水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理_工程管理

1、水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理水工地下隧洞混凝土裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進(jìn)行防滲堵漏和補(bǔ)強(qiáng)加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗?jié)B性和抗老化性能，能阻擋外來(lái)水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋，滿意結(jié)構(gòu)耐久性和平安運(yùn)行;補(bǔ)強(qiáng)加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強(qiáng)度，最終要求能恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。目前裂縫處理一般采納高滲透改性環(huán)氧漿材，但均存在肯定的局限性，需討論環(huán)保型、低粘度、無(wú)收縮、抗老化強(qiáng)、粘接強(qiáng)度高、能滿意溫度縫反復(fù)收縮開(kāi)裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開(kāi)槽埋管法、打斜孔埋管法和無(wú)損貼嘴法。開(kāi)槽埋管法由于對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大，漿材損耗大，開(kāi)槽處難以修復(fù)好等問(wèn)題已普遍

2、不再采納;打斜孔埋管法能解決開(kāi)槽法的諸多不利，但存在管容耗漿大，微細(xì)粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量，由于該方法施工簡(jiǎn)潔而被普遍采納;無(wú)損貼嘴法是目前處理裂縫最先進(jìn)的方法，具有工藝簡(jiǎn)潔、無(wú)鉆孔、無(wú)孔容耗漿、易找準(zhǔn)裂縫、對(duì)混凝土無(wú)損傷、成本低等優(yōu)點(diǎn)值得大力推廣，無(wú)損貼嘴法處理裂縫的難點(diǎn)是滲水縫的貼嘴，采納ECH水下粘結(jié)膠進(jìn)行滲水縫的貼嘴能最大承受1.3MPa的壓力，為貼嘴法處理滲水裂縫供應(yīng)了條件。1、裂縫處理化學(xué)漿材的選擇化學(xué)漿材選擇應(yīng)把握的原則：一是漿材的可灌性，所選化學(xué)漿材必需能夠灌入裂縫，充填飽滿，灌入后能凝聚固化，以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)和防滲加固的目的;二是漿材的耐久性，所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩(wěn)定

3、，不易起化學(xué)變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強(qiáng)度，不易脫開(kāi)，對(duì)于一些活動(dòng)裂縫和不穩(wěn)定裂縫要特殊留意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點(diǎn)是：裂縫開(kāi)度較小、外水壓力大、漿液較難灌入，一般處理要求既要滿意補(bǔ)強(qiáng)又要防滲堵漏，灌漿材料一般采納高滲透改性環(huán)氧漿材。我們?cè)跐B水裂縫處理過(guò)程中采納了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材，詳見(jiàn)表1。以上三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)，EAA、CW屬糠醛、丙酮改性系列，具有親水性、粘度低、可灌性較好，缺點(diǎn)是凝固時(shí)間長(zhǎng)、脆性大，不相宜對(duì)變化的裂縫進(jìn)行處理;LPL漿材屬活性稀釋劑改性系列具有親水性、凝固時(shí)間快、脆性小、漿材本身不收縮的優(yōu)點(diǎn)，但粘度大，對(duì)于細(xì)小裂縫的可灌

4、性差。2、打斜孔埋管法處理滲水裂縫2.1 工藝流程裂縫清洗鉆斜孔清孔、埋管表面封縫通風(fēng)檢查漿液配制注漿封孔處理待凝檢查表面處理2.2重要工藝技術(shù)要求(1)裂縫清洗：對(duì)縫面用高壓水進(jìn)行清洗，直至清楚地露出裂縫為止;(2)鉆孔：在裂縫中心線1015cm兩側(cè)鉆斜孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交替布置，淺孔深2530 cm，傾角約50°，深孔孔深4045cm，傾角約70;(3)清孔、埋管：用高壓水將孔清洗潔凈，每孔分上下兩層埋設(shè)兩根注漿管，一進(jìn)一出，下層管徑為8 mm，埋至距孔底5cm，為主注漿管;上層管徑為8mm，埋入孔內(nèi)10cm左右，為排水排氣回漿管，埋管材料用速凝水泥。(4)表

