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大坝裂缝处理方案

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2020年4月19日
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砼大坝裂缝处理方案

目 录

1、 工程概况
2、 施工组织机构及人员配置
3、 主要施工机具及设备
4、 主要工序的施工工艺流程
5、 裂缝处理方案
6、 施工质量保证措施
7、 施工安全注意事项
8、 化学浆材的使用和保管
9、 混凝土裂缝处理检查标准

砼大坝裂缝处理方案
一、 工程概况：
工程基本情况（略）
裂缝调查情况（略）
裂缝判定标准：
大致积混凝土裂缝分类及评判标准：
Ⅰ类：一般缝宽δ<0.2mm,缝深h≤30cm,性状表现为龟裂或呈细微规则性.多由于干缩、沉缩所产生，对结构应力、耐久性和安全基本无影响；
Ⅱ类：表面（浅层）裂缝，一般缝宽0.2mm≤δ<0.3mm，缝深30cm>h≤100cm，平面缝长3m<L<5m，呈规则状。多由于气温骤降期温度冲击且保温不善等形成。视裂缝所在部位对结构应力、耐久性和安全运行有一定程序影响；
Ⅲ类：表面深层裂缝，缝宽100cm<h≤500cm，缝长大于500cm，或平面大于、等于三分之一坝块宽度，侧面大于1~2个浇筑层厚，呈规则状。多由于内外温差过大或较大的气温骤降冲击且保温不善等形成。对结构应力、稳定、耐久性和安全有较大影响；
Ⅳ类：缝宽δ>0.5mm，缝深大于500cm，侧（立）面长度h>500cm，若从基础向开裂，且平面上贯穿全仓，则称为基础贯穿裂缝，否则称为贯穿裂缝。这种裂缝主要由于基础温差超过设计标准，或在基础约束区受较大气温骤降冲击产生的裂缝在后期降温中继续发展等原因而形成。它使结构受力、耐久性和稳定安全系数降到临界值或其下。
钢筋混凝土裂缝分类评判标准：
Ⅰ类：表面缝宽δ<0.20mm，缝长50cm≤L<100cm，缝深h≤30cm；
　　Ⅱ类：表面裂缝宽0.2mm≤δ<0.3mm，缝长100cm≤L<200cm，缝深30cm<h≤100cm，且不超过结构厚度1/4；
　　Ⅲ类：表面缝宽0.2mm≤δ<0.3mm，缝长200cm≤L<400cm，缝深100cm<h≤200cm，或大于结构厚度1/2；
　　Ⅳ类：表面缝宽δ>0.4mm，缝长L≥400cm，缝深h≥200cm或基本将结构裂穿（大于2/3结构厚度）。
二、施工组织机构及人员配置：
为了保证施工目标的实现，我公司在施工现场设立了项目经理部，明确了各自的职责，项目经理部人员构成如下：
项目经理：1人
技术负责：1人
钻孔负责：1人
灌浆负责：1人
安 全 员：1人
钻孔人员：2人
清理人员：2人
封缝人员：4人
灌浆人员：4人
三、 主要施工机具及设备：
根据工程的进展需要，我们分批进场所需的各类机具设备，所用机具设备情况列表如下：
序号
设 备 名 称
性能状况
单 位
数 量
备 注
1
手持电钻
良好
台
3

