淺析水利工程混凝土裂縫的處理

1、淺析水利工程混凝土裂縫的處理裂縫是水工混凝土中最常見的缺陷之一,是造成混凝土被破壞的 主要原因，處理難度較大。要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究，區(qū)別 對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，有效地預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展, 保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作,從而確保水利工程的質(zhì)量。本文對水工混凝土的二類裂縫處理方法（表面處理和內(nèi)部處理） 的工藝進(jìn)行了詳細(xì)分析，為工程實(shí)踐提供參考。隨著社會的發(fā)展，對水利工程的外觀要求也越來越高，而裂縫 正是水利工程混凝土中最常見的缺陷之一,混凝土中的水泥有一 些固有的特性，加上各種輔助材料和施工方法等因素的影響，大 體積水泥混凝土的裂縫一直難以避免,也是我們一直要解決的問 題,而它

2、又是造成混凝土被破壞的主要原因。其處理的難度很大, 我們要根據(jù)裂縫所在結(jié)構(gòu)中的位置、裂縫的物理尺寸以及裂縫的 危害程度等因素來確定處理方法。目前我們處理水工混凝土的裂 縫方法大致可分為2種，分別是表面處理（封閉防滲）和內(nèi)部處理 （灌漿）。本文作者通過對這2種裂縫處理方法的工藝進(jìn)行詳細(xì)分 析，為同行工程實(shí)踐提供參考。11H混凝土裂縫的分類及成因從裂縫外觀可分成微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。微觀裂縫是 指肉眼看不到的、砂內(nèi)部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度 一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可見的即宏觀裂縫多得多。宏觀裂縫可分為收縮裂縫、超載裂縫、沉降裂縫、龜裂裂縫、疏松裂縫?；炷亮芽p的成因很多

3、，歸納起來主要有一下幾點(diǎn)：砂 的收縮、溫度應(yīng)力、配筋不足、砂材料及配合比不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不及 時、施工質(zhì)量差等。2222裂縫的表面處理方法及工藝 表面處理的目的是進(jìn)行縫口封閉，以防止?jié)B漏和鋼筋銹蝕。對于 有抗沖耐磨要求的過流面裂縫，表面處理可增強(qiáng)其抗沖耐磨能 力。表面處理的方法包括沿縫口鑿槽嵌縫、鋪設(shè)鋼筋貼橡皮板、 設(shè)置防滲層（澆瀝青防滲層）、貼環(huán)氧玻璃絲布以及高分子聚合物 縫口浸漬等。（1）縫口鑿槽嵌縫。對平面上的表面淺層裂縫常用 鑿槽法處理，即在裂縫兩側(cè)用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆或人工將混凝土鑿除至 看不到裂縫為止。對深度小于20cm的裂縫，可不再采用其它措 施。當(dāng)縫深超過20m,可在鑿槽內(nèi)鋪涂砂漿抹平，表面

4、上再視情 況鋪設(shè)鋼筋?？p面鑿槽是一種較為簡易的方法，由于能夠消除縫 端的應(yīng)力集中，防止裂縫延伸，因此被廣泛采用。（2）鋪設(shè)鋼筋。在縫面上鋪設(shè)鋼筋也是一種較為簡易的裂縫處理方法。鋪設(shè)鋼筋 除了用于處理裂縫和防止裂縫發(fā)展外,還用在可能產(chǎn)生裂縫的部 位以預(yù)防裂縫的發(fā)生，如陡坡、并縫和分縫處。在己發(fā)生裂縫處 鋪設(shè)鋼筋，一般放置一層4> 254> 32mm的鋼筋，長度58m（大多采用5m長），間距200 mm左右。重要部位可鋪設(shè)2層鋼筋。鋼筋的直徑和長度最好按照裂縫的實(shí)際情況配備,這樣不會造成 浪費(fèi)，但是施工會較為復(fù)雜。實(shí)踐證明，鋪設(shè)鋼筋并不是一種 完善的措施，不能制止混凝土初期裂縫的增加和

