水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理

摘要：水工地下隧洞襯砌混凝土為滿足抗沖耐磨要求，一般混凝土設(shè)計標號高、水泥用量大，加上基巖硬度大，彈模高等原因，即使采用低溫混凝土澆筑，最高溫度也超過了允許標準。在隧洞襯砌混凝土澆筑形成后，結(jié)構(gòu)混凝土由于受到內(nèi)外溫差所引起的溫度應(yīng)力影響，產(chǎn)生不均勻收縮而出現(xiàn)裂縫，特別是在地下水位較高的隧洞會出現(xiàn)以垂直于水流方向的環(huán)向有一定水壓滲水裂縫。在處理這類滲水裂縫的過程中采用了高滲透改性環(huán)氧漿材，灌漿施工工藝采用打斜孔埋管和無損貼嘴灌漿的方法，裂縫處理的效果滿足設(shè)計的質(zhì)量要求。關(guān)鍵詞：水工隧隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理水工地下隧隧洞混凝土裂裂縫進行化學學灌漿處理的的目的主要是是進行防滲堵堵漏和補強加加固。防滲堵堵漏要求縫面面灌后具有較較高的抗?jié)B性性和抗老化性性能，能阻止止外來水汽碳碳化混凝土和和銹蝕鋼筋，滿滿足結(jié)構(gòu)耐久久性和安全運運行；補強加加固要求縫面面漿液固化后后有較高的粘粘接強度，最最終要求能恢恢復(fù)混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的整體性性。目前裂縫縫處理一般采采用高滲透改改性環(huán)氧漿材材，但均存在在一定的局限限性，需研究究環(huán)保型、低低粘度、無收收縮、抗老化化強、粘接強強度高、能滿滿足溫度縫反反復(fù)收縮開裂裂的處理要求求的彈性改性性環(huán)氧漿材。裂裂縫處理方法法主要有開槽槽埋管法、打打斜孔埋管法法和無損貼嘴嘴法。開槽埋埋管法由于對對原混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)破壞較大大，漿材損耗耗大，開槽處處難以修復(fù)好好等問題已普普遍不再采用用；打斜孔埋埋管法能解決決開槽法的諸諸多不利，但但存在管容耗耗漿大，微細細粉塵易堵塞塞縫面影響灌灌漿質(zhì)量，由由于該方法施施工簡單而被被普遍采用；；無損貼嘴法法是目前處理理裂縫最先進進的方法，具具有工藝簡單單、無鉆孔、無無孔容耗漿、易易找準裂縫、對混凝土無損傷、成本低等優(yōu)點值得大力推廣，無損貼嘴法處理裂縫的難點是滲水縫的貼嘴，采用ECH水下粘結(jié)膠進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提供了條件。1裂縫處理化化學漿材的選選擇化學漿材選擇應(yīng)應(yīng)掌握的原則則：一是漿材材的可灌性，所所選化學漿材材必須能夠灌灌入裂縫，充充填飽滿，灌灌入后能凝結(jié)結(jié)固化，以達達到補強和防防滲加固的目目的；二是漿漿材的耐久性性，所選用材材料在使用環(huán)環(huán)境條件下性性能穩(wěn)定，不不易起化學變變化，并且與與混凝土裂縫縫有足夠的粘粘接強度，不不易脫開，對對于一些活動動裂縫和不穩(wěn)穩(wěn)定裂縫要特特別注意這條條原則。水工工地下隧洞襯襯砌混凝土裂裂縫的特點是是：裂縫開度度較小、外水水壓力大、漿漿液較難灌入入，一般處理理要求既要滿滿足補強又要要防滲堵漏，灌灌漿材料一般般采用高滲透透改性環(huán)氧漿漿材。我們在在滲水裂縫處處理過程中采采用了EAA、CW、LPL三種高滲透透改性環(huán)氧漿漿材，詳見表表1。以上三種材料各各有優(yōu)缺點，EAA、CW屬糠醛、丙丙酮改性系列列，具有親水水性、粘度低低、可灌性較較好，缺點是是凝固時間長長、脆性大，不不適宜對變化化的裂縫進行行處理；LPL漿材屬活性性稀釋劑改性性系列具有親親水性、凝固固時間快、脆脆性小、漿材材本身不收縮縮的優(yōu)點，但但粘度大，對對于細小裂縫縫的可灌性差差。