唐河水電站大壩混凝土面板裂縫處理

王 建

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程概況

唐河水電站位于山西省靈丘縣東河南鎮韓淤地村西。唐河屬海河流域大清河水系，壩址以上控制流域面積457 km2，電站為綜合利用水庫，工程任務為：以水力發電、工業供水和農業灌溉為主，兼顧防洪。設計總庫容為998.8萬m3。

唐河水電站大壩設計沿壩軸線從左到右依次為重力壩段、泄洪閘段和混凝土面板堆石壩段，其中樁號0+114.5～0+395段為混凝土面板堆石壩段，該段壩頂長280.5 m，寬6 m，最大壩高26.9 m，上游坡比1:1.4，下游坡比1:1.4。面板混凝土厚40 cm，混凝土強度等級C25W8F200，由山西省水利基本建設工程質量檢測中心站試配。

2 混凝土面板裂縫檢查、統計

2012年7月大壩面板混凝土澆筑完成后，用土工布覆蓋灑水養護90 d，然后組織進行了面板裂縫檢查、統計。后期還定期每月組織進行一次檢查，檢查有無新產生的裂縫，以便及時進行監測、處理。

檢查過程中，依據《大壩混凝土面板平面布置圖》中的設計分段，每段進行了編號。檢查中從下至上進行排查，將排查出的裂縫按高程，由低到高進行了編號、記錄，畫出走向示意圖，圖中標明面板編號、裂縫位置、裂縫編號、裂縫長度、裂縫寬度、裂縫深度。

依據普查結果逐段、逐條按其分布高程繪制《面板裂縫分布平面圖》。

根據裂縫不同寬度，將裂縫分為三類：

①裂縫寬度小于0.1 mm；②裂縫寬度在0.1～0.2 mm之間；③裂縫寬度大于0.20 mm；

依據普查結果分三類逐段填寫《面板裂縫分類統計表》。

3 面板裂縫處理方案

混凝土面板裂縫處理采用了“內填外堵”的處理方案。對混凝土內部裂隙采用填充或灌漿的方式堵塞滲漏通道，對混凝土裂隙外部采用封堵的方式，防止水流進入裂隙，有效地保證了混凝土面板的防滲漏效果。

面板裂縫處理材料選用了杭州國電大壩安全工程有限公司生產的防水材料。根據廠家建議，選用材料為：①表面涂刷層為彈性環氧涂料；②表面找平層為SR塑性填料；③封閉處理材料為三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片；④灌漿材料為LW、HW水溶性聚氨酯化學材料。

根據不同的裂縫寬度，采取了三種不同的處理方案：

1）對于裂縫寬度小于0.1 mm的裂隙，使用彈性環氧涂料進行表面涂刷，在混凝土表面形成一層薄膜，有效地封閉滲漏通道方式進行處理；

2）對于裂縫寬度在0.1～0.2 mm之間的裂隙，先使用SR塑性填料找平，在裂隙上做個鼓包，然后采用三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片進行表面粘貼封閉進行處理；

3）對于裂縫寬度大于0.2 mm的裂隙，先采用化學灌漿處理，然后用SR塑性填料找平，在裂隙上做個鼓包，再用三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片進行表面粘貼封閉進行處理。

4 裂縫處理施工工藝

4.1 施工工藝流程

1）進行表面涂刷彈性環氧涂料施工流程（裂縫寬度小于0.1 mm）見圖 1。

圖1 寬度小于0.1 mm裂縫處理的施工流程

2）進行表面粘貼SR防滲蓋片封閉處理施工流程（裂縫寬度在0.1～0.2 mm之間）見圖2。

圖2 寬度在0.1～0.2 mm裂縫處理的施工流程

3）進行聚氨酯化學灌漿、表面粘貼SR防滲蓋片封閉處理施工流程（裂縫寬度大于0.2 mm）見圖3。

圖3 寬度大于0.2 mm裂縫處理的施工流程

4.2 施工工藝

4.2.1 表面涂刷彈性環氧涂料封閉處理（裂縫寬度小于0.1 mm）

（1）首先將準備處理的裂縫兩側各10 cm范圍內的浮土及雜物用毛刷清掃干凈，然后再用濕棉紗擦拭干凈，吹干待用。清理完成一條涂刷一條，防止再落上灰塵，影響防滲效果。

（2）對于局部不平整的混凝土面先采用彈性環氧砂漿找平，再用磨光機打磨平整。

（3）沿裂縫兩側各10 cm寬范圍均勻涂刷彈性環氧涂料，干燥凝固后，形成一層涂層覆蓋層，堵塞了混凝土表面裂隙滲漏通道，起到防止滲漏作用。

4.2.2 表面粘貼SR防滲蓋片封閉處理（裂縫寬度在0.1～0.2 mm之間）

（1）先將裂縫兩側各15 cm范圍內的混凝土面用鋼絲刷打毛，除去松動灰皮及凸出部位，再用濕棉紗擦拭干凈。

（2）對于局部不平整的混凝土面采用彈性環氧砂漿找平，或用磨光機打磨平整。

（3）沿裂縫兩側各15 cm寬范圍均勻涂刷SR底膠，涂刷部位為粘貼三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片的部位。SR底膠晾干后，先用SR塑性填料找平，做成鼓包，然后再粘貼三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片。從裂縫一邊向另一邊粘貼，排盡空氣，擠壓密實。三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片接頭的搭接長度不小于10 cm。粘貼完成后在SR防滲蓋片兩側用5 cm寬×5 mm厚鍍鋅扁鋼壓住，采用直徑10 mm，10 cm長的鍍鋅膨脹螺栓固定，每間隔50 cm錨固一根。最后用相應的HK封邊劑封邊處理，做成三角形（見圖4）。