5、面封縫：用玻璃絲布或堵漏靈劑進(jìn)行封堵，應(yīng)保證封閉密閉牢靠。(5)通風(fēng)檢查：待埋管材料有肯定的強(qiáng)度后，在裂縫和管口處涂少量肥皂水，采納0.2MPa的風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)檢查，對(duì)于盲孔應(yīng)在四周重新打孔埋管。(6)漿液配制：依據(jù)灌前壓丙酮試驗(yàn)的漏量大小配制漿液，配漿時(shí)將固化劑、表面活性劑緩慢注入EAA(或CW)主液中，邊注入邊攪拌，保持漿液在25以下，以提高漿材的可灌性。(7)化學(xué)灌漿注漿方式：灌前單孔壓丙酮量10ml者應(yīng)單孔灌注，漏量10ml者則可多孔灌注;灌注過(guò)程中若有串漏孔，可在排出積水和稀漿后進(jìn)行并灌，灌漿應(yīng)由下而上進(jìn)行。注漿方法：先灌深孔，從下層進(jìn)漿管開(kāi)頭注漿，待上層回漿管排出孔內(nèi)水、氣后，封閉回

6、漿管。依據(jù)吸漿量狀況逐步升至設(shè)計(jì)壓力，當(dāng)吸漿率小于1ml/min時(shí)，應(yīng)保持壓力連續(xù)灌注30min即可扎管待凝。45h后檢查注漿效果，對(duì)管口不飽滿的膠管進(jìn)行其次次注漿直至飽滿。灌漿壓力：開(kāi)灌壓力0.4MPa，當(dāng)吸漿率小于5ml/min時(shí)，漸漸加壓至0.50.6MPa，二次注漿孔壓力可提高至0.8MPa。注漿過(guò)程監(jiān)控：加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抬動(dòng)變形監(jiān)測(cè)，如消失特別應(yīng)準(zhǔn)時(shí)降壓并實(shí)行相應(yīng)措施。(8)質(zhì)量檢查：裂縫化學(xué)灌漿結(jié)束14 d后采納壓水和鉆孔取芯相結(jié)合的方法進(jìn)行。檢查孔壓水：采納單點(diǎn)法壓水，壓 力0.5MPa，孔徑28，孔深30cm，合格標(biāo)準(zhǔn)透水率q0.1Lu。鉆孔取芯：孔徑89mm，孔深淺于灌漿孔10cm

7、，粘接強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.3打斜孔埋管法施工存在的缺點(diǎn)(1)溫度裂縫走向是個(gè)曲面，在混凝土內(nèi)的走向簡(jiǎn)單，一般從鋼筋邊通過(guò)，鉆孔時(shí)易遇到鋼筋，造成的“廢”孔較多，對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)的整體性造成損壞。(2)鉆孔時(shí)的微細(xì)粉塵難于有效清出，粉塵易堵塞灌漿通道，漿液難以進(jìn)入縫面，降低化灌質(zhì)量。(3)滲水縫中不能有效地趕水，漿液和水混合影響環(huán)氧灌漿材料的固化;也不能滿意漿液“從寬處往窄處灌漿最有利”的原則;一旦發(fā)覺(jué)“死孔”無(wú)法準(zhǔn)時(shí)實(shí)行補(bǔ)救措施。(4)施工工序較多,施工工藝繁瑣，管容、孔容大，鋪張漿材(據(jù)統(tǒng)計(jì)孔容占58%以上);灌后的裂縫復(fù)灌量較大，且需多次復(fù)灌，增加了資金投入。3、無(wú)損貼嘴法處理滲水裂縫3

8、.1工藝流程注漿嘴加工打磨沖洗裂縫描述貼嘴封縫壓風(fēng)檢查灌漿注漿嘴清除質(zhì)量檢查。3.2重要工藝技術(shù)要求(1)注漿嘴加工。在外徑為6 mm、長(zhǎng)度大于6cm的銅管一端焊上邊長(zhǎng)為34cm、厚度為1.5mm左右的方形鐵片，鐵片中間開(kāi)直徑等于銅管外徑的進(jìn)漿孔，鐵片周邊鉆排列規(guī)章的小孔。(2)打磨：采納砂輪機(jī)沿裂縫的兩邊各打磨20cm的寬度，除去混凝土表面雜物，以免影響注漿嘴的粘貼及封縫效果。(3)沖洗：是貼嘴法施工最重要的工序，用高壓沖毛機(jī)沿裂縫開(kāi)口向兩邊沖洗，以保證縫口放開(kāi)無(wú)雜物。(4)裂縫描述：用刻度放大鏡測(cè)量裂縫寬度，并對(duì)裂縫走向及縫進(jìn)步行描述，用以調(diào)整布置注漿嘴間距及灌漿壓力。(5)貼嘴：依據(jù)裂縫