2打斜孔埋管管法處理滲水水裂縫2.1工藝流流程裂縫清洗→→鉆斜孔→清孔、埋管→表面封縫→通風檢查→漿液配制→注漿→封孔處理→待凝檢查→表面處理3.2重要工工藝技術(shù)要求求（1）裂縫縫清洗：對縫縫面用高壓水水進行清洗，直直至清晰地露露出裂縫為止止；（2）鉆孔孔：在裂縫中中心線10～15cm兩側(cè)鉆斜孔孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交交替布置，淺淺孔深25～30cm，傾角約50°，深孔孔深40～45cm，傾角約70（3）清孔孔、埋管：用用高壓水將孔孔清洗干凈，每每孔分上下兩兩層埋設(shè)兩根根注漿管，一一進一出，下下層管徑為8mm，埋至距孔孔底5cm，為主注漿漿管；上層管管徑為8mm，埋入孔內(nèi)10cm左右，為排排水排氣回漿漿管，埋管材材料用速凝水水泥。（4）表面面封縫：用玻玻璃絲布或堵堵漏靈劑進行行封堵，應(yīng)保保證封閉密閉閉可靠。（5）通風風檢查：待埋埋管材料有一一定的強度后后，在裂縫和和管口處涂少少量肥皂水，采采用0.2MPPa的風壓進行行通風檢查，對對于盲孔應(yīng)在在附近重新打打孔埋管。（6）漿液液配制：根據(jù)據(jù)灌前壓丙酮酮試驗的漏量量大小配制漿漿液，配漿時時將固化劑、表表面活性劑緩緩慢注入EAA（或CW）主液中，邊邊注入邊攪拌拌，保持漿液液在25℃以下，以提提高漿材的可可灌性。（7）化學學灌漿●注漿方式：灌灌前單孔壓丙丙酮量≥10ml者應(yīng)單孔灌灌注，漏量<10ml者則可多孔孔灌注；灌注注過程中若有有串漏孔，可可在排出積水水和稀漿后進進行并灌，灌灌漿應(yīng)由下而而上進行。注漿方法：：先灌深孔，從從下層進漿管管開始注漿，待待上層回漿管管排出孔內(nèi)水水、氣后，封封閉回漿管。根根據(jù)吸漿量情情況逐步升至至設(shè)計壓力，當當吸漿率小于于1ml/mmin時，應(yīng)保持持壓力延續(xù)灌灌注30min即可扎管待待凝。4～5h后檢查注漿漿效果，對管管口不飽滿的的膠管進行第第二次注漿直直至飽滿。灌漿壓力：：開灌壓力0.4MPPa，當吸漿率率小于5ml/mmin時，逐漸加加壓至0.5～0.6MPPa，二次注漿漿孔壓力可提提高至0.8MPPa。注漿過程監(jiān)監(jiān)控：加強結(jié)結(jié)構(gòu)的抬動變變形監(jiān)測，如如出現(xiàn)異常應(yīng)應(yīng)及時降壓并并采取相應(yīng)措措施。（8）質(zhì)量量檢查：裂縫縫化學灌漿結(jié)結(jié)束14d后采用壓水水和鉆孔取芯芯相結(jié)合的方方法進行。檢查孔壓水水：采用單點點法壓水，壓壓力0.5MPPa，孔徑28，孔深30cm，合格標準準透水率q≤0.1Lu。鉆孔取芯：：孔徑89mm，孔深淺于于灌漿孔10cm，粘接強度度應(yīng)達到設(shè)計計要求。2.3打斜孔孔埋管法施工工存在的缺點點（1）溫度度裂縫走向是是個曲面，在在混凝土內(nèi)的的走向復(fù)雜，一一般從鋼筋邊邊通過，鉆孔孔時易碰到鋼鋼筋，造成的的“廢”孔較多，對對原混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的整體性性造成損壞。（2）鉆孔孔時的微細粉粉塵難于有效效清出，粉塵塵易堵塞灌漿漿通道，漿液液難以進入縫縫面，降低化化灌質(zhì)量。（3）滲水水縫中不能有有效地趕水，漿漿液和水混合合影響環(huán)氧灌灌漿材料的固固化；也不能能滿足漿液“從寬處往窄窄處灌漿最有有利”的原則；一一旦發(fā)現(xiàn)“死孔”無法及時采采取補救措施施。