在水電站工程中,由于大體積混凝土的施工和本身變形、約束等一系列因素,均產(chǎn)生大量的表面裂縫和貫穿性裂縫。因?yàn)榱芽p的存在和發(fā)展,破壞了水工建筑物結(jié)構(gòu)的整體性,影響了結(jié)構(gòu)的受力狀況與穩(wěn)定性,而且易降低建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性,甚至?xí)饾B透變形,危及結(jié)構(gòu)的安全性能。
水電站大壩混凝土面板、趾板做為大壩防滲體系,在混凝土澆筑完畢,表面出理裂縫,必須進(jìn)行專門的處理,否則將影響到大壩結(jié)構(gòu)的安全。
一、產(chǎn)生裂縫表現(xiàn)類型:
混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的。但歸納起來可分為荷載作用引起的裂縫和非荷載引起的裂縫。一般裂縫的表現(xiàn)形式為干縮性裂縫時(shí),這種類型的裂縫是由于混凝土收縮引起的,裂縫受到板寬度的限制,延伸性的可能性很小,可在澆筑完成后,增加混凝土表面養(yǎng)護(hù)來消除。如果由面板基礎(chǔ)的收縮與膨脹變形引起,或水泥和水所引起化學(xué)反應(yīng)等產(chǎn)生的裂縫,必須采取表面粘貼封閉處理或化灌填充來處理。
二、面板及趾板裂縫處理
1.裂縫的普查
面板混凝土澆筑結(jié)束,覆蓋灑水30d后,即進(jìn)行面板及趾板裂縫普查,按面板、趾板設(shè)計(jì)分塊編號(hào),逐塊進(jìn)行普查,由上至下對裂縫依次用測縫儀普查前記錄,其內(nèi)容包括:編號(hào)、縫寬、縫長、裂縫集團(tuán)及走向示意圖。
2.裂縫處理方案
2.1處理方案:
面板及趾板裂縫處理材料選用北京水科院的材料:表面封閉處理材料為GB膠板及GB三元乙丙復(fù)合板;嵌縫材料為彈性環(huán)氧砂漿;灌漿材料:LW、HW水溶性聚氨酯等化學(xué)材料。
。1)對裂縫寬度≤0.2mm的裂縫進(jìn)行GB膠板及GB三元乙丙復(fù)合板表面粘貼封閉處理;(2)對裂縫寬度>0.2mm的裂縫,進(jìn)行化學(xué)灌漿、彈性環(huán)氧砂漿嵌槽處理。
2.2處理流程:
。1)表面粘貼封閉處理作業(yè)流程:(裂縫寬度≤0.2mm)
裂縫兩側(cè)混凝土表面清理→涂底膠→粘貼GB膠板→涂底膠→粘貼GB三元乙丙復(fù)合板→封邊處理。(2)化學(xué)灌漿、彈性環(huán)氧砂漿嵌槽作業(yè)流程:(裂縫寬度>0.2mm)裂縫兩側(cè)混凝土表面清理→鉆灌漿孔→壓水試驗(yàn)→漿液配制→灌漿→灌漿管封堵→鑿“V”型槽→沖洗槽面→涂刷XYPEX濃縮劑→彈性環(huán)氧砂漿嵌槽。
2.3施工工藝
。1)表面粘貼封閉處理(裂縫寬度≤0.2mm)
、賹⒘芽p兩側(cè)各20cm范圍內(nèi)的混凝土表面用鋼絲刷刷毛,并將表面的雜物清除干凈,用濕棉紗將清理后的表面擦拭一遍,涼干后進(jìn)行下一道工序;②對局部不平整的混凝土表面用彈性環(huán)氧砂漿找平;③待基面干燥后,沿縫兩側(cè)各10cm寬范圍內(nèi),均勻涂刷SK底膠,底膠干后,揭掉GB膠板保護(hù)紙,沿裂縫一端逐步向前擠壓密實(shí)。GB膠板接頭搭接長度不小于3cm。
④在已粘貼GB膠板兩側(cè)各10 cm寬范圍內(nèi)的混凝土表面均勻涂刷SK底膠,待SK底膠干后,揭掉GB三元乙丙復(fù)合板保護(hù)紙,沿裂縫一端逐步向前擠壓密實(shí),排盡空氣,使用配套的封邊劑封邊處理。
。2)化學(xué)灌漿、彈性環(huán)氧砂漿嵌槽處理:(裂縫寬度>0.2mm)