9、描述進(jìn)行注漿嘴的布置。規(guī)章裂縫縫寬小于0.3mm時(shí)按間距20cm布嘴，縫寬大于0.3mm時(shí)按間距30cm布嘴;不規(guī)章裂縫的交叉點(diǎn)及端部均布置注漿嘴。將ECH-型膠抹在注漿嘴底板上，貼嘴時(shí)用定位針穿過(guò)進(jìn)漿管，對(duì)準(zhǔn)縫口插上，然后將注漿嘴壓向混凝土表面抽出定位針，定位針未粘附膠認(rèn)定注漿嘴粘貼合格。(6)封縫：貼嘴3h后用堵漏靈膠泥將滲水縫口封堵住，2h后用碘鎢燈將混凝土表面烘干并用無(wú)水酒精洗抹一遍;待干后刮抹一層ECH-型粘膠;當(dāng)不粘手時(shí)再刮抹ECH-型面膠三遍，待ECH-型面膠基本固化后，用堵漏靈加固形成中間高，兩邊低的傘形封蓋。(7)壓風(fēng)檢查：封縫完成并養(yǎng)護(hù)2h后即可進(jìn)行壓風(fēng)檢查各孔的貫穿狀況，

10、壓風(fēng)壓力0.25MPa;對(duì)于不串通的孔應(yīng)查明緣由進(jìn)行分析和處理。(8)灌漿：采納多點(diǎn)同步灌注方式，從下至上，從寬至窄，逐步推動(dòng)，采納Lily CD-15雙組分注射泵灌注LPL漿材，施工中采納穩(wěn)壓慢灌，每孔純灌時(shí)間不少于90min，以保證灌漿質(zhì)量。灌漿壓力見(jiàn)表2。表2 裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系縫寬0.10.10.30.3灌漿壓力/MPa0.81.00.60.80.50.8(9)注漿嘴的清除:灌漿結(jié)束48 h后鏟除注漿嘴，混凝土表面采納環(huán)氧膠泥封堵平整。(10)質(zhì)量檢查及驗(yàn)收：灌后質(zhì)量檢查在注射樹(shù)脂LPL灌漿結(jié)束7 d后進(jìn)行。壓水檢查：現(xiàn)場(chǎng)布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑1820mm、孔深1015cm)后

11、，采納單點(diǎn)法壓水，壓水檢查壓力為0.3MPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：壓水檢查透水率q0.1Lu。鉆孔取芯：取芯直徑89mm，并進(jìn)行巖芯鑒定、描述，繪制鉆孔柱狀圖。3.3無(wú)損貼嘴法的工藝特點(diǎn)(1)不破壞混凝土的整體性，適合薄型結(jié)構(gòu)的裂縫處理。(2)由于從縫的表面進(jìn)行打磨沖洗，可避開(kāi)微細(xì)粉塵對(duì)灌漿的影響，從縫口進(jìn)漿可灌性得到了保證。(3)使“以漿趕水”，多點(diǎn)依序同步灌漿成為可能。(4)貼嘴封縫、采納多點(diǎn)同步灌漿的無(wú)損灌漿工藝，可在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的條件下極大地提高可灌性，裂縫的灌入深度也能滿意要求，加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材，達(dá)到了“堵水、愛(ài)護(hù)鋼筋、恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性”的效果。(5)工藝簡(jiǎn)潔、復(fù)灌率低，節(jié)

12、省昂貴的化學(xué)漿材，降低了成本，加快了施工進(jìn)度。3.4特別狀況處理<P (1)滲漏點(diǎn)的復(fù)灌：對(duì)有規(guī)律的滲漏點(diǎn)，即一段裂縫仍滲水，采納原施工方法進(jìn)行復(fù)灌。對(duì)單獨(dú)的滲漏點(diǎn)采納打幫助孔的方法進(jìn)行復(fù)灌，先在滲漏點(diǎn)貼嘴、封縫。然后用沖擊鉆在距滲漏點(diǎn)10cm沿原裂縫鉆3個(gè)幫助斜孔(孔徑1820mm，孔距1020cm，傾角50°，孔深25cm)，并預(yù)埋外徑為6mm的銅管。再用堵漏靈進(jìn)行封堵埋管，在滲漏點(diǎn)貼嘴及封縫、幫助孔埋管及封堵完成后，其他工序按原方法進(jìn)行施工。(2)漿液配比消失問(wèn)題時(shí)的處理：灌漿時(shí)如消失長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)漿，且漿液粘度增加，即漿液配比消失問(wèn)題。處理方法是打開(kāi)機(jī)箱蓋，清理兩活塞桿運(yùn)行

