两河口导流隧洞混凝土产生缺陷的原因分析及处理方法(3)

2019-04-23 19:30

垂直的骑缝孔,骑缝孔的深度与缝深一致,缝深可通过检查孔确定。见图8-2。骑缝孔无法避开钢筋处,以不打断钢筋为宜。

图8-2 灌浆孔布置示意图

(2)压风检查

压风应在裂缝表面充填完成7 天后进行。风压为0.2MPa,压风从一端开始, 逐孔进行。压风检查主要是检查灌浆孔间的通畅情况及裂缝口是否密封,有外漏的则需重新作封缝处理。

(3)缝面止浆(灌浆前已做充填法的可不做)

化学灌浆材料的渗透性能较好,造价高,为保证注浆质量,节省浆液,要求对缝面进行止浆。止浆方法是沿缝凿槽,洗刷干净后再嵌填改性砂浆(如上)或者速凝早强砂浆,并将表面压实抹光。 (4)试漏

目的检查止浆效果,以选择主注浆孔。注浆材料采用环氧树脂,则采用压气检测,压力大于灌浆压力,当发现止浆有缺陷时,应在灌浆前进行修补。 (5)灌浆材料

灌浆材料采用环氧树脂。因环氧树脂适用较干燥裂缝或经处理后已无渗水裂缝的补强,能灌0.3mm左右的细裂缝。环氧树脂粘度较高,在潮湿或水中粘合强度不高,应选在裂缝较干燥或经处理后裂缝已无渗水时施工。 ① 环氧树脂浆液的组成

环氧树脂灌浆:环氧树脂浆液是环氧树脂为主体,加入一定比例的固化剂,稀释剂,增韧剂等混合而成。硬化后,粘结力强,收缩性小,强度高,稳定性好,

在抗渗、抗冲、抗气蚀方面,亦有良好性能。环氧树脂因有毒性,故在配方浆液和施工中应注意防护。

主剂:环氧树脂是含有环氧基的线型高分子聚合物,目前广泛使用的是双酚A型环氧树脂,它是环氧氯丙烷与二酚基丙烷在苛性钠溶液中缩聚而成的。

固化剂:灌浆对固化剂的要求是粘度低并能在低温和潮湿状态下固化,固化剂的掺量须适宜,如固化不全,则强度降低。常用的固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、多烯多胺等。

稀释剂:掺用稀释剂目的是降低环氧树脂浆液的粘度,增强其流动性。稀释剂有活性和非活性之分。非活性稀释剂仅起稀释作用,不参加化学反应,如丙酮、甲苯、乙醇等。活性稀释剂不仅起稀释作用,还参加化学反应,如690#环氧丙烷苯基醚、501#环氧丙烷苯丁基醚、662#甘油环氧树脂、糠醛-丙酮等。

增韧剂:其作用是改善浆液固化后的脆性。常用的增韧剂有650#聚酰胺树脂、651#聚酰胺树脂、304#聚酯树脂、邻苯二甲酸二丁脂等。

促进剂:其作用是缩短固化时间,常用是促进剂是苯酚。 ② 环氧树脂浆液的基本配方

环氧树脂浆液的配方根据现场试验得出,下表4.4-4仅为设计提供初配建议值,可作参考。

表4.4-4 环氧树脂浆液的基本配方(重量比) 材料名称 环氧树脂 作用 主剂 配比 100 备注 与裂缝的宽度、通畅度有关,缝宽稀释剂用量少,反之用量多,某些单位最多曾用量到60~70% 能提高潮湿剂和有水裂隙的粘结度 与固化剂本身的有效含量、稀释剂的不同加量、聚酰胺树脂的不同加量等糠醛 稀释剂 30~50 丙酮 聚酰胺树脂 651#或650# 苯酚 乙二胺 稀释剂 增韧剂 固化剂 促进剂 固化剂15 30~50 0~20 10~15 12~18 15~22 二乙烯三胺

因素有关,一般通过试验来确定合适的加量。 (6)灌浆

① 浆材与缝面粘结强度≥1.0MPa。

② 灌浆压力:灌浆压力控制在0.2~0.4MPa。

③ 起灌顺序:从最下端开始向上逐孔进行,同一裂缝的灌浆应由深到浅进行。

④ 灌浆结束标准:吸浆量小于0.02L/5min,再继续灌注30min压力不下降即可结束灌浆。 (7)封孔

对于固化后强度达到或超过混凝土强度的灌浆材料,灌浆后孔内的固结物不必清除。

(8)灌浆注意事项 ① 加强对基岩面渗水的封堵

在缝面处理之前应切断渗水的来源,建议对裂缝周边砼与基岩的接触面先采用灌浆措施进行封堵,钻孔孔位如下图4.4-3所示,孔距1m,深入围岩1m,孔径不小于32mm,钻孔前应采用钢筋探测仪探测钢筋。钻孔后应立即用高压水流冲洗直至回水澄清10min 后结束,并测量、记录冲洗后钻孔孔深。钻孔冲洗完成后应作简易压水试验和孔内钩槽、压水试验。