、俟酀{準(zhǔn)備。沿裂縫一側(cè)10cm位置,間隔30cm用沖擊鉆打斜孔,傾角45°~60°,孔徑16mm,孔深25cm,使其穿過縫面。當(dāng)一條縫打孔完成后,用有壓水(壓力0.2Mpa)沖洗。用棉紗將灌漿管包好,并浸透HW漿液,待漿液滴凈后插入孔內(nèi)6cm,用棉紗將周圍塞緊。沿縫面及灌漿嘴周圍均勻涂刷1cm寬HK946環(huán)氧增厚劑,保證縫面及灌漿嘴外密封,避免漿液外漏。灌漿結(jié)束后可做壓水試驗(yàn),以0.3Mpa的壓力檢查各孔串通情況及封縫效果。②漿液配制:LW:HW=30:70;根據(jù)縫寬加入適量丙酮稀釋劑:縫寬d<0.25 mm時(shí),丙酮加量為15%~20%;縫寬d>0.25 mm時(shí),丙酮加量為10%~15%;加入5%固化劑和0.5%~0.8%三乙胺催化劑。各組成部分加入順序:LW→HW→稀釋劑→固化劑→催化劑,按順序加入后,攪拌均勻,隨配隨用。水平方向分布的孔逐灌漿,豎直方向分布的孔自上而下灌漿,灌漿壓力為0.3Mpa,當(dāng)鄰近孔出漿后,維持0.3 Mpa壓力3min,然后用鐵絲扎緊灌漿嘴。漿液固化72h后割斷灌漿嘴,再進(jìn)行表面封閉處理。③鑿槽、嵌彈性環(huán)氧砂漿。沿裂縫走向鑿出10×3cm的“V”型槽,力求裂縫位于底部,用膩?zhàn)拥、鋼絲刷除去松動(dòng)的混凝土表層污漬,然后用濕棉紗的清理過的表面擦拭干凈。對局部不平整的混凝土表面需用彈性環(huán)氧砂漿找平,或用磨光機(jī)打磨平整。待槽面經(jīng)過表面處理后,沿裂縫均勻涂抹XYPEX濃縮劑,涂抹寬度為裂縫兩側(cè)各25mm。
在裂縫中嵌填彈性環(huán)氧砂漿,振搗密實(shí),砂漿表面抹平。彈性環(huán)氧砂漿與混凝土面的粘接強(qiáng)度大于2Mpa。
3.施工中的注意事項(xiàng):
3.1混凝土面板、趾板裂縫的處理,必須按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定的程序精心施工,確保工程質(zhì)量。
3.2在施工前混凝土面板、趾板裂縫的處理前要詳細(xì)了解裂縫的成因,對板面進(jìn)行全面普查,分類統(tǒng)計(jì)、描述,根據(jù)不同規(guī)模的裂縫采用不同的處理方案。
3.3施工過程中要保持粘貼面干燥。
3.4GB膠板及GB三元乙丙復(fù)合板在未使用前,不得將防粘紙撕開,以防止材料表面受到污染,影響粘貼效果。
3.5施工完成后,12h內(nèi)禁止過水。
三、裂縫處理質(zhì)量要求
1.混凝土裂縫兩側(cè)表面處理要求表面干燥、無油漬、浮漿、碎砂石、無蜂窩、麻面。
2. GB復(fù)合板覆蓋處理要求SK底膠涂刷均勻、不漏刷,涂刷范圍為待粘貼GB復(fù)合板的混凝土面;GB復(fù)合板粘貼平整密實(shí),無氣泡;復(fù)合板接頭部位搭接緊密,搭接長度符合規(guī)范要求。
四、結(jié)束語
表板裂縫是水利建筑物混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低水利建筑物的抗?jié)B能力,影響水利建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響水利建筑物的承載能力。所以,必須對混凝土裂縫的成因進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究,對常見的混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析,有針對性地提出了一些處理措施,將裂縫的影響及可能增加的混凝土板滲漏問題減小至最小程度。當(dāng)然如果在混凝土施工過程中,積極采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,以保證水利工程建筑物的構(gòu)件的安全、穩(wěn)定、經(jīng)久、耐用。