积石峡面板堆石坝面板及趾板混凝土裂缝处理方法.pdf

第 3 9卷第 1 1 期 2 0 1 2年 1 1月 建筑技术开发 Bu i l d i n g Te c h ni q ue De v e l o p me n t Vo 1 39， No 1 1 NO V 2 O1 2 积 石 峡 面板 堆石 坝 面板 及 趾板 混凝 土 裂 缝 处 理 方 法 李薇 甄 国强 ( 1 青 海黄 河上 游水 电开发 有 限责任 公 司工程 建设 分公 司， 西 宁8 1 0 0 1 6 ； 2 青海黄河上游水 电开发有限责任公 司积石峡发电分公 司， 西宁8 1 0 0 1 6 ) 摘 要 面板混凝土 裂缝 是个 影响工程质量及安全 的关键问题 ， 尽管许多裂缝可以通过修补进行 处理 ， 对 工程正常运 行并不影 响 ， 但会影响工程 的耐久性及整体性 。因此 ， 如何 提高混凝 土面板抗 裂性 ， 防止 和减少 面板混凝 土 裂 缝的产生是混凝土面板堆石坝建设 中至关重要 的问题 。 关键词 面板堆石坝 ； 混凝土裂缝 ； 施工 中图分类号 T U 7 4 6 3 文献标 志码 A 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 2 ) 1 1 0 0 6 1 0 3 DAM AND PLI NTH CoNCRETE CRACK TREATM ENT M ETHoD F oR J I S HI XI A CF RD A b s t r a c t Ke y wo r d s The p a n e l c o n c r e t e c r a c k t h e ke y i s s u e s a f f e c t i n g t he e ng i ne e r i n g q ua l i t y a n d s a f e t y Al t h o u g h ma n y c r a c ks c a n be p r o c e s s e d t h r o u g h t h e r e p a i r d o e s n o t a f f e c t t h e n o r ma l o p e r a t i o n o f t h e p r o j e c t ，b u t wi l l a f f e c t t h e d u r a b i l i t y a n d i n t e g r i t y o f t h e p r o j e c t T h e r e f o r e ，h o w t o i mp r o v e t h e c r a c k r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e p a n e l s ，t O p r e v e n t a n d r e d u c e t h e s l a b c on c r e t e c r a c k s i S a c r i t i c a 1 i s s ue i n t he c o n c r e t e f a c e r o c kf i l 1 d a m c o n s t r u c t i o n CFRD； c o nc r e t e c r a c k s； c o n s t r u c t i o n 1 概 述 在混凝 土面板堆石 坝型水 电站 的建设 过程 中 ， 面 板及趾 板混凝 土裂 缝是 影 响 工程 质量 及安 全 的关 键 问题 ， 尽管有些 裂缝 可 以通 过修 补 处 理 ， 对 工 程 正常 运行并不影响， 但会影响工程的耐久性及整体性 。因 此 ， 如 何提高混 凝 土面 板抗 裂 性 ， 防止 和减 少 面板 混 凝 土裂缝 的产 生 是混 凝土 面 板堆 石 坝建设 中至关 重 要 的问题 。