岗南水库正常溢洪道初建于1961年,当时边设计边施工,对质量、材料、浇筑技术掌握不严,造成先天不足,加之混凝土经过长期反复冻融破坏及其他环境因素影响,导致正常溢洪道出现一些冷缝及贯通缝,在此次除险加固期间进行了检测处理,取得了较好的效果。
1.裂缝情况
经检测,正常溢洪道3个闸墩在高程200m处,均存在1条水平裂缝,裂缝沿闸墩两侧与上游弧线连成一线,长度22.6m左右,宽度0.9mm,深度50cm。闸墩的锥铰附近有垂直裂缝27条。长约0.94—10.29m,缝宽0.2—0.8mm,深度5—20cm。这些裂缝削弱了混凝土结构的整体性,如果不予处理继续发展,则会影响闸墩的安全。因此,在此次除险加固中列入处理项目。
2.裂缝处理
在正常溢洪道的裂缝处理中,主要采用改性环氧树脂灌浆和凿槽嵌补丙乳砂浆两种方法。
2.1 裂缝的化学灌浆处理
2004年4月12日,对3#中墩裂缝进行了灌浆处理。
首先,做好准备工作。灌浆设备备有手持冲击电钻、空压机、配料罐、承压罐等,把灌浆工具、设备、药品、器具一并带人现场。在现场,先把裂缝及上下1.5m工作面内的泥土、杂物清扫干净,用压缩空气沿裂缝吹刷数次,直至裂缝清晰干净,然后进行生产性试灌,试验位置由监理工程师确定,检验裂缝的可灌性,并得出灌浆压力,最高为0.3Mpa。
第二.布置灌浆孔及钻孔。施工单位根据现场裂缝情况,按照骑缝平均布孔法,该裂缝平均深度27.2cm,表面宽度范围0.1—0.5mm,平均宽度0.3mm,沿裂缝布设孔距为50cm、孔径为12mm、孔深15cm的灌浆孔11个。
第三,非布灌浆孔段处理。凿“U”型槽嵌入压抹丙乳砂浆,进行表面封闭,达到严密不漏浆的目的。
第四,钻孔、裂缝的清洗。在钻孔及裂缝表面封堵后,进行洗孔、洗缝,先把孔内粉尘和碎屑冲洗干净并测其孔深,再从灌浆孔通高压水反复冲洗裂缝,直至反出清水5min后结束,最后通压缩空气冲洗钻孔和缝面。
第五,埋管嵌缝止漏。埋管是指混凝土和树浆胶管之间接头管段的埋设过程,铜管外径8mm,用胶布缠成法兰状钉进孔内,孔外留一定长度,以备接灌浆管用。为防止灌浆过程中浆液溢出,在埋管四周和裂缝表面抹上封堵材料。
第六,压水试验。为了解灌浆孔与裂缝的通畅情况,要进行压水试验,试验压力不超过灌浆压力。
第七,灌浆。开始灌浆,测得现场气温为20℃,灌浆前把所有孔上的阀门都打开,用压缩空气把孔内、缝内的积水吹净,按灌浆孔由深到浅、自上而下进行灌浆,灌浆压力控制在0.1Mpa—0.3Mpa,从0.1Mpa开始,当单孔吸浆量小于0.02L/min时就升高一级压力继续灌浆,并逐渐加压。最后按技术要求闭浆后,总吃浆量约为650g,单孔平均吃浆量约65g。在灌浆段停止吸浆后,又灌注30min后结束。结束后关闭孔口阀门,等固化物达到强度后,再将铜管沿混凝土表面切除,采用丙乳砂浆封堵孔口。
2.2 灌浆后碳纤维补强
现场碳纤维的粘贴施工工艺主要有4个步骤。
一是混凝土基底处理。对裂缝两侧表面的风化劣质层、油污及其他污物进行清除,混凝土表面残缺、疏松等杂质进行彻底清除,显出结构密实部位。并对混凝土进行残缺修补、复原、打磨平整,混凝土的表面也达到了基本平整平顺。
二是涂底层胶粘剂。把底层胶粘剂的主剂和固化剂按比例称量准确后,放入容器内(一次调和量在可使用时间内用完),搅拌均匀,施工人员用滚筒刷均匀涂刷底层胶粘剂。
三是粘贴碳纤维片。等粘贴表面干燥后,才能贴碳纤维片,这时施工人员已将碳纤维片按规定尺寸进行裁剪,之后开始贴片。按技术要求,碳纤维片纵向接头搭接到lOcm以上,横向没有搭接,满足要求。贴片时,施工人员用专用工具沿纤维方向在碳纤维片上滚压多次,使树脂较好地渗浸到碳纤维中。
四是养护。粘贴碳纤维片后,在每道工序后树脂固化前,现场都对其施工面进行塑料薄膜遮挡,防止风沙或雨水侵袭。整个养护期间,贴片也未受到硬性冲击。施工完成经质量检验达到合格后,按要求在碳纤维表面喷涂一层防碳化涂料,保证碳纤维与周边混凝土牢固粘结。
3.结束语
对岗南水库正常溢洪道闸墩裂缝的处理,首先在灌浆时间的选择上,既满足了施工现场对温度的要求,又考虑了使裂缝开度尽量大些,同时有针对性地选择合适的灌浆材料,并采取相应措施,使之达到最好的处理效果。此次裂缝处理后,对10%的灌浆孔进行了细致检查,对裂缝的充填情况和处理效果又进行了钻孔压浆试验,基本无漏浆现象,说明缝内浆液已满,并且固结良好,达到了预期的裂缝处理及补强加固的效果。
作者简介:张海波,男,汉族,河北省岗南水库管理局,助理工程师。
来源:《河北水利》2007.7
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