一般設(shè)計(jì)單位考慮以裂縫寬度<0.2mm及裂縫寬度>0.2mm的裂縫、貫穿性裂縫兩種常規(guī)處理方案。

1) 裂縫寬度<0.2mm的裂縫采用SR防滲蓋片表面黏貼封閉處理方法。

圖1 小于0.2mm裂縫表面黏貼封閉處理圖

2) 裂縫寬度>0.2mm的裂縫、貫穿性裂縫采用LW/HW水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿、納mSR塑性止水材料表面黏貼封閉處理方法。

關(guān)于面板常規(guī)裂縫處理的新材料、新工藝及新技術(shù)，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、施工等單位都在不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，雖有不少突破，但未得到很好的推廣與應(yīng)用。本單位作為水利工程建設(shè)一線上的施工企業(yè)，在對(duì)面板常規(guī)裂縫處理的過(guò)程中，也不斷追求進(jìn)步、追求創(chuàng)新。

圖2 大于0.2mm裂縫化學(xué)灌漿、表面封閉處理圖

貴州龍里縣朵花湖水庫(kù)工程也是鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高69.7m，總庫(kù)容1608萬(wàn)m3，面板混凝土澆筑由于各方面原因處于汛期施工，晝夜溫差大、雨量多導(dǎo)致產(chǎn)生較多非結(jié)構(gòu)性裂縫。因傳統(tǒng)設(shè)計(jì)處理工藝相對(duì)成本大、不美觀、工期長(zhǎng)、施工繁雜、施工操作可靠性差等原因，施工項(xiàng)目部放棄了該方案。經(jīng)大量查閱相關(guān)資料，充分了解了新材料的性能，新工藝、新技術(shù)的可靠性，走訪成功案例，并結(jié)合本工程實(shí)際情況，確定采用噴涂高耐磨聚脲 X10的裂縫處理新工藝，項(xiàng)目部編制了專項(xiàng)處理方案，并得到了設(shè)計(jì)、業(yè)主及監(jiān)理單位的認(rèn)同。

1 噴涂高耐磨聚脲 X10裂縫處理新工藝

1、面板裂縫處理方案：面板混凝土裂縫處理方案按縫寬分為兩類：

1)裂縫寬度≤0.2mm的裂縫采用噴涂高耐磨聚脲 X10封閉處理方法。

2) 裂縫寬度>0.2mm的裂縫、貫穿性裂縫采用LW/HW水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿、噴涂高耐磨聚脲X10封閉處理方法。

2 裂縫處理工藝：噴涂高耐磨聚脲X10封閉法

1)施工處理流程：裂縫兩側(cè)混凝土表面清理→修補(bǔ)找平基礎(chǔ)面→涂刷X10專用底膠→噴涂高耐磨聚脲X10。

圖3 混凝土裂縫噴涂聚脲X10的示意圖

2)施工方法： ①裂縫兩側(cè)混凝土表面清理：將裂縫兩側(cè)各150mm范圍內(nèi)的混凝土表面用磨光機(jī)打磨，除去松動(dòng)的漿皮及凸出部位，要求全部見(jiàn)新鮮混凝土，并用吹風(fēng)機(jī)清理表面干凈，使其無(wú)灰塵、無(wú)明水后立即進(jìn)行下一道工序。 ② 修補(bǔ)基礎(chǔ)面：使用 X10 聚脲專用底膠(3：1)加石英粉配置成膩?zhàn)訝?，刮涂修補(bǔ)基礎(chǔ)面層局部坑凹部分，待修補(bǔ)面層干燥后進(jìn)行下一道工序。③ 涂刷X10 聚脲專用底膠：將X10 聚脲專用底膠按照廠方提供的比例(A∶B=3∶1)進(jìn)行配料，攪拌均勻， 然后涂刷，工具使用普通的涂料磙子即可 ，等表干后在48h內(nèi)進(jìn)行下一道工序。④ 噴涂 X10 聚脲：將噴涂設(shè)備及原料置放在施工現(xiàn)場(chǎng)，按照廠方所提供的配料比例進(jìn)行配料，打開(kāi)甲料(大桶)，將乙料(小桶)色漿(小桶)倒入甲料桶中，用攪拌器將其 攪拌均勻，置放。以上工作做完后即可進(jìn)行噴涂 X10 聚脲，噴涂厚度 1-1.5mm，以噴涂面不流為宜。

3)注意事項(xiàng)①準(zhǔn)備噴涂設(shè)備：用專用的清洗劑清洗噴涂設(shè)備中的保護(hù)液，再將配好的原料注入設(shè)備中。當(dāng)天噴涂結(jié)束時(shí)應(yīng)將設(shè)備中的原材料清理干凈，用保護(hù)液將設(shè)備保護(hù)起來(lái)。②若施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣濕度大于 85%不宜施工。

3 化學(xué)灌漿、噴涂高耐磨聚脲X10封閉

1)施工處理流程： 裂縫兩側(cè)混凝土表面清理→調(diào)配HK環(huán)氧封邊劑封閉裂縫→鉆孔、安裝灌漿嘴→化學(xué)灌漿→取出灌漿嘴、封孔→噴涂高耐磨聚脲 X10封閉(按其以上施工工序)。