积石峡 水 电站 趾板 及 面板 混凝 土 在施 工 中 ， 由于混凝土 原材 料 、 外 加剂 、 施 工操作及后 期保 温 等原 因在混凝土表面产生不 同程度 的裂缝 。根据裂 缝 的宽度分为 0 2 m i l l 及 0 2 m m 的裂缝 。按照 相关 规 范及 技术要求 ， 对 昆 凝 土表面 出现 的裂 缝必须 进行 处理 ， 以防止蓄水后 对大坝 的安全运行造成威胁。 积 石 峡水 电站 趾板 混凝 土座 落在 左右 岸及 坝基 前沿基岩上 ， 共计 2 9块 ， 冬季采取保温措施 连续施 收稿 13 期 ： 2 0 1 2 0 81 5 作者 简介 ： 李薇 ( 1 9 8 3 一 ) ， 女 ， 甘肃临夏人 ， 毕业于北方工业大学 ， 本科 学 历， 助理 工程 师 ， 现从事水 电工程管理工作 。 工 。面 板混凝 土 座 落在 挤 压 墙 面 ， 面 板 为不 等 厚 结 构 ， 顶部厚度 3 0 0 c m， 底部最大厚度为 5 8 8 a m， 共 计 3 6块 ， 其 中 1 2 m宽 的 1 7块 ， 6 m宽 的 1 6块 ， 不 等 宽度 的为 3块 。 2 施 工方 案 对 趾板 及 面板混 凝土 表面用 裂缝 检查仪 进行 检 查 ， 对检 查 出的裂缝 进行 标记 划分。对 裂缝 宽度 0 2 mm的裂缝采用 表层涂 1 0 a m宽 ( 缝两 侧各 5 c m宽 ) 水 泥 色 聚 脲 弹 性 体 防 水 涂 料 ； 对 于 裂 缝 0 2 mm的裂缝 ， 进行 L W H W 水 溶性 聚氨 酯化 学 灌浆 ， 弹性环氧砂浆嵌槽处理。 同时 ， 裂 缝 处 理 前 在 对 缝 长 、 缝 宽 较 大 面 板 上 0 2 mm的裂缝 进行 超声 波无 损 检测 ， 检 查 是 否有 贯穿 性通 缝及 指导 后续施 工 。 3 施工 工艺 3 1 混 凝土表 面裂缝缝 宽度 0 2 m m 表面涂 1 0 c m 宽( 缝 两侧各 5 a m宽 ) 水 泥色聚脲 弹性体 防水涂料 ， 外侧 进行收边 ， 具体 流程见图 I 。 61 第 1 1期 李 薇， 等 ： 积石峡 面板堆石坝面板及趾板混凝土裂缝处理方法 第 3 9卷 3 2混凝 土表 面裂缝缝 宽度 0 2 m m L W H W 水溶性 聚氨酯 化学 灌浆 ， 弹性环 氧砂 浆 嵌槽 ， 表层用聚脲 弹性涂 料封闭 。具体 流程见图 2 。 施工准备 裂缝两侧混凝土清理 + 混凝土表面气泡和局部孔洞处理 I 找平材料指触干燥后喷涂界面剂 涂抹水泥色聚脲弹性体防水涂料 + 封边处理 图 1 聚 脲 弹 性 体 防 水 涂 料 施 工 流 程 施工 准备 裂缝 两侧混凝土面清理 I 钻灌浆孔 I 压水试验 I 浆液配制 I 灌浆 灌浆管封堵 ( 待固结 ) I 凿 “ v”型槽 I 冲洗槽面 I 涂刷 X Y P E X浓缩剂 I 混凝土面涂抹纯水泥浆 I 弹性环氧砂浆嵌槽 I 表层封闭 图 2 L W HW 水 溶 性 聚 氨 酯 化 学 灌 浆 施 工 流 程 4施工方 法 1 ) 混 凝 土 表 面 裂 缝 缝 宽 度 0 2 m m， 表 面 涂 1 0 c m宽 ( 缝 两侧 各 5 c m 宽 ) ， 12 mm厚 水 泥色 聚 脲 弹性体 防水 涂料处 理 。 聚脲弹性 体 防水涂 料 的性能 聚脲 弹性 体 防水 涂料 反应 活性 高 、 固化速 度快 ， 可在 任 意 曲面 、 斜 面 及垂 直面 上 涂 刷 、 喷 涂成 型 ， 不 产 生 流挂 现 象 。 固体 含 量 高 ， 无有 机 物 挥发 、 无 毒 ， 62 系无 污染 物 的绿 色 环 保 喷 涂材 料 。与金 属 、 非金 属 底材 均有极 强 附着 力 。对 温 湿 度 不 敏感 ， 施 工 时受 环境 温 度 、 湿度 影 响 小 。