（4）施工工工序較多,施工工藝繁繁瑣，管容、孔孔容大，浪費費漿材（據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計孔容占58%以上）；灌灌后的裂縫復(fù)復(fù)灌量較大，且且需多次復(fù)灌灌，增加了資資金投入。3無損貼嘴法法處理滲水裂裂縫3.1工藝流程程注漿嘴加工工→打磨→沖洗→裂縫描述→貼嘴→封縫→壓風檢查→灌漿→注漿嘴清除→質(zhì)量檢查。3.2重要工工藝技術(shù)要求求（1）注漿漿嘴加工。在在外徑為6mm、長度大于6cm的銅管一端端焊上邊長為為3～4cm、厚度為1.5mm左右的方形形鐵片，鐵片片中間開直徑徑等于銅管外外徑的進漿孔孔，鐵片周邊邊鉆排列規(guī)則則的小孔。（2）打磨磨：采用砂輪輪機沿裂縫的的兩邊各打磨磨20cm的寬度，除除去混凝土表表面雜物，以以免影響注漿漿嘴的粘貼及及封縫效果。（3）沖洗洗：是貼嘴法法施工最重要要的工序，用用高壓沖毛機機沿裂縫開口口向兩邊沖洗洗，以保證縫縫口敞開無雜雜物。（4）裂縫縫描述：用刻刻度放大鏡測測量裂縫寬度度，并對裂縫縫走向及縫長長進行描述，用用以調(diào)整布置置注漿嘴間距距及灌漿壓力力。（5）貼嘴嘴：根據(jù)裂縫縫描述進行注注漿嘴的布置置。規(guī)則裂縫縫縫寬小于0.3mm時按間距20cm布嘴，縫寬寬大于0.3mm時按間距30cm布嘴；不規(guī)規(guī)則裂縫的交交叉點及端部部均布置注漿漿嘴。將ECH-Ⅰ型膠抹在注漿漿嘴底板上，貼貼嘴時用定位位針穿過進漿漿管，對準縫縫口插上，然然后將注漿嘴嘴壓向混凝土土表面抽出定定位針，定位位針未粘附膠膠認定注漿嘴嘴粘貼合格。（6）封縫：：貼嘴3h后用堵漏靈靈膠泥將滲水水縫口封堵住住，2h后用碘鎢燈燈將混凝土表表面烘干并用用無水酒精洗洗抹一遍；待待干后刮抹一一層ECH-Ⅱ型粘膠；當當不粘手時再再刮抹ECH-Ⅲ型面膠三遍遍，待ECH-Ⅲ型面膠基本本固化后，用用堵漏靈加固固形成中間高高，兩邊低的的傘形封蓋（7）壓風風檢查：封縫縫完成并養(yǎng)護護2h后即可進行行壓風檢查各各孔的貫通情情況，壓風壓壓力＜0.25MMPa；對于不串串通的孔應(yīng)查查明原因進行行分析和處理理。（8）灌漿漿：采用多點點同步灌注方方式，從下至至上，從寬至至窄，逐步推推進，采用LilyCD-155雙組分注射射泵灌注LPL漿材，施工工中采用穩(wěn)壓壓慢灌，每孔孔純灌時間不不少于90min，以保證灌灌漿質(zhì)量。灌灌漿壓力見表表2。（9）注漿嘴的的清除:灌漿結(jié)束48h后鏟除注漿漿嘴，混凝土土表面采用環(huán)環(huán)氧膠泥封堵堵平整。（10）質(zhì)質(zhì)量檢查及驗驗收：灌后質(zhì)質(zhì)量檢查在注注射樹脂LPL灌漿結(jié)束7d后進行。壓水檢查：：現(xiàn)場布騎縫縫孔，沖擊鉆鉆造孔(孔徑18～20mm、孔深10～15cm)后，采用單單點法壓水，壓壓水檢查壓力力為0.3MPPa。合格標準準：壓水檢查查透水率q≤0.1Lu。鉆孔取芯：：取芯直徑89mm，并進行巖巖芯鑒定、描描述，繪制鉆鉆孔柱狀圖。3.3無損貼貼嘴法的工藝藝特點不破壞混凝凝土的整體性性，適合薄型型結(jié)構(gòu)的裂縫縫處理。（2）由于于從縫的表面面進行打磨沖沖洗，可避免免微細粉塵對對灌漿的影響響，從縫口進進漿可灌性得得到了保證。（3）使“以漿趕水”，多點依序序同步灌漿成成為可能。（4）貼嘴嘴封縫、采用用多點同步灌灌漿的無損灌灌漿工藝，可可在不破壞混混凝土結(jié)構(gòu)的的條件下極大大地提高可灌灌性，裂縫的的灌入深度也也能滿足要求求，加上使用用低黏度、低低收縮的化灌灌漿材，達到到了“堵水、保護護鋼筋、恢復(fù)復(fù)結(jié)構(gòu)的整體體性”的效果。（5）工藝藝簡單、復(fù)灌灌率低，節(jié)約約昂貴的化學學漿材，降低低了成本，加加快了施工進進度。