南水北调中线穿漳工程混凝土裂缝处理.pdf
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1、第 4 7卷 第 1 1期 2 0 1 6年 6月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri v e r Vo 1 47, No 1 1 J u n e,2 0 1 6 文章编号 : 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 6 ) 1 1 0 0 4 8 0 3 南水北调中线穿漳工程混凝土裂缝处理 韩 永 席, 岳 耕 ( 中国人 民武装警察部 队 水 电第一总队, 广西 南宁 5 3 0 0 2 8 ) 摘要 : 对 南水北调 中线 穿漳 河交叉建 筑物进行质 量检 查时发 现, 管 身段 、 出口节制闸及 泄槽段 部分存在 混凝土 裂缝。根 据南水北调工程相关规定 , 对发现
2、的裂缝进行 了分类 。经研 究决定 , 对 I类裂 缝采取切槽嵌 缝方 式 进行 处理 , 对 类裂缝采取化 学灌浆方式处理 。介 绍 了裂缝处理过 程及 注意事项 。处理后 , 对 不同处理 方式 的效果进行 了评价 , 结果表 明 I类裂缝处理效果较为满意 , 类裂缝 处理 效果有待加 强。 关键词 : 切槽嵌缝 ;预缩砂浆 ; 化 学灌浆 ; 聚氨 酯;混凝土裂缝 中图法分类号 : T V 5 4 3 文献标 志码 :A D0I : 1 0 1 6 2 3 2 j c n k i 1 0 0 1 4 1 7 9 2 0 1 6 1 1 0 l 3 1 工程概况 南水北调中线一期总干渠穿漳
3、工程位于河南省安 阳市安丰乡施家河村与河北省邯郸市讲武城之间。东 距京广线漳河铁路桥约 2 k m, 距 1 0 7国道约 2 5 k m, 南距安阳市 1 7 k m, 北距邯郸市 3 6 k m, 其上游1 1 4 k m 处建 有 岳城水 库 。 在对穿漳工程 已浇筑混凝土开展质量检查过程中 发现 , 管身段 、 出口节制闸与退水排冰闸泄槽段部分混 凝土 存 在 裂缝 。为此 项 目部 于 2 0 1 2年 3月 委 托长 江 勘测规划设计研究有 限责任公 司对 裂缝 进行全面检 测 , 共检测 出 6 1条裂缝 , 其 中 I类裂缝 4 6条 , 类裂 缝 1 5条 。 2 裂缝产生原
4、因与影响 2 1 裂缝产生原 因 ( 1 )当上下层混凝 土浇筑 间隔时间过长时, 已浇 混凝土温度已降到接近 日常气温 , 新浇混凝土在浇筑 后 5 d内水化热快速累积, 内部温度升 到峰值然后又 逐渐降温。一般认为新浇混凝土在 高度为其长度 的 2 0 区域 内属严重约束区, 在约束 区内新浇混凝土受 到较大约束拉应力 , 当约束力超过新浇混凝土抗拉极 限时必然产生裂缝 。 ( 2 )穿漳工程普通 C 3 0混凝土 P O 4 2 5水 泥用 量为 2 6 5 k g m , 泵 送 C 3 0混 凝土 P 0 4 2 5水泥 用 量 为 3 1 4 k g m , 水 泥 用 量 大 ,
5、 水 化 速 度 快 , 早 期 水 化 热 高, 混凝土养护不及时极易产生裂缝 。 ( 3 )边墙混凝土内外养护条件不同, 温差较大, 从 而产 生温 度荷 载 , 导 致边 墙较 中墙 裂缝 多 。 2 2 裂缝影响 混凝 土裂缝 严 重影 响混 凝 土 的 强度 等级 , 使 钢筋 产生严重锈蚀 , 降低混凝土与钢筋握裹力 , 降低使用年 限 ; 另外 , 裂缝 还是产 生 渗漏水 的 主要原 因 。 3 裂缝分类 根据南水北调工程 相关规定 , 混凝土结构裂缝 检 查判 别标 准见 表 1 。 结合穿漳工程实 际情况 , 项 目部将 缝宽小于 0 2 m m、 缝 深 不超 过 钢 筋
