觀音閣水庫裂縫修補前期準備工作分析

觀音閣水庫裂縫修補前期準備工作分析

孟慶玲

(遼寧省水文水資源勘測局,沈陽110003)

摘要：觀音閣水庫溢流壩250.50m高程裂縫處理試驗段修補前，進行了較為完善的裂縫統計及修補原則確定和質量控制點預設等準備工作，保證了既定工期目標和質量目標的實現，驗證了工法的可行性。

關鍵詞：觀音閣水庫;裂縫;處理;前期準備

中圖分類號：TV698.2+31

Analysis of Preparatory Work in Guanyinge Reservoir Crack Repair

MENG Qing-ling

(LiaoningHydrologyandWaterResourcesSurveyBureau,Shenyang110003,China)

Abstract：Before Guanyinge reservoir spillway dam elevation 250.50m crack treatment test section is repaired, more complete crack statistics, repairing principle determination, quality control point presetting and other preparatory work are conducted, thereby ensuring realization of given construction duration objective and quality objective, and verifying the feasibility of construction method.

Keywords：Guanyinge reservoir; crack; treatment; preparation

觀音閣水庫工程建設期間在250.50m高程形成的水平越冬縫裂縫比較集中，高水位運行時滲漏、凍脹明顯，溢流壩段頂層廊道及溢流面下游尤甚。2013年，管理單位利用主汛前騰空庫容的短暫時機，選擇大壩23～26號溢流壩段作為化學灌漿與手刮聚脲綜合處理裂縫工法的試驗段，為后續裂縫修補處理工程的實施積累數據。修補處理前對裂縫進行有步驟、有計劃的統計，確定了修補原則及質量控制點，進而保證了處理工法的成功實施。

1工程概況

觀音閣水庫是以城市供水和防洪為主，兼顧灌溉、發電和養魚的大(1)型水利樞紐工程，1995年10月建成。水庫全長1040m的碾壓式混凝土重力攔河壩體剖面為“金包銀”形式，上游防滲層、下游保護層、基礎墊層及廊道、底孔等孔洞周圍為常態鋼筋混凝土，內部配重為含粉煤灰30%～35%的干貧碾壓混凝土。2009年6月、2013年1月現場勘察發現250.50m高程水平施工越冬縫裂縫比較集中，高水位運行時滲漏、凍脹明顯，溢流壩段頂層廊道及溢流面下游尤甚。該條裂縫形成至今從未經過修補處理。

2裂縫統計

裂縫處理總的工法確定后，首先要對裂縫長度進行統計和檢測，為施工組織設計預估工程量，進行人、材、機統籌。

2.1上游壩面水平越冬縫長度統計

接近或者大于8m以上的裂縫長度，按照全壩段16m處理，大于16m以上的和小于8m的按照裂縫兩端外延0.50m處理。檢測發現，試驗段246.00m高程以上缺陷裂縫長度介于8～16m之間，故統計裂縫長度按照全壩段計算，即16×4=64m。

2.2上游結構縫長度統計

結構縫處理必須按通縫全長處理。暫定工程實施時壩前水位為245.50m，處理起始高程確定為246.00m，修補范圍為246.00～255.20m。試驗段涉及4個壩段，存在5條結構縫。根據圖紙測算并結合現場量測，每孔閘門底檻之前的246.00～255.20m直線段及弧段長12m，確定試驗段需要處理的結構縫長度為 12×5=60m。

2.3下游溢流堰面裂縫

9號表孔(23號、24號壩段各一半)、11號表孔(25號、26號壩段各一半)堰面混凝土在249.25m高程分別存在長度等于溢流表孔單寬的水平缺陷裂縫，高水位運行時伴有較多滲水(冬季形成冰包)，因此下游溢流堰面水平裂縫長度確定為24m。

匯總統計，水平裂縫88m，結構縫50m。

3確定裂縫修補原則

對試驗段的水平越冬縫、結構縫損傷、水平裂縫等各類缺陷，經過討論確定如下修補處理原則：

a.觀音閣水庫地處嚴寒地區，處理方案必須充分考慮能夠適應工程所在地溫差變化、凍脹凍融等復雜環境下的運行工況。

b.對于裂縫，需選取能夠適應較大變形的柔性材料進行表面粘貼處理，如適于人工手刮施工的單組分聚脲防滲涂料(手刮聚脲)；選取適應環境變化的遇水膨脹型的水溶性聚氨酯柔性化學漿液進行內部封閉，其固結后的彈性體能夠較好地填充裂縫內部空間。