3.4特殊情情況處理（1）滲漏漏點的復(fù)灌：：對有規(guī)律的的滲漏點，即即一段裂縫仍仍滲水，采用用原施工方法法進行復(fù)灌。對單獨的滲滲漏點采用打打輔助孔的方方法進行復(fù)灌灌，先在滲漏漏點貼嘴、封封縫。然后用用沖擊鉆在距距滲漏點10cm沿原裂縫鉆3個輔助斜孔孔（孔徑18～20mm，孔距10～20cm，傾角50°，孔深25cm），并預(yù)埋埋外徑為6mm的銅管。再再用堵漏靈進進行封堵埋管管，在滲漏點點貼嘴及封縫縫、輔助孔埋埋管及封堵完完成后，其他他工序按原方方法進行施工工（2）漿液液配比出現(xiàn)問問題時的處理理：灌漿時如如出現(xiàn)長時間間不進漿，且且漿液粘度增增加，即漿液液配比出現(xiàn)問問題。處理方方法是打開機機箱蓋，清理理兩活塞桿運運行系統(tǒng)，直直至兩活塞桿桿運行同步后后，排棄部分分混合液，然然后重新注漿漿。4復(fù)灌后仍局局部滲水的處處理（1）經(jīng)復(fù)復(fù)灌后仍有滲滲水的部位采采用嵌縫措施施：開槽槽深深×槽寬為5cm×55cm，并在槽內(nèi)內(nèi)每1.5m用電鉆打一一個22排水孔，孔孔深>70cm；從孔底部部埋一根鋁管管，在管口用用堵漏靈封閉閉將水引出；；將槽面清洗洗干凈并盡量量烘干，若無無法烘干則在在縫面用堵漏漏靈先堵水，然然后涂環(huán)氧基基液，再用丙丙乳砂漿錘填填密實，并滿滿足過流面平平整度要求。（2）嵌縫縫后再在表面面粘貼玻璃絲絲布防滲，玻玻璃絲布寬15cm。粘貼方法法：先將縫面面清理干凈，均均勻刷一層1438膠，再貼一一層玻璃絲布布，三膠二布布。對于灌漿漿后延伸的裂裂縫，若滲水水不大或不滲滲水，則直接接在縫面粘貼貼玻璃絲布，并并延伸1.0m左右。（3）待丙丙乳砂漿封閉閉7d后封閉引水水管孔。先用用干塑性水泥泥砂漿填充并并用細鋼筋搗搗密實，離孔孔口5cm時，改用預(yù)預(yù)縮砂漿填充充密實，對其其表面涂刷環(huán)環(huán)氧膠泥。5結(jié)束語混凝土裂縫縫處理難度較較大，對有滲滲水的裂縫處處理難度更大大。通過參與與水工地下隧隧洞混凝土滲滲水裂縫的處處理，認為在在處理過程中中主要應(yīng)注意意以下幾個問問題：（1）灌漿漿材料的正確確選擇：應(yīng)選選擇低黏度、低低收縮的環(huán)氧氧漿材。收縮縮大的材料需需多次復(fù)灌，不不但增加投入入，而且復(fù)灌灌成功率小。目目前采用主要要是兩種系列列的改性環(huán)氧氧漿材，各有有優(yōu)缺點應(yīng)根根據(jù)縫的寬度度、滲水情況況及處理的結(jié)結(jié)構(gòu)要求，選選擇適宜的漿漿材。（2）推廣廣貼嘴無損法法施工：混凝凝土溫度縫一一般較細，且且不在一個平平面上，裂縫縫很難找準，漿漿材難以灌入入，最好是采采用貼嘴無損損法施工，既既減少了鉆孔孔量，又可減減少孔容、管管容的漿材耗耗用量，降低低成本；結(jié)構(gòu)構(gòu)的厚薄、裂裂縫的深淺對對鉆孔的要求求較高，為了了找準裂縫的的深度以便準準確地布置灌灌漿孔，不得得不打出大量量的檢查孔，對對結(jié)構(gòu)造成嚴嚴重破壞。（3）避免免微細粉塵對對化學灌漿的的影響：混凝凝土裂縫內(nèi)部部極不規(guī)則，其其寬度受骨料料、鋼筋等的的影響寬窄變變化復(fù)雜，當當化學漿液夾夾著微細粉塵塵在裂縫中灌灌入時，碰到到較窄處，就就會累積阻塞塞漿液通路。因因此微細粉塵塵對化學灌漿漿的危害極大大，但鉆孔處處理工藝無法法避免粉塵影影響。（4）從寬寬處往窄處灌灌漿最為有利利，“從上至下，從從寬至窄，從從一邊至另一一邊“，這是化灌灌的基本原則則。溫度裂縫縫的形成最先先在混凝土表表面形成，隨隨著溫度應(yīng)力力的作用持續(xù)續(xù)向縱深方向向發(fā)展，因此此在混凝土表表面的裂縫開開合度最大，從從縫口進漿對對灌漿質(zhì)量的的提高極