圖4 小于0．2 mm裂縫表面粘貼封閉處理圖（單位：mm）

4.2.3 聚氨酯化學灌漿、粘貼SR防滲蓋片封閉處理（裂縫寬度大于0.20 mm）

（1）灌漿。沿裂縫兩側10 cm位置，每間隔30 cm用電鉆打灌漿斜孔，孔徑14 mm，孔深25 cm,使其穿過縫面。裂隙兩側采用花孔，左右孔要錯開，這樣灌漿效果較好。完成后，用有壓清水（壓力0.2 MPa）沖洗；然后埋塑料灌漿嘴（外徑13 mm、長10 cm）；完成后將裂縫表面清理干凈，沿裂縫均勻涂刷HK封邊劑。封堵好灌漿嘴孔口后，再進行壓水試驗，壓力0.3 MPa，觀察裂縫表面封堵是否密實，裂縫是否連通。

配漿漿液：

① LW：HW=30：70；

②根據縫寬情況，適量添加稀釋劑丙酮(小于5%）。

添加順序：LW→HW→稀釋劑，然后攪拌均勻，隨配隨用。

水平方向的灌漿孔逐孔依次灌漿，豎直方向的灌漿孔從上而下灌漿。灌漿壓力0.3 MPa，當鄰近孔出漿后，維持0.3 MPa壓力3 min為止。然后用鐵絲扎緊灌漿嘴。漿液固化72 h后，割掉灌漿嘴，再進行鑿槽處理和表面粘貼SR防滲蓋片封閉處理。

（2）鑿槽。①沿裂縫鑿出5 cm寬，3 cm深的“V”型槽，清除松動的混凝土，然后用濕棉紗擦拭干凈。②沿裂縫兩側各15 cm寬范圍均勻涂刷SR底膠，涂刷部位為粘貼三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片的部位。SR底膠晾干后，先用SR塑性填料找平，做成鼓包，然后再粘貼三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片。從裂縫一邊向另一邊粘貼，排盡空氣，擠壓密實。三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片接頭的搭接長度不小于10 cm。粘貼完成后在SR防滲蓋片兩側用5 cm寬×5 mm厚鍍鋅扁鋼壓住，采用直徑10 mm，10 cm長的鍍鋅膨脹螺栓固定，每間隔50 cm錨固一根。最后用相應的HK封邊劑封邊處理，做成三角形。

5 施工注意事項

1）施工過程中要保持作業面干燥，否則不能施工；

2）三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片在未使用前，不得將防粘保護紙撕開，以防止水材料表面受到污染，影響使用效果；

3）施工完成后，不要任意撕扯，造成人為破壞；

4）混凝土面板裂縫的處理，必須按批準的施工方案及有關規程進行施工，確保工程質量。

6 止水材料及主要性能

6.1 SR塑性填料

SR塑性填料主要性能指標見表1。

表1 SR塑性填料主要性能指標

6.2 三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片

三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片作為混凝土面板壩常用的表層蓋板，用于混凝土表面裂縫修補處理。

三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片主要性能指標見表2。

表2 三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片性能控制指標

6.3 彈性環氧涂料

彈性環氧涂料的主要成分是樹脂及其他摻加劑。

彈性環氧涂料的性能指標見表3。

表3 彈性環氧涂料主要性能指標

6.4 LW/HW水溶性聚氨酯

其性能見表4。

表4 LW/HW水溶性聚氨酯主要性能指標

續表4

6.5 HK封邊劑

其性能見表5。

表5 HK系列封邊粘合劑主要性能指標

7 裂縫處理質量要求

1）混凝土裂縫兩側表面處理：混凝土表面干燥、無浮漿、砂石、蜂窩、麻面。

2）三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片覆蓋要求：SR底膠涂刷均勻不漏刷，涂刷范圍為待粘貼三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片的混凝土面；三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片粘貼平整密實，排出空氣；三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片接頭部位搭接緊密，搭接長度為10 cm，搭接邊緣使用HK封邊劑封邊密實；三元乙丙橡膠增強型SR防滲蓋片外緣用封邊劑封邊，封邊應平滑、無棱角。

8 結束語

唐河水電站大壩混凝土面板裂縫處理采用該施工工藝，取得了良好的防滲效果，有效堵塞了大壩面板裂縫的滲漏通道，采用多重手段保證了大壩面板裂縫的抗滲漏性能，也為我局在類似工程施工中積累了寶貴經驗。