c.對于結構縫，能夠適應較大變形的柔性材料是處理的唯一選擇，且應保證處理后結構縫仍能夠正常發揮變形作用。

d.對實施修補處理區域出現的混凝土凍融剝蝕、蜂窩、麻面、脫空、孔洞、鋼筋銹蝕及鼓脹、凍脹破壞、局部缺失、局部振搗不實等缺陷進行預處理，以保證裂縫及結構縫的整體修補效果。

e.處理時間需結合水庫調度計劃合理安排，力求在壩前水位適宜情況下，完成所有的缺陷修補，要求建設單位、施工單位密切關注水庫庫容變化，擇機進行。

4預設修補處理質量控制點及相關要求

根據工程設計文件和工法要求，分析影響工程質量的關鍵環節和重點部位，明確主要影響因素，確定質量控制點。

4.1混凝土布孔、鉆孔及灌漿前檢查關乎化學灌漿的成敗

a.鉆孔深度為結構厚度的1/3～2/3，且穿過裂縫，垂直裂縫表面走向，沿兩側錯位均勻布置，法線夾角大于45°。對裂縫與結構縫交匯部位，鉆孔到達分縫嵌填材料為止；鉆孔與裂縫間距小于結構厚度的1/2，鉆孔間距20～60cm。

b.鉆孔形成后，采用高壓水流(不低于0.3MPa)清洗混凝土表面與注漿孔上的松動顆粒、粉塵，使表面干凈、潤濕、新鮮，用壓氣法初步判斷鉆孔與裂縫的連通性。

c.從最低處觀察孔開始依次向上，用高壓力向檢查嘴內注入潔凈水，觀察其他注漿孔出水情況。若相鄰上部的注漿孔有水涌出，說明該注漿孔與裂縫連通良好。移至涌水注漿孔的鄰近上部注漿孔注水，直至全部注漿孔均與裂縫連通良好為止。注水檢查完成后，用注漿嘴替換檢查嘴。注漿嘴固定在注漿孔內4cm，與孔壁密貼、無空隙、不漏水。裂縫寬度大于0.50mm的裂縫在注水檢查完成后應進行表面臨時剛性封堵。

4.2原狀混凝土預處理直接影響手刮聚脲效果

a.老化、風化、凍融破壞的混凝土表面必須鑿毛，鑿毛深度根據現場結果確定，一般為20～30mm，以露出新鮮混凝土面為宜。鑿毛后使用高壓風槍清理表面，采用聚合物砂漿填補，使之與周圍混凝土表面齊平。

b.對于裂縫途經的混凝土脫空部位(剝蝕或凹坑深度大于30mm)，采用植筋加丙乳聚合物混凝土進行補強加固，提高新老混凝土之間的黏結強度和抗剪強度。修補后混凝土表面及砂漿脫落部位涂抹聚合物砂漿找平。

c.預處理結束后，必須將混凝土表面附著的水泥漿及凍融的表層打磨掉，保證處理基面的平整度。打磨的范圍為預處理邊緣以外100mm。對于裂縫兩側混凝土的打磨，應保證打磨區域邊緣與裂縫距離大于180mm。對于久歷凍融、水位變化區域的裂縫則要擴大防護范圍，裂縫兩側防護寬度距裂縫600～1000mm。

4.3結構縫修補需關注細節

a.結構縫處理前，對有滲水區域先進行止水灌漿，待該區域表面干燥、無潮濕環境后才能進行下道工序施工。

b.去除結構縫中失效的填充材料，用柔性填料重新填好，頂口與原基面齊平。針對結構縫現狀及國內外現有修補材料，內部采用化學灌漿+GB材料+橡膠棒+砂漿作為填充材料，共同作為聚脲與原有嵌縫材料的中間層，使其既對下部形成保護，又對上部聚脲材料提供骨料支撐。

c.對于結構縫與裂縫、結構縫與其他缺陷交匯的部位，應在表面大范圍處理之前進行細部預處理。

5結語

由于前期準備工作細致、有效，承建單位利用短暫的騰空庫容時間，完成了試驗段既定的修補處理作業。當年冬季9號、11號表孔再未出現冰包，且處理后頂層廊道內原滲水處明顯有積水被擠出，說明裂縫已被化灌材料可靠填充，該工法可行，質量可靠。

建議盡快實施工程剩余缺陷部位的處理，盡早截斷微細滲漏通道，防止缺陷向深度、寬度蔓延。

參考文獻

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[3]傅溫，王宏彬.混凝土工程新技術[M].北京:中國建材工業出版社,1994.