5、延伸，但有利于 保持結(jié)構(gòu)后期運(yùn)行時的受力完整性。對于供水工程清水池后期混 凝土裂縫采用鋪設(shè)鋼筋，也取得了理想效果。如我縣渠江自來水 廠清水池裂縫的處理也采用此法修補(bǔ)。（3）縫口粘貼橡皮板。縫 口粘貼橡皮板主要用于處理擋水壩段迎水向裂縫，防滲效果好。 由于橡皮彈性好且抗?jié)B性能優(yōu)越，宜用以修補(bǔ)尚未穩(wěn)定的裂縫。常用橡皮板厚5 mm,橡皮表面應(yīng)先用鋼絲刷刷毛或以濃硫酸浸泡腐蝕，進(jìn)行表面鑿毛使粘貼牢固。我國許多大壩擋水面裂縫均 用此法修補(bǔ)，并獲得了良好的效果。（4）縫口設(shè)置防滲層。此法 適用于擋水大壩上游面裂縫防滲。如豐滿大壩，為修補(bǔ)存在的大 量裂縫等缺陷，防止混凝土繼續(xù)發(fā)生滲漏破壞，在上游高程2452

6、26m部位外掛6cm厚混凝土預(yù)制板，內(nèi)澆瀝青混凝土防 滲層。（5）縫口貼玻璃絲布。此法除用于縫口保護(hù)外，還用于嵌 縫止漏。一般采用“三液兩布”（即3層環(huán)氧基液和2層玻璃絲 布）的“玻璃鋼”，也可采用“兩液一布"。（6）縫口浸漬處理。浸 漬是高分子材料的復(fù)合單體聚合作用，對混凝土表層產(chǎn)生浸漬滲 入，強(qiáng)化低強(qiáng)度 混凝土表面，同時使表面淺層裂縫的縫口封堵 粘合。由于高分子材料浸漬聚合后具有較高的強(qiáng)度，因此可提高 混凝土表面的抗沖磨能力。如東坪水電站試驗C50混凝土，浸 漬后磨損率提高近3倍。一般浸漬的深度為23 cm,這種處理 方法不受季節(jié)的限制，但浸漬過程需要干燥環(huán)境，不宜在雨天進(jìn) 行。

7、表面裂縫的浸漬處理方法是在經(jīng)過清洗干燥的縫口，用鐵絲罩住，形成一條沿裂縫走向密封管狀紙罩，在紙罩內(nèi)將浸漬基液浸人縫中，待基液固化后進(jìn)行聚合。3333裂縫的內(nèi)部處理方法及工藝灌 漿是混凝土裂縫內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)最重要的方法，應(yīng)用范圍最廣，主要用 于深層及貫穿裂縫修補(bǔ)。實(shí)踐證明，只要選材得當(dāng)、工藝合理, 通過灌漿除能填塞裂縫達(dá)到防滲目的外，還可恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體 性。常用的灌漿處理方法有水泥灌漿和化學(xué)灌漿，由于化學(xué)灌漿 具有水泥灌漿所無法比擬的優(yōu)越性，水泥灌漿已較少應(yīng)用，而化 學(xué)灌漿應(yīng)用日益廣泛，漿材品種也逐漸增多。（1）水泥灌漿由 于水泥是一種顆粒性材料，經(jīng)水?dāng)嚢韬蟮乃酀{是一種懸濁液 體，在其凝固過程中體積

8、發(fā)生收縮，硬化后在縫內(nèi)會留下一條細(xì) 縫。較細(xì)的裂縫，水泥顆粒無法灌入，故水泥漿僅用于灌注寬度221mm的裂縫。水泥漿的起始水灰比一般采用1： 13： 1,不宜過稀，因漿液越稀其干縮后產(chǎn)生的縫隙越大。水泥灌漿之所 以用得比較普遍，主要是因這種材料比較易取且價廉，適用于大 面積處理工作。由于水泥系脆性材料，故水泥灌漿更適用于“死 縫”；又因水泥自身強(qiáng)度較低，灌人裂縫后，在溫度應(yīng)力作用下, 反復(fù)承受拉力和壓力，以至發(fā)生解體或被滲水溶蝕。對己灌水泥 漿的裂縫，數(shù)年后挖開觀察，多呈粉末狀，也無強(qiáng)度和粘結(jié)力可 言。因此，為提高水泥灌漿的可灌性和耐久性，克服水泥漿凝結(jié) 后體積收縮的缺陷，近年來國內(nèi)外許多企業(yè)