2)施工方法：①裂縫兩側(cè)混凝土表面清理：沿裂縫用鏟刀鏟除混凝土表面的析出物、灰塵，用鋼絲刷或電動(dòng)磨光機(jī)打磨，并將混凝土表面清洗干凈。②用調(diào)配好的HK環(huán)氧封邊劑沿縫面均勻涂刷寬190mm、厚3mm，應(yīng)保證縫面封閉，避免漿液外漏。③鉆孔、安裝灌漿嘴：順裂縫上方15cm處進(jìn)行灌漿孔鉆孔，孔徑1cm，間距30cm，孔深30cm鉛垂于面板，保證灌漿孔與裂縫重逢，采用高壓風(fēng)槍把孔內(nèi)粉塵吹出后，安裝專用灌漿嘴，灌漿嘴必須擰緊，保證其完全封閉。待HK環(huán)氧封邊劑結(jié)構(gòu)后(24h后)方可進(jìn)行下道工序。 ④化學(xué)灌漿：灌漿漿液配制：LW∶HW=40∶60，其它稀釋劑(如丙酮：縫寬d<0.3mm，加量<5%)、催化劑(如三乙胺，加量0.5%-0.8%)等外加劑數(shù)量通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。各組成部分加入順序：LW→HW→稀釋劑→催化劑，按順序加入后，攪拌均勻，隨配隨用。水平方向分布的灌漿嘴依次灌漿，灌漿壓力0.3MPa。⑤取出灌漿嘴、封孔：漿液固化72h后，鑿除灌漿嘴，并用HK961封閉劑封孔。⑥表面封閉處理工藝同以上。

噴涂高耐磨聚脲裂縫處理新工藝：始于20世紀(jì)90年代，是一種廣泛應(yīng) 用于水利水電工程、海洋工程、工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路等領(lǐng)域的新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的環(huán)保型現(xiàn)場(chǎng)固化成型施工技術(shù)，其噴涂材料——噴涂聚脲防水涂料是目前國(guó)際上最先進(jìn)的防滲、防腐材料。噴涂聚脲彈性體技術(shù)在混凝土裂縫處理中的優(yōu)勢(shì)聚脲防水涂料具有力學(xué)強(qiáng)度高、抗沖擊、高伸長(zhǎng)率、防水、耐磨、耐腐蝕、耐老化及耐交變溫度(壓力)、避免二次開(kāi)裂等突出性能；涂料硬度可調(diào)節(jié)范圍大(彈性體/鋼性體)，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，一次施工即可達(dá)到設(shè)計(jì)厚度(厚度僅有 1.0-5.0 mm)、裂縫處理面積要求，克服多層施工的弊??；在施工過(guò)程中受環(huán)境溫度、濕度影響小，涂層固化快速、不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象、平整無(wú)接縫、 不分層開(kāi)裂，與混凝土、鋼材等底材附著力好，具有施工速度快、整體性能優(yōu)異等特點(diǎn)；投入使用后不需要維護(hù)，使用年限長(zhǎng)，綜合效益好。涂料施工時(shí)可根據(jù)建筑物外觀要求進(jìn)行涂料顏色調(diào)制，美觀大方，尤其是把傳統(tǒng)的凸面處理改變?yōu)槠矫嫣幚?，?duì)壩面的整體美觀效果影響大大降低。

我國(guó)最早采用噴涂高耐磨聚脲裂縫處理新工藝進(jìn)行面板裂縫處理的工程是云南省迪慶藏族自治州維西縣犁地坪水庫(kù)工程，工程已正常運(yùn)行5年多，貴州省在2015年10月份龍里縣朵花湖水庫(kù)工程首次使用該新工藝后，三穗塘沖水庫(kù)工程、黃平兩叉河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程等多個(gè)水利工程均已使用該新工藝。噴涂聚脲彈性體技術(shù)采用新型的施工工藝，因其具有物理力學(xué)性能好、環(huán)境友好、使用年限長(zhǎng)以及施工速度快的特點(diǎn)，適合長(zhǎng)效防水、防腐、耐磨、耐老化要求高以及不易維修的水下重點(diǎn)工程，在水利水電工程防滲處理方面具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，噴涂高耐磨聚脲技術(shù)作為一種新型的鋼筋混凝土面板堆石壩工程面板混凝土常規(guī)裂縫處理工藝，目前已經(jīng)在云南、貴州等多個(gè)大壩中得到了成功應(yīng)用，表明了此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可行性與優(yōu)勢(shì)性。在實(shí)際工程作業(yè)中，相關(guān)施工技術(shù)人員必須在全面掌握噴涂高耐磨聚脲裂縫處理工藝的基礎(chǔ)上，規(guī)范展開(kāi)操作，以確保大壩裂縫修補(bǔ)效果，實(shí)現(xiàn)大壩的安全、可靠運(yùn)行。

[1]薛源.面板堆石壩裂縫機(jī)理及防裂措施[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)，2005(04)：93-95.

[2]林昌夏，吳楊赟.論化學(xué)灌漿在面板堆石壩裂縫修補(bǔ)中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)：下半月刊，2010(12)：195-196.

TV641.43

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2017-08-24

童綏福(1956-)，男，湖北黃岡人，高級(jí)工程師，從事水利水電工程施工管理和技術(shù)工作；劉開(kāi)軍(1982-)，男，貴州丹寨人，助理工程師，從事水利工程施工工作。