叢淑勛

（山東水總有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

水利工程對促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)揮有著舉足輕重的作用，隨著國家對水利事業(yè)越來越重視，水利工程建設(shè)在數(shù)量及規(guī)模上都達(dá)到了一個新的水平，其中水工混凝土建筑物在水利工程中占有重要位置，應(yīng)用日趨廣泛，但仍存在諸多問題，以混凝土裂縫尤為突出，大量的混凝土裂縫，嚴(yán)重影響建筑物安全。目前的施工技術(shù)難以避免出現(xiàn)混凝土裂縫，可通過采取有針對性的加強(qiáng)措施盡量減少混凝土裂縫出現(xiàn)的概率或降低混凝土裂縫影響的嚴(yán)重程度,以保證水工混凝土建筑物的工程質(zhì)量，延長其使用期限。

1 敦化西崴子水庫除險(xiǎn)加固工程概況

敦化市西崴子水庫位于吉林省敦化市境內(nèi)，為牡丹江干流上一座控制性水利工程，修建于1971年，1976年投入使用，是一座以防洪為主，集發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖、旅游等功能于一體的綜合性水利工程，控制流域2930 km2,壩體總長197.5 m，最大壩高26.5 m。大壩壩型為土壩、漿砌石壩與混凝土壩相結(jié)合的混和壩。該水庫蓄水面積2925 m2，設(shè)有多部發(fā)電機(jī)，變壓配電中心，可發(fā)往敦化市、官地鎮(zhèn)、黑石、青溝子、額穆和黃泥河，同時壩下為發(fā)電中心和鄉(xiāng)村通道。由于水庫運(yùn)行接近30年，混凝土及漿砌石等庫區(qū)基礎(chǔ)凍融破損程度嚴(yán)重，再加上原設(shè)計(jì)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)偏低，于2002年9月開工對其進(jìn)行除險(xiǎn)加固建設(shè)。

2 混凝土裂縫種類及成因

敦化西崴子水庫地質(zhì)復(fù)雜，施工條件限制。據(jù)調(diào)查，在不同部位出現(xiàn)了形狀嚴(yán)重程度不一的各種裂縫，如在溢洪道溢流面的順?biāo)髦行木€部位出現(xiàn)的通長裂縫；消力池邊墻的水位變化區(qū)存在著一些因地基的不均勻深降產(chǎn)生的裂縫；在啟閉機(jī)機(jī)加橋梁底部及側(cè)面有部分因設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及合理造成的裂縫；壩后平臺上存在一些因澆筑時養(yǎng)護(hù)不到位出現(xiàn)的溫度裂縫。

2.1 基礎(chǔ)不良或基礎(chǔ)處理不當(dāng)

敦化西崴子水庫建筑物結(jié)構(gòu)所在的地基結(jié)構(gòu)不勻均，比較松軟或?qū)Φ鼗幚聿划?dāng)造成不均勻沉降。水工建筑物所處地基的地質(zhì)構(gòu)造一般比較復(fù)雜多樣，有巖石地基、碎石土地基、砂土地基、粘性土地基[1]。對于結(jié)構(gòu)比較完整、均勻的巖石地基、砂性土地基及碎石土地基對混凝土裂縫產(chǎn)生的影響較小，但是對于粘性土地基則有較明顯的影響，尤其是軟弱地基或陷濕性黃土、膨脹土、凍土或紅粘土等特殊土地基。

2.2 溫度應(yīng)力過大

敦化西崴子水庫混凝土需要使用大量的水泥作為膠凝材料，水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生大量的水化熱從而引起混凝土溫度的快速上升，且水化熱不能較快的散發(fā)，造成混凝土的內(nèi)部和外部溫差過大，溫度應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生溫度裂縫。

2.3 混凝土密度不均勻

敦化西崴子水庫混凝土在混凝土施工中由于水泥漿與砂石料分布不均使混凝土的密度不同，收縮程度不同，從而使產(chǎn)生混凝土裂縫。

2.4 混凝土自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境變化多端、建筑物本身結(jié)構(gòu)高低差較大、結(jié)構(gòu)分縫、配筋不合理，造成水工混凝土受到不利因素影響而出現(xiàn)裂縫。