9、開展研究，旨在減小 水泥粒徑，使其能夠灌人更細(xì)的縫隙，灌后體積不會收縮，并且 能夠改善力學(xué)性能，提高抗拉和抗壓強(qiáng)度。（2）化學(xué)灌漿灌漿 補(bǔ)漏目的不同，對灌漿材料的要求也有不同。以堵漏為目的，常 選用丙凝、水玻璃以及水溶性聚氨酯等材料。這些材料的抗?jié)B性 能極好，有的還具有失水干縮或遇水膨脹等特性，能在靜水中和 動水中凝固；有的能在極短的時間里凝結(jié)；有的彈性好，能適應(yīng) 裂縫活動和變化。以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性為目的，則常選用粘結(jié)強(qiáng)度 高的環(huán)氧、甲凝類漿材?；瘜W(xué)灌漿布孔方式分為騎縫孔和穿縫斜 孔2種，前者適用于縫深12cm以內(nèi)的淺層裂縫，后者適用于 深層裂縫。目前，國內(nèi)外比較成熟的裂縫化學(xué)灌漿的主要工藝流

10、程是:鉆孔一清縫f埋管（或貼灌漿嘴、灌漿盒）一嵌縫一試漏（用 風(fēng)、水或漿）一灌漿一拔管封孔一效果檢查。裂縫化學(xué)灌漿由于 漿液耗量不多,一般不必使用化學(xué)灌漿專用泵，而用手掀泵即可。這種泵雖為純壓式，但可經(jīng)過一定的改造，可變純壓式為孔口循 環(huán)式。騎縫孔可采用手持式電鉆鉆孔，孔徑20mm左右，孔深 1015cm,孔距80100cm。對深層裂縫灌漿，經(jīng)常2種鉆孔 并用。騎縫孔先作排水和排氣用，待穿縫斜孔灌漿后，再灌騎縫 孔。一般斜扎單孔控制面積為46cm2。清縫時必須吹凈孔內(nèi)粉 末。騎縫埋管應(yīng)注意的是：為避免鉆孔底部偏離縫面，管底距孔 底要保留1 / 3孔深距離，即灌漿管僅進(jìn)入孔深的2 / 3左右，并

11、 防止砂漿堵孔。在結(jié)構(gòu)允許的前提下，灌漿壓力宜盡量大，常用 0.30.5 MPao進(jìn)漿孔應(yīng)選用漏量大并與縫面暢通的孔，并預(yù)留 排水和排氣孔。進(jìn)漿程序由低到高，由1側(cè)向另1側(cè)依次推進(jìn)。 一般宜選用2泵同時灌注。當(dāng)?shù)?孔進(jìn)漿時，鄰孔作排水和排氣 孔，待該孔內(nèi)水、氣排盡出漿后，接上另1泵，2泵同時灌注。依此類推，直至最后1孔。若鄰孔不出漿，則表明其中至少1 孔與縫面不通，須按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束灌漿。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是：本孔或不出漿 孔在1530min內(nèi)連續(xù)吸漿率小于10 ml / min且壓力不下降。為使?jié){液在有壓下固化,提高固化物密實(shí)度及其與縫面的粘結(jié)強(qiáng) 度，應(yīng)在灌漿結(jié)束前，將孔口皮管反握并用鐵絲綁扎。4444結(jié)束語結(jié)束語結(jié)束語結(jié)束語隨著社會發(fā)展，施工技術(shù)的進(jìn) 步。在處理裂縫過程中，要求施工人員采用由簡入繁的辦法，對 容