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水利工程论文-水工地下隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理.doc

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水利工程论文-水工地下隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理.doc

水利工程论文水工地下隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理摘要水工地下隧洞衬砌混凝土为满足抗冲耐磨要求,一般混凝土设计标号高、水泥用量大,加上基岩硬度大,弹模高等原因,即使采用低温混凝土浇筑,最高温度也超过了允许标准。在隧洞衬砌混凝土浇筑形成后,结构混凝土由于受到内外温差所引起的温度应力影响,产生不均匀收缩而出现裂缝,特别是在地下水位较高的隧洞会出现以垂直于水流方向的环向有一定水压渗水裂缝。在处理这类渗水裂缝的过程中采用了高渗透改性环氧浆材,灌浆施工工艺采用打斜孔埋管和无损贴嘴灌浆的方法,裂缝处理的效果满足设计的质量要求。关键词水工隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理水工地下隧洞混凝土裂缝进行化学灌浆处理的目的主要是进行防渗堵漏和补强加固。防渗堵漏要求缝面灌后具有较高的抗渗性和抗老化性能,能阻止外来水汽碳化混凝土和锈蚀钢筋,满足结构耐久性和安全运行补强加固要求缝面浆液固化后有较高的粘接强度,最终要求能恢复混凝土结构的整体性。目前裂缝处理一般采用高渗透改性环氧浆材,但均存在一定的局限性,需研究环保型、低粘度、无收缩、抗老化强、粘接强度高、能满足温度缝反复收缩开裂的处理要求的弹性改性环氧浆材。裂缝处理方法主要有开槽埋管法、打斜孔埋管法和无损贴嘴法。开槽埋管法由于对原混凝土结构破坏较大,浆材损耗大,开槽处难以修复好等问题已普遍不再采用打斜孔埋管法能解决开槽法的诸多不利,但存在管容耗浆大,微细粉尘易堵塞缝面影响灌浆质量,由于该方法施工简单而被普遍采用无损贴嘴法是目前处理裂缝最先进的方法,具有工艺简单、无钻孔、无孔容耗浆、易找准裂缝、对混凝土无损伤、成本低等优点值得大力推广,无损贴嘴法处理裂缝的难点是渗水缝的贴嘴,采用ECH水下粘结胶进行渗水缝的贴嘴能最大承受1.3MPa的压力,为贴嘴法处理渗水裂缝提供了条件。1裂缝处理化学浆材的选择化学浆材选择应掌握的原则一是浆材的可灌性,所选化学浆材必须能够灌入裂缝,充填饱满,灌入后能凝结固化,以达到补强和防渗加固的目的二是浆材的耐久性,所选用材料在使用环境条件下性能稳定,不易起化学变化,并且与混凝土裂缝有足够的粘接强度,不易脱开,对于一些活动裂缝和不稳定裂缝要特别注意这条原则。水工地下隧洞衬砌混凝土裂缝的特点是裂缝开度较小、外水压力大、浆液较难灌入,一般处理要求既要满足补强又要防渗堵漏,灌浆材料一般采用高渗透改性环氧浆材。我们在渗水裂缝处理过程中采用了EAA、CW、LPL三种高渗透改性环氧浆材,详见表1。以上三种材料各有优缺点,EAA、CW属糠醛、丙酮改性系列,具有亲水性、粘度低、可灌性较好,缺点是凝固时间长、脆性大,不适宜对变化的裂缝进行处理LPL浆材属活性稀释剂改性系列具有亲水性、凝固时间快、脆性小、浆材本身不收缩的优点,但粘度大,对于细小裂缝的可灌性差。表1采用的化学浆材性能比较表浆材名称改性系列粘度25℃/2h胶凝时间/h28d抗压强度/MPa28d粘接劈拉强度/Mpa适应范围EAA糠醛、丙酮改性系列183036.2~85.75.7~23.9渗水的缝、稳定的裂缝CW糠醛、丙酮改性系列10cp2647.84.7断层的改性、稳定的干裂缝LPL活性稀释剂改性系列350cps20506.08干缝、不稳定的缝2打斜孔埋管法处理渗水裂缝2.1工艺流程裂缝清洗→钻斜孔→清孔、埋管→表面封缝→通风检查→浆液配制→注浆→封孔处理→待凝检查→表面处理3.2重要工艺技术要求(1)裂缝清洗对缝面用高压水进行清洗,直至清晰地露出裂缝为止(2)钻孔在裂缝中心线10~15cm两侧钻斜孔,孔径18mm,孔距40cm,深浅孔交替布置,浅孔深25~30cm,倾角约50°,深孔孔深40~45cm,倾角约70(3)清孔、埋管用高压水将孔清洗干净,每孔分上下两层埋设两根注浆管,一进一出,下层管径为8mm,埋至距孔底5cm,为主注浆管上层管径为8mm,埋入孔内10cm左右,为排水排气回浆管,埋管材料用速凝水泥。(4)表面封缝用玻璃丝布或堵漏灵剂进行封堵,应保证封闭密闭可靠。(5)通风检查待埋管材料有一定的强度后,在裂缝和管口处涂少量肥皂水,采用0.2MPa的风压进行通风检查,对于盲孔应在附近重新打孔埋管。(6)浆液配制根据灌前压丙酮试验的漏量大小配制浆液,配浆时将固化剂、表面活性剂缓慢注入EAA(或CW)主液中,边注入边搅拌,保持浆液在25℃以下,以提高浆材的可灌性。(7)化学灌浆●注浆方式灌前单孔压丙酮量≥10ml者应单孔灌注,漏量0.3灌浆压力/MPa0.8~1.00.6~0.80.5~0.8(9)注浆嘴的清除灌浆结束48h后铲除注浆嘴,混凝土表面采用环氧胶泥封堵平整。(10)质量检查及验收灌后质量检查在注射树脂LPL灌浆结束7d后进行。压水检查现场布骑缝孔,冲击钻造孔孔径18~20mm、孔深10~15cm后,采用单点法压水,压水检查压力为0.3MPa。合格标准压水检查透水率q≤0.1Lu。钻孔取芯取芯直径89mm,并进行岩芯鉴定、描述,绘制钻孔柱状图。3.3无损贴嘴法的工艺特点不破坏混凝土的整体性,适合薄型结构的裂缝处理。(2)由于从缝的表面进行打磨冲洗,可避免微细粉尘对灌浆的影响,从缝口进浆可灌性得到了保证。(3)使以浆赶水,多点依序同步灌浆成为可能。(4)贴嘴封缝、采用多点同步灌浆的无损灌浆工艺,可在不破坏混凝土结构的条件下极大地提高可灌性,裂缝的灌入深度也能满足要求,加上使用低黏度、低收缩的化灌浆材,达到了堵水、保护钢筋、恢复结构的整体性的效果。(5)工艺简单、复灌率低,节约昂贵的化学浆材,降低了成本,加快了施工进度。3.4特殊情况处理(1)渗漏点的复灌对有规律的渗漏点,即一段裂缝仍渗水,采用原施工方法进行复灌。对单独的渗漏点采用打辅助孔的方法进行复灌,先在渗漏点贴嘴、封缝。然后用冲击钻在距渗漏点10cm沿原裂缝钻3个辅助斜孔(孔径18~20mm,孔距10~20cm,倾角50°,孔深25cm),并预埋外径为6mm的铜管。再用堵漏灵进行封堵埋管,在渗漏点贴嘴及封缝、辅助孔埋管及封堵完成后,其他工序按原方法进行施工

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