2
空压机
良好
台
1

3
手动灌浆泵
良好
台
2

4
电焊机
良好
台
1

5
角磨机
良好
台
6

6
电子称
良好
台
2

7
手动葫芦
良好
个
10

8
吊篮
良好
个
4

四、 主要工序的施工工艺流程：
（1）浅层裂缝处理施工工艺流程：
浅层裂缝施工工艺：施工准备 清理表面 分层涂刷 清理施工现场 验收。
（2）深层及贯穿性裂缝处理施工工艺流程：
深层及贯穿性裂缝处理施工工艺：施工准备 查缝定位 缝口凿槽 清理裂缝 封闭裂缝 布孔、钻孔 清孔 安装注浆塞 连接注浆泵
灌浆 清理施工面 验收。
（3）伸缩缝处理施工工艺流程：
伸缩缝处理施工工艺：施工准备 查缝定位 缝面清理 清理伸缩缝 封闭伸缩缝 布孔、钻孔
清孔 安装注浆塞 连接注浆泵 灌浆
清理施工面 验收。
五、裂缝处理方案
5.1浅层裂缝处理方案
浅层裂缝只进行表面处理，处理目的是进行封口封闭，以防止渗漏和钢筋锈蚀，增强抗冲磨能力。该工程砼裂缝宽可能受气温的影响。因此封闭材料宜采用弹性环氧涂料。具体方法是先将裂缝两边各2cm宽的区域打磨清洁，然后分层涂刷弹性环氧涂料，总涂层厚度不小于2mm。
对于典型的变形缝，为了适应变形，最好采用架涂，不要采用满涂，架涂是在裂缝的表面两侧各涂0.5cm的石蜡油，然后在裂缝上涂4cm的弹性环氧涂料，这样利用1cm的自由变形区适应裂缝变形。
合成后的弹性环氧涂料具有以下性能指标：
粘结强度：4.1MPa；
拉伸强度：1.0MPa；
拉伸变形：20%；
抗渗性能：对1mm的深层，从0.1MPa开始加压，每小时加0.1MPa，到1.5MPa，经过1小时不渗漏。
5.2深层及贯穿性裂缝处理方案
深层及贯穿性裂缝采用缝口凿槽嵌缝与缝内化学灌浆相结合的方法处理。V型凿槽尺寸为宽×深＝5cm×4cm ，槽内回填环氧砂浆，回填前应在槽底涂刷界面剂，以增强粘结强度。界面剂可采用以潮湿固化剂配置的环氧树脂基液。回填砂浆时应将砂浆捣实，直到表面冒浆，然后表面抹光。
采用距缝一侧10cm -20cm处钻斜孔进行化学灌浆，孔深30cm~80cm,（视缝深而定,孔深钻至缝深2/3处），孔径16mm孔距50cm~150cm（视缝宽而定），钻孔完成后及缝口嵌填前应用高压气重复吹洗，保证孔缝畅通，不通的孔作为盲孔处理，予以回填。吹洗后钻孔安装外径16mm专用化学灌浆塞。
缝内灌浆材料采用低粘度环氧浆材，合成后的浆材应具有以下特点及性能指标要求：
（1）粘度小，可灌性好；
（2）和混凝土的粘结强度高，大于混凝土本身的抗拉强度；
（3）浆液具有亲水性，对潮湿界面的亲和力好；
（4）可低温固化，凝固时间能够调节。
环氧浆液的主要性能指标见表2。
　　　　 　　环氧浆液的主要性能指标 表2
项 目
指 标
粘度（厘帕）25℃
10-15
比重（g/cmз）
1.02-1.04
粘结强度(潮湿表面MPa)
>2.5
抗拉强度(MPa)
>5.5
抗压强度(MPa)
>40
抗渗标号
>S15
灌浆应在缝口嵌封24h后进行，对于竖直裂缝自下而上逐孔灌注，对于水平裂缝，灌浆自一端向另一端逐孔灌注。当邻孔出浆时，封闭原孔自邻孔灌注，依此类推，直至结束。灌浆压力限制为0.2-0.5MPa,灌浆过程中严格控制压力上限，避免造成砼盖板的抬动。
5.3伸缩缝处理方案
伸缩缝的缝宽会随着结构受力及温度等因素的变化而变化，这类缝俗称“活缝”。“活缝”的特点要求选用弹性材料进行防水和封闭处理。弹性聚氨酯是“活缝”灌浆的首选材料，该材料固结体是一种弹性体，伸长率达300%，而且遇水膨胀。该材料主要性能指标见表3。
伸缩缝聚氨酯灌浆工艺同普通深层裂缝环氧灌浆工艺，但缝面不需要进行凿槽嵌填，仅用“三液两布”法粘贴玻璃丝布进行封闭止浆处理。