2.5 混凝土干縮

敦化西崴子水庫混凝土在凝結(jié)硬化過程中，體積縮小，發(fā)生收縮變形，受到外界因素約束，產(chǎn)生裂縫；由于水庫混凝土構(gòu)件配筋率較高，鋼筋對四周混凝土的約束作用較強(qiáng)，混凝土的收縮會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成混凝土構(gòu)件局部出現(xiàn)裂縫；尤其是新老混凝土的交界面，收縮比率不同，更易產(chǎn)生收縮裂縫。

3 混凝土裂縫處理措施

混凝土發(fā)生裂縫后，要及時分析原因，采取有針對性的措施進(jìn)行處理，以防止裂縫繼續(xù)發(fā)展，損壞結(jié)構(gòu)[3]。

3.1 表面修補(bǔ)水工混凝土裂縫

混凝土裂縫的表面修補(bǔ)適用于敦化西崴子水庫表層較淺、較短的裂縫。利用鐵絲刷將混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣、油污等雜物清理干凈，并用水沖洗干凈后晾干，在裂縫兩側(cè)2 cm～3 cm外粘上膠條后，用調(diào)好的水泥漿、環(huán)氧膠泥、油漆或?yàn)r青等材料進(jìn)行抹面；也可以在表面貼玻璃纖維布等防止裂縫的擴(kuò)大[4]。

3.2 灌漿修補(bǔ)水工混凝土裂縫

敦化西崴子水庫可采用灌漿法處理，利用相關(guān)的壓力設(shè)備將準(zhǔn)備好的膠凝材料注入混凝土縫隙中，膠凝材料凝結(jié)硬化后與水工混凝土裂縫結(jié)合面形成一個整體，達(dá)到封堵裂縫，部分或全部恢復(fù)結(jié)構(gòu)功能的目的。灌漿法經(jīng)常使用的灌漿材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、甲基丙烯酸酯等，是處理混凝土裂縫的一種主要方法[5]。

灌漿處理法施工要求較高，應(yīng)嚴(yán)格按照工程要求和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作。①進(jìn)行裂縫處理，清除裂縫內(nèi)及處理范圍內(nèi)的浮塵等其它雜物，用清潔劑將處理范圍內(nèi)的混凝土面擦干凈并涼干，對于較深的裂縫可能細(xì)鉆頭進(jìn)行部分?jǐn)嗝驺@孔，以增強(qiáng)灌注效果；②由于混凝土裂縫寬窄、深淺不一，并且有的裂縫還縱橫交錯，情況較復(fù)雜，為保證灌漿效果，裂縫的比較寬的部位、裂縫末端及交錯處需要設(shè)置灌膠管，具體部位及距離由縫的性質(zhì)及程度確定；③為確保封縫質(zhì)量，保證灌注漿能充滿整個縫隙，需要在建筑物裂縫表面進(jìn)行封膠處理，用抹面工具將封面膠反復(fù)抹在混凝土表面；④按膠凝材料的配比要求進(jìn)行配制，使用專用壓力設(shè)備連續(xù)灌注[6]。灌注的時間及程度因各種膠凝材料的不同性質(zhì)需要按使用說明嚴(yán)格執(zhí)行才能取得良好的效果[7]。

3.3 鑿槽嵌縫修補(bǔ)水工混凝土裂縫

工程右岸橋臺臺面出現(xiàn)部分寬淺裂縫，采取鑿槽嵌縫法進(jìn)行修補(bǔ)。

（1）用扁釬子等專用工具沿著裂縫進(jìn)行鑿除開槽，寬度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，邊界松動的要全部除掉，并盡可能的形成規(guī)則斷面，整個形狀接近倒梯形；

（2）用毛刷在槽底及側(cè)壁均勻的涂刷一層粘結(jié)膠；

（3）在粘結(jié)膠沒有凝結(jié)固化前將拌制好的水泥漿混和物用抹子壓入到槽內(nèi)，抹平壓光[8]。處理完成后注意覆蓋保護(hù)。

4 結(jié)語

水工混凝土裂縫的出現(xiàn)與自身的材料組成性質(zhì)、所處的外部環(huán)境、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、施工過程的控制都有著密不可分的關(guān)系，如何避免及解決混凝土的裂縫問題將是一個長期的課題?；炷亮芽p的防治要以防為主，在水工混凝土建筑物建設(shè)的各個環(huán)節(jié)中把可能出現(xiàn)裂縫的不利因素盡可能考慮到位，并采取相應(yīng)的解決措施，使水工建筑物混凝土出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，以保證水利工程混凝土建筑物的安全、穩(wěn)定，使其在水利工程建設(shè)及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮應(yīng)有的作用。