6、保 护 层 的裂 缝 划 为 I 类 裂 缝 ; 将 缝宽 在 0 2 0 4 m m、 缝 深超 过 钢 筋 保 护 层 且小 于结 构厚 度 1 2的裂 缝划 为 类 裂 缝 ; 退 水 闸 为 3级 建 葫 物 , 泄槽段素混凝土底板裂缝按照 类裂缝处理。 根据具体调查 , 穿漳工程裂缝情况见表 2 。 4 裂缝处理方法 根据裂缝检测情况 , 项 目部组织业主、 设计 、 监理 收稿 日期 : 2 0 1 60 3 2 8 作者简介 : 韩永席 , 男, 工程师 , 主要从事水利水 电工程施 工工作 。Em a i l : 4 4 5 1 9 6 5 2 6 q q C O rn 第 1
7、 1期 韩永席 , 等 : 南水北调 中线穿漳工程 混凝土裂缝处 理4 9 表 2 穿漳工程裂缝情况统计 部 位 萼缝 宽 部 位 萼缝 宽 管身右洞第 3节右侧 1 闭合 4 6 0 I 4 0 2 0 3 4 0 9 0 I I 管身右洞第 4节右侧 1 闭合 2 O 0 I 管身左洞第 l 5节左侧 1 0 2 0 4 3 0 9 5 I I 管身右洞第 5节右侧 1 闭合 7 2 O I 管身左洞第 2 2节右侧 1 0 2 0 2 2 5 8 4 I I 2 闭合 1 O 0 I 2 0 1 O 2 4 0 4 5 I 管身 右洞第 9节右侧 1 闭合 3 O 0 I 管身左洞第 2
8、 2节左侧 1 0 2 0 2 4 0 4 1 I 管身右洞第 1 0节右侧 1 闭合 2 9 0 I 2 0 1 0 1 5 0 3 2 I 2 闭合 2 6 0 I 3 0 1 0 0 8 0 6 8 I 3 闭合 1 6 0 I 管身左洞第 2 3节左侧 1 0 1 0 1 8 0 6 3 I 管身右洞第 1 1节右侧 1 闭合 2 5 0 I 管身左洞第 2 4节右侧 1 0 1 0 1 5 0 4 2 I 管身右洞第 l 2节右侧 1 0 2 6 9 0 3 8 I 管身左洞第 2 4节左 侧 1 0 】 O 1 8 0 2 1 I 管身右洞第 l 3节右侧 1 0 1 2 2 5
9、5 6 I 管身左洞第 2 8节左侧 1 0 1 0 0 8 0 4 8 I 2 0 1 2 3 0 4 3 I 2 0 1 0 0 4 0 6 5 I 管身右洞第 l 4节右侧 1 2 0 3 O 0 5 0 I 节制闸右孔右墩 1 0 1 4 4 5 0 1 3 8 1 I 2 0 1 0 4 0 4 8 I 2 0 1 5 1 9 0 l 1 5 3 0 2 3 O 0 3 6 I 3 0 2 0 2 O 0 4 0 I 4 0 1 0 5 0 5 5 I 节制闸右孔 左墩 1 0 2 8 3 1 6 1 3 6 I I 管身右洞第 1 5节右侧 1 0 1 0 2 4 5 4 I 2
10、0 2 0 1 6 7 8 3 I 2 0 1 2 6 0 4 8 I 3 0 1 2 0 4 6 4 3 I 管身左洞第 7节左侧 1 闭合 2 8 O I 4 0 1 4 1 2 0 6 4 I 管身左洞第 8节左侧 1 闭合 1 5 0 I 节制闸中孔右墩 1 0 2 6 3 1 0 1 2 0 I I 管身左洞第 9节左侧 1 闭合 3 1 0 I 2 0 1 5 2 9 8 7 7 I 2 闭合 2 7 0 I 节制闸中孔左 墩 1 0 2 4 2 9 9 1 0 4 I I 管身左洞第 1 0节左侧 1 闭合 3 4 0 I 2 0 2 3 3 8 5 1 4 1 I I 2 闭合
11、 2 9 0 I 节制 闸左孔右墩 1 0 2 6 3 3 0 9 8 I I 管身左洞第 1 1节左侧 1 闭合 1 8 0 I 节制闸左孔左墩 1 0 1 8 2 1 0 5 6 I 管身左洞第 l 2节左 侧 1 闭合 2 8 5 I 2 0 1 6 3 2 3 9 9 0 I 管身左洞第 1 3节 左侧 1 闭合 3 1 0 I 3 0 2 0 2 4 0 l 1 7 2 闭合 2 7 0 I 泄槽段底板 1 2 1 2 6 O 0 贯穿 管身左洞第 1 4节左侧 1 0 1 0 1 2 5 4 4 I 2 2 6 8 1 3 5 0 贯穿 2 0 1 1 6 0 6 5 I 3 1