13、系統(tǒng)，直至兩活塞桿運(yùn)行同步后，排棄部分混合液，然后重新注漿。4、復(fù)灌后仍局部滲水的處理(1)經(jīng)復(fù)灌后仍有滲水的部位采納嵌縫措施：開(kāi)槽槽深×槽寬為5cm×5cm，并在槽內(nèi)每1.5m用電鉆打一個(gè)22排水孔，孔深70cm;從孔底部埋一根鋁管，在管口用堵漏靈封閉將水引出;將槽面清洗潔凈并盡量烘干，若無(wú)法烘干則在縫面用堵漏靈先堵水，然后涂環(huán)氧基液，再用丙乳砂漿錘填密實(shí)，并滿意過(guò)流面平整度要求。(2)嵌縫后再在表面粘貼玻璃絲布防滲，玻璃絲布寬15cm。粘貼方法：先將縫面清理潔凈，勻稱刷一層1438膠，再貼一層玻璃絲布，三膠二布。對(duì)于灌漿后延長(zhǎng)的裂縫，若滲水不大或不滲水，則直接在縫面粘貼

14、玻璃絲布，并延長(zhǎng)1.0m左右。(3)待丙乳砂漿封閉7 d后封閉引水管孔。先用干塑性水泥砂漿填充并用細(xì)鋼筋搗密實(shí)，離孔口5cm時(shí)，改用預(yù)縮砂漿填充密實(shí)，對(duì)其表面涂刷環(huán)氧膠泥。5、結(jié)束語(yǔ)混凝土裂縫處理難度較大，對(duì)有滲水的裂縫處理難度更大。通過(guò)參加水工地下隧洞混凝土滲水裂縫的處理，認(rèn)為在處理過(guò)程中主要應(yīng)留意以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)灌漿材料的正確選擇：應(yīng)選擇低黏度、低收縮的環(huán)氧漿材。收縮大的材料需多次復(fù)灌，不但增加投入，而且復(fù)灌勝利率小。目前采納主要是兩種系列的改性環(huán)氧漿材，各有優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)依據(jù)縫的寬度、滲水狀況及處理的結(jié)構(gòu)要求，選擇相宜的漿材。(2)推廣貼嘴無(wú)損法施工：混凝土溫度縫一般較細(xì)，且不在一個(gè)平面上

15、，裂縫很難找準(zhǔn)，漿材難以灌入，最好是采納貼嘴無(wú)損法施工，既削減了鉆孔量，又可削減孔容、管容的漿材耗用量，降低成本;結(jié)構(gòu)的厚薄、裂縫的深淺對(duì)鉆孔的要求較高，為了找準(zhǔn)裂縫的深度以便精確地布置灌漿孔，不得不打出大量的檢查孔，對(duì)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)峻破壞。(3)避開(kāi)微細(xì)粉塵對(duì)化學(xué)灌漿的影響：混凝土裂縫內(nèi)部極不規(guī)章，其寬度受骨料、鋼筋等的影響寬窄變化簡(jiǎn)單，當(dāng)化學(xué)漿液夾著微細(xì)粉塵在裂縫中灌入時(shí)，遇到較窄處，就會(huì)累積堵塞漿液通路。因此微細(xì)粉塵對(duì)化學(xué)灌漿的危害極大，但鉆孔處理工藝無(wú)法避開(kāi)粉塵影響。(4)從寬處往窄處灌漿最為有利，“從上至下，從寬至窄，從一邊至另一邊“，這是化灌的基本原則。溫度裂縫的形成最先在混凝土表面形成，隨著溫度應(yīng)力的作用持續(xù)向縱深方向進(jìn)展，因此在混凝土表面的裂縫開(kāi)合度最大，從縫口進(jìn)漿對(duì)灌漿質(zhì)量的提高極為有利。(5)必需保證連續(xù)穩(wěn)