耐候 性 、 耐 老 化性 能好 ， 高 低温稳 定性 强 。除 此 之外 ， 还 具备 优 异 的 物 理化 学 性能 。如 抗拉强 度 、 撕裂强 度 、 冲击 强度 、 粘接 力 、 低 温韧性 、 绝 缘强度 、 延 伸率 、 耐磨 性等 。涂层 连 续 、 致 密 、 无 接 缝 、 无 针 孔 ， 美 观 实 用 。施 工 方 便 ， 效 率 较 高 ， 一次施 工 即可达 到设计 厚度 要求 ， 克服 以往 多次 涂刷 的弊 病 。 聚 脲弹性 体 防水涂 料施 工方 法 a ) 将裂缝两侧各 1 5 c m范围内的混凝土表面除 去松 动浆 皮及 凸 出部分 ， 并 将 混凝 土表 面的油 渍 、 浮 土 、 灰浆 皮及 杂物 清 掉 ， 将混 凝 土表 面 打磨 平整 ， 用 高压 水清 洗表 面 ， 清 洗后 的混凝 土表 面应 保持 干燥 ， 晾干后立 即进 行下 一 道 工 序 ， 以 防 止混 凝 土 表 面 再 次受 污染 。 b ) 对混凝 土表面气 泡 和局部 孔 洞用 高强 环 氧找 平腻子 填补 ， 达到 肉眼不能发现气 泡为 止。使用 的腻 子要求 不 流 坠 、 并 且 与 混凝 土 粘 贴 良好 ， 粘 贴 强 度 12 0 M P a ， 强度 大于基础混凝 土强度 ， 找平材料 指触 干燥后 ， 应尽快进行 下一道工序 。对大于 0 1 5 m m 的 混凝 土裂缝表面要 增加胎基布 。 C ) 混 凝 土基面 处理 后 ， 在 裂缝 两侧 9 c m处 各涂 刷一 道专 用底层 界 面 剂 ， 对 于混 凝 土 表 面 应 选 用潮 湿面界 面剂 。底 层界 面剂涂 刷应 均匀 ， 不得 漏 刷 ， 涂 刷 2 h后 2 4 h前 进行 人工涂 抹 聚脲 弹性体 材料 。 d ) 人 工进 行涂 抹聚脲 时 ， 在缝 两侧 各 7 5 c m 宽 涂抹 1 m m 厚 的聚脲 弹性体 ， 粘 贴 胎基 布 ， 然 后 再 次 在 裂缝两 侧各 7 5 c m 宽 涂 抹 1 m m 厚 的聚 脲 。聚 脲涂 层厚 度要 均匀 ， 每条缝 应 一次性 连续 涂抹 完成 。 两 遍厚度 不小 于 2 mm。 e ) 封 边处 理 在聚脲 弹性体涂刷范 围的周边 ， 为了保证 聚脲 涂 层与 周 围混 凝 土的搭 接牢 固可靠 ， 两 侧各 5 c m 以 外 聚 脲 喷 抹 层 与 周 围 混 凝 土 搭 接 边 处 采 用 平 滑 过 渡 。 配浆浆 液按 照 厂 家 提供 A、 B两 种 组分 及 比例 配置 ， 每种称量误差不大于 2 ， 每次将 2种浆液在 桶内用木棒搅拌均匀 ， 浆液从配置 到使用结束不超 过 5 h 。 2 ) 混凝 土表 面裂 缝缝 宽度 0 2 m m， 采 用 L W 第 3 9卷 李 薇 ， 等 ： 积石峡 面板 堆石 坝面板及趾板混凝土裂缝处理方法 第 1 1期 H W 水 溶 性聚 氨 酯 材 料 化 学灌 浆 、 弹 性 环 氧 砂 浆 嵌 槽 处理 。 化学灌浆材料的性能 面板 趾 板裂 缝 的化学 灌浆 材料 采用 华东 院研 制 的 H W 和 L w 两 种 水 溶性 聚氨 酯 材 料 ， 其 特 点 是 遇 水立即发生聚合反应 ， 聚合后的固接体具有 良好 的 延伸性 、 弹性和抗渗性 ， 固结体在水 中浸泡后对人体 无害 ， 对水质无污染 ， 对混凝土和钢筋无腐蚀 ； 而且 ， H W 和 L W 两 种 材 料 各 有 特 性 ， L W 固 结 体 为 弹 性 体 ， 可遇水膨胀 ， 具有弹性止水和以水止水的双重功 能 ， 适用于变形缝 的防水处理 ， H W 固结体有较高 的 力 学性 能 ， 适用 于混 凝土 或基 础 的补强 加 固处理 。 施工工艺 a ) 清 理裂 缝表 面 沿 裂缝 用铲 刀铲 除混 凝 土表 面杂 物 、 灰 尘 ， 用 钢 丝 刷或 电动 打磨 光 机 打 磨 ， 使 混 凝 土 面 洁净 、 新 鲜 。 