12、7 6 8 7 0 贯穿 3 0 2 3 2 0 1 2 5 施工四方技术人员进行分析。分析认为 : I 类裂缝窄 、 浅 , 主 要 为龟裂 、 表 面 裂缝 , 因此 可 采 取 切槽 嵌 填 预 缩 砂浆的方法修补 ; 1 1 类裂缝较宽 、 较深, 危害性大 , 但不 影响结构强度 , 因此可以采取化学灌浆、 灌注聚氨酯类 灌浆材料的方法修补。 4 1 I类裂缝处理措施 ( 1 )凿槽。使用切割机沿裂缝走 向割开深 23 c m、 宽 3 e r l l 的 U型槽 , 然后使用压力水将槽 内的废渣 冲洗干净。完成后 , 报请监理工程师验收。 ( 2 )回填材料。切槽验 收合格后 ,
13、沿槽壁与槽 底 涂刷一层水泥净浆 , 然后分层嵌填预缩砂浆 , 层厚 1 5 (3 m左右 , 使用木槌锤击 密实 , 然后进行 上一层施工 。 砂浆嵌填略高 出混凝土面 , 最后使用刮刀刮平。预缩 砂浆施工必须连续进行 , 防止砂浆凝结。 预缩砂浆性能指标为 : M3 5 W6 F 1 5 0 , 水胶 比 0 3 8 ; 每立方砂浆各材 料用量 为 : 4 2 5水泥 4 8 6 k g , 粉 煤灰 1 2 2 k g , 水 2 3 0 k g , 砂 1 2 7 9 k g ; 砂浆密度 2 1 2 0 k g m 。 。 稠 度 为 1 0 3 0 mm。 ( 4 )养护。预缩砂浆
14、施工完毕后, 进行洒水养护, 保持砂浆湿润 , 养护期为 2 8 d 。 4 2 II 类裂缝处理措 施 ( 1 )施工准备。化学灌浆采用 L W水溶性聚氨酯 类灌浆材料 , 其主要性能指标如下。 黏 度 ( 厘 泊 ) ( 2 5 ) 2 0 0 3 0 MP a s 5 0 人 民 长 江 比重 1 0 8 g c m 凝胶时问 几分 一几十分钟可调 粘结强度( 潮湿表面) 0 7 MP a 抗拉强度 2 1 MP a 伸 长率 1 3 0 1 8 0 抗渗性能 1 81 0 一c m s 包水量 2 0倍 遇水膨胀倍数 0 0 1 毒性 无毒 灌浆设 备选用单 液 电动化 学灌浆 泵,
15、功率 为 9 0 w, 灌浆压力 0 2 5 MP a 。 ( 2 )切 槽 封 缝 。沿 裂 缝 切 V 型槽 , 宽 4 c m、 深 3 c m, 要求切槽必须跨缝准确, 用压力水将切槽 冲洗干 净。切槽经监理验 收后 , 使用 M3 5预缩砂浆封缝 , 封 缝时在渗水点埋设水管引出渗水 。 ( 3 )钻孔 。根据方便浆液渗透 的原则 , 使用手钻 在裂缝 单 侧或 两侧 钻骑 缝灌 浆孔 。灌 浆孔 孔径 1 4 m m, 间距 2 0 e m, 孔深一般为 2 0 c m, 以钻穿裂缝为宜; 孔位布置见图 1 ; I I 类裂缝布孔数量见表 3 。钻孔完成 后 , 使用压力空气或压力
16、水将孔内的浮渣清理干净。 1 0 h 20 h o 0 O o o o o o 宝 工 图 1 化学灌 浆孔位布 置( 尺寸单位 : c m) 表 3类裂缝布孔数量 ( 4 )埋设灌浆嘴。所有灌浆孑 L 均埋人灌浆嘴 , 灌 浆嘴与灌浆孔壁必须连接紧密 , 防止灌浆时沿灌浆孔 漏浆。灌浆嘴埋设完毕后 , 使用压缩空气检查裂缝与 灌浆嘴之间的畅通性、 封缝的密封性 以及灌浆嘴的牢 固性可靠性 , 确保灌浆顺 利进行。压缩空气压力不得 大 于 0 2 M P a 。 ( 5 )灌浆 。灌浆设备采用容量为 2 L的电动灌浆 泵 , 单液法灌浆。灌浆顺序为竖缝 自下而上逐孔灌浆 , 水平缝( 或接近水
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