图4.4-3 灌浆孔布置示意图

② 调整灌浆孔孔深

由于导流洞衬砌结构较厚,考虑到浆液的扩散效果,必须向裂缝深部加打灌

浆深孔,深孔穿透裂缝缝面的位置不小于实际衬砌厚度的2/3,并根据灌浆材料的渗透半径对浅孔孔深及灌浆分序作相应调整。 ③ 选择灌浆时机

为保证裂缝处理效果,其处理(灌浆)时机在低温季节末期进行;裂缝的修复一定要在其停止发育以后进行,以免修复部分被重新拉裂。

10隧洞混凝土止排水缺陷

止排水缺陷主要指:建筑物结构缝的接缝止水失效及建筑物排水孔失效。 混凝土止水缺陷处理可采用嵌填法、粘贴法、锚固法、灌浆法及补灌沥青等。非过流面结构缝接缝止水失效时,采用灌浆法修补。如失效严重,补做接缝止水,止水的补做宜采用嵌填法、粘贴法、锚固法进行施工。过流面结构缝接缝止水失效时,宜进行止水补做。

混凝土排水系统堵塞时应重新补钻排水孔,排水孔孔径与原排水孔相同。 补钻排水孔伸入围岩的深度不小于50cm,排水孔中应填充反滤料。在排水孔钻孔过程中应严格控制施工工艺,不应对钻孔周围的混凝土造成损害。

11流隧洞混凝土其他缺陷 11.1流隧洞混凝土与围岩脱离

对检查发现衬砌与围岩脱离甚至架空部位,应采取回填灌浆;对于较大空腔部位应先用砼回填再进行回填灌浆,回填灌浆参数可参考顶拱部位回填灌浆。

对于不渗水的施工缝经监理工程师核准后可不作处理,对于渗水的施工缝采用环氧树脂材料进行灌浆。

对于不渗水的伸缩缝(沉降缝)可不作处理,对于渗水的伸缩缝(沉降缝)采用LW 水溶性聚氨酯灌浆材料进行灌浆。其主要性能指标详见表10-1。

表11-1LW水溶性聚氨酯灌浆材料主要性能指标

项 目 粘度(mPa?s) 密度(g/cm3) 凝胶时间(min,浆液:水=1:10)

指标 150~400 1.05±0.05 ≤1.5

包水量(倍) 固结体遇水膨胀率(%) 拉伸强度(MPa) 扯断伸长率(%) 不挥发物含量(%) ≥25 ≥100 ≥1.8 ≥80 ≥75 12 结束语

导流洞为过水隧洞,要求混凝土表面平整、光滑、无缺陷。为保证导流洞工程安全投入运行,必须保证混凝土表面平整、光滑、无缺陷。缺陷处理完成后,报监理工程师进行质量检查及验收,验收合格后,方可投入使用。

缺陷处理施工过程中的每个环节进行严格的自检工作,发现施工中质量问题应及时上报监理工程师,并按监理工程师的指示及时处理。

混凝土表面缺陷处理质量检查一般采取目测、锤击等方法。修补后的混凝土表面平整度应达到本技术要求及原设计文件规定的平整度标准,与老混凝土结构应连接紧密,锤击声音清脆,无气泡、孔洞。

采用填充法、粘贴法进行修补的部位,应用取芯机进行随机钻孔取样、压水及芯样力学性能检测。混凝土机口和仓面取样的混凝土强度均应满足设计要求修补后按监理工程师指示进行检测。

修补后的裂缝表面应干燥、无渗出物,内部浆液结石充填、胶结、扩散良好,缝面粘结强度应达到设计要求。芯样劈拉试验,平均抗拉强度不应小于1.5Mpa。压水试验,0.5Mpa压力或设计文件规定的压力下,平均透水率应小于0.1Lu。

采用钻孔注浆法或取芯检查法进行灌浆质量检查时,应向孔内注入水灰比为2:1的浆液,在设计文件规定或监理工程师指定的压力下,初始10min内注入量不超过10L。所有检查孔检查完毕后,应采用与钻孔周围原材料一致的材料将孔封填密实,并将孔口压抹平整。

导流隧洞混凝土缺陷是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它不但会影响构件的耐久性、疲劳强度,还会使导流隧洞混凝土结构产生不利的影响,只有对其进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定的工作。具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,导流隧洞混凝土的缺陷是

完全可以避免的。

参考文献:

(1)两河口水电站初期导流洞工程招投标文件; (2)两河口水电站初期导流洞工程施工组织设计; (3)水工混凝土施工规范 DL/T 5144-2001;

(4)两河口水电站初期导流洞砼缺陷处理技术要求。

作者简介:

1、陈怀均,1962,男,湖北宜昌,本科,国家注册安全工程师,中国葛洲坝集团二公司四川省甘孜州雅江县葛洲坝集团二公司两河口项目部质保部部长,长期从事公路和大中型地下水电站建设质量安全管理。 联系电话号码:18783605764,QQ:865424439

2、陈科全,1988,男,湖北宜昌,本科,技术员,中国葛洲坝集团一公司 柬埔寨达岱河水电站项目部试验室,主要从事水利水电工程混凝土和土石方试验及施工技术


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