5.4化学灌浆结束标准
在设计压力下，灌浆结束封孔时的吸浆量小于0.02L/5min。
　　　　　　 聚氨酯浆液的主要性能指标 表3
项 目
指 标
粘度（厘帕）25℃
75~100
比重（g/cmз）
1.10
粘结强度(潮湿表面MPa)
2.4
抗拉强度(MPa)
7.8
抗渗性能
S15
遇水膨胀倍数
50%
六、 施工质量保证措施：
a) 施工中用到的各类环氧基液（用于粘贴玻璃丝布、界面剂等）、环氧砂浆、环氧浆液、聚氨酯浆液的配制严格按照厂家技术人员的要求和厂家的配合比进行配制，由于所用的材料属专利产品，厂家不公开各类浆材的配合比，只提供相应性能检测报告；
b) 大坝化学灌浆是在露天进行施工，由于浆液的胶凝时间与环境温度有很大关系，要注意天气的变换，在雨雪天气尽量避免施工；
c) 环境温度对浆液的胶凝时间有很大的影响，浆液的胶凝时间需综合考虑环境的温度，根据实际情况调节浆液的配比，达到调节浆液胶凝时间的目的；
d) 灌浆方式、方法：化学灌浆是真溶液，不存在如水泥颗粒浆材的沉淀问题，因此采用填压式灌浆，从坝段自下而上进行灌浆；
e) 裂缝里面的积水必须用高压气吹干净，在灌浆前孔内不能存有积水，以免浆液被积水稀释，影响灌浆质量；
f) 灌浆压力的控制：化学灌浆一般均应在较短的时间内，将灌浆压力上升到设计最大允许压力，以保证裂缝灌浆的密实性；
g) 化学灌浆的胶凝时间较水泥要短得多，因此，在灌浆前充分做好各项准备工作，严格检查设备的技术状况，连接牢固各个管路接口，在灌浆过程中尽量避免发生中断灌浆事故；
h) 认真做好灌浆过程的施工记录，发现异常情况，立即通知各方人员，协商解决。
七、 施工安全注意事项：
a) 坝面施工在高空作业，要求所有人员必须戴安全帽、系安全带；
b) 每天检查手动葫芦的性能，保证高空作业的安全性；
c) 施工人员配置齐全各种劳保用品，化学灌浆时操作人员必须穿戴好防护用品；
d) 现场做到安全、文明施工；
八、 化学浆材的使用和保管：
化学浆液使用的材料，在凝胶前，均有不同程度的毒性，且还有较多的易燃、易爆、腐蚀等药品，必须采取必要的安全防护措施，保证人体健康和避免环境污染，在使用和保管过程中应注意以下几点：
a) 使用化灌材料时必须严格遵守安全技术操作规程，同时必须对易燃、易爆、有毒和腐蚀作用的化学材料采取各种安全防护措施；
b) 化学材料要放置在低温、干燥、避光和通风良好的仓库内，密封存放，定期检查，并有专人保管；
c) 不要在施工现场大量存放易燃药品，施工现场备有防火设施；
d) 不允许易燃药品直接接触火源、热源和靠近电器起动设备，若需加热可用水浴等方法间接加热；
e) 在灌浆现场特别是堆放化学材料的地方，禁止吸烟和使用明火，非工作人员不得进入灌浆区域；
f) 灌浆完毕后，及时清理现场，清洗灌浆设备和仪器；
g) 化灌废液残余物不能随便倾倒，应统一专门处理，以免污染环境。
九、混凝土裂缝处理检查标准
9．1 裂缝灌浆质量检查标准
压水和声波检测
进行过水泥灌浆和化学灌浆的混凝土裂缝，灌浆后必须进行压水和场波检查，每条裂缝至少有两组检查孔，缝面漏水率不大于0.01Lu，声波波速不小于4500m/s。
钻孔取芯检查
对重要部位的Ⅱ、Ⅲ类缝和Ⅳ类缝处理后需进行钻孔取芯检查,观察其缝面浆液结石和充填情况,并测定其力学指标是否达到设计要求值。
9．2 结构加固处理质量检查标准
结构加固处理质量标准要在三个环节上严格控制：一是处理设计方案措施稳妥可靠；二是补强处理施工要严格按处理设计文件、技术要求和施工规程规范操作，达到设计要求；三是加强运行监测，观测资料与设计计算成果对比分析，判定安全度。