清 洁宽 度 为裂缝 两 边各 2 3 c m， 总 宽度 4 6 e m。 b ) 钻孔 和埋 设 注浆 管 沿裂 缝一侧 1 0 c m位置 ， 用 冲击钻 间 隔 3 0 e m打 斜孔 ， 倾 角 4 5 。 6 0 。 ， 孔径 1 6 m m， 孔深 2 5 c m， 使其穿 过缝 面 ， 并 用 风 冲洗 干净 。灌 浆 塑 料 管 直径 1 0 m m， 用 棉纱将 灌 浆塑 料管 包 紧 ， 并浸 透 H W 浆 液 ， 带 浆液 滴净 后插入孔 内 6 c m， 外 露长度 1 0 1 5 c m， 用 螺丝 刀 、 手锤 将棉纱 塞紧 。 c ) 封 缝 沿缝 面及灌浆 嘴周 围均 匀 涂 刷 1 c m 宽 HK 9 6 1 环氧增厚剂 ， 保证缝面及 灌浆嘴外密 封， 避免浆 液 外漏 。 d) 试压 灌 浆 结束 2 4 h后做 压 水试 验 ， 压 力为 0 3 MP a ， 以了解 吃浆 量 、 灌 浆压 力及 各 孔之 间 的串通情 况 ， 同 时检 验止 封 效果 。 e ) 灌 浆 采用 手压 灌浆 泵 ， 灌浆 压 力 0 3 MP a ， 水 平 方 向 分 布 的孔 逐 孔依 次 从 一侧 向另 一 侧 灌 浆 ， 竖 直 方 向 分 布 的孔 自下而 上 灌 浆 。 当邻 孔 出现 纯 浆 液后 ， 将 灌浆管由铁丝扎紧 ， 继续灌浆 ， 所有邻孔都出浆后 ， 继续 维持 0 3 MP a压力 灌浆 3 m i n ， 停止 灌 浆 。 配浆浆液 L W： H W = 3 0 ： 7 0 ( 可通过现 场试 验进行调 整 ) 根据缝宽加入适量稀释剂丙酮： 缝 宽 d 0 2 5 m m， 丙酮 加量 ： 1 0 1 5 加 固化剂 5 ( 也可通过现场试验确定添加 量 ) 。 加催 化剂 三 乙胺 0 5 0 8 。 各组成部 分加 入顺 序 ： L w H w一稀 释剂一 固化 剂 一 催 化 剂 ， 按 顺 序 加 入 后 ， 搅 拌 均 匀 ， 随 配 随用 。 f ) 待浆液固化 7 2 h后 ， 割掉灌浆嘴， 进行下一 步表 面处理 。 g ) 凿 槽 、 嵌弹 性环 氧砂 浆 。 沿裂缝走 向凿出 1 0 c m3 c m( 宽 深 ) 的 “ V ” 型槽 ， 力 求 裂 缝 位 于槽 底 部 ， 用 腻 子 刀 、 钢 丝 刷 除去松 动 的混凝 土 表 层及 污 迹 ， 然 后 用 湿棉 纱 把 清 理过 的混凝 土表 面擦 拭干 净 。 待槽 面经 过表 面处理 后 ， 沿 裂缝 均匀涂 刷 X Y P E X浓缩 剂 ， 涂刷 宽度 为裂缝两 侧 各 2 5 c m。 在槽 内混凝 土面上 涂刷 纯水 泥浆 ， 然后 嵌 填 弹性 环 氧 砂 浆 ， 振 捣 密 实 ， 砂 浆 表 面 抹 平 ( 见 图 3) 。 图 3 裂 缝 宽 度 大 于 0 2 0 mm 的 处 理 示 意 h ) 清理 混凝 土表 面 将 裂缝 两侧 各 2 0 c m 范 围内的混 凝土 表面用 钢 丝 刷刷 毛 ， 除去松 动 的浆皮 及 凸出部 位 ， 并 将混凝 土 表 面 的油渍 、 浮 土 、 灰 浆皮 及 杂 物 清 除掉 ， 用 湿 棉 纱 将 清理后 的混凝 土表 面搽拭 一遍 ； 要 求表 面平整 、 无 灰 尘 、 无 明水 ； 晾干 后立 即进 行 下 一道 工 序 ， 以 防止 混凝 土表 面再 次受 污染 。 i ) 表面 封堵 表面封堵用聚脲弹性体防水涂料封闭， 施工方 法 同聚脲 弹性体 防水 涂料施 工方 法 。 参 考文献 1 傅 志安 ， 凤 家骥 混凝土 面板堆石 坝 武汉 ： 华 中理工大学 出版 社 ， 1 9 9 3 1 2 3 2 6 1 2 葛新 亚 混凝土材料技术 北京 ： 化学工、 l 出版社 2 0 0 6 6 3 l l 一 一