2004年7月,檢查發(fā)現(xiàn)廠房底板存在多處裂縫且有明顯出水點(diǎn)。經(jīng)分析,裂縫形成的原因有三個(gè),一是原砂卵石層基礎(chǔ)架空比較嚴(yán)重,二是灌漿結(jié)束后進(jìn)行了外 部降水,三是廠房混凝土本身配筋量過少。據(jù)統(tǒng)計(jì),裂縫寬度大部分大于0.2mm,最大寬度達(dá)4.3mm,少部分裂縫寬度小于0.2mm,最小裂縫寬度為 0.05mm。裂縫長度則各不相同,最短的只有3m,最長的達(dá)13.3m。由于裂縫對結(jié)構(gòu)及防滲都有不利影響,設(shè)計(jì)要求混凝土部分采用化學(xué)灌漿,基礎(chǔ)部分 采用固結(jié)灌漿處理方案進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。施工自2004年7月20日開始,8月8日結(jié)束,共處理裂縫75.6延米,耗漿512.41L,平均單耗6.78L/m。
本次裂縫處理的主要目的,一是補(bǔ)強(qiáng),提高混凝土的整體性;二是防止?jié)B水,保持廠房良好的工作環(huán)境。據(jù)此,采用了挖槽嵌縫加固、沿裂縫兩側(cè)鉆孔埋管,然后灌注JX型環(huán)氧樹脂漿液的施工方案。
1. 施工過程簡述
(1)施工工藝
本次灌漿施工采用的是沿裂縫表面鑿槽封縫、兩側(cè)對鉆斜孔,埋管灌漿的工藝。
a、封縫、鉆孔和埋管
封縫采用的是鑿槽后新澆混凝土的方法。對滲水嚴(yán)重的裂縫則采用新型堵漏材料封堵。鉆孔采用沿裂縫兩側(cè)對鉆斜孔方式。鉆孔距離裂縫為50~60cm,傾斜 45°左右,孔距0.5~0.7m,深度1.2~1.5m。鉆孔沖洗干凈后,埋入φ10㎜的鐵管,并用環(huán)氧砂漿封好。
b、灌漿
待封縫水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即進(jìn)行化學(xué)灌漿施工前檢查試驗(yàn)。
灌漿材料主要性能指標(biāo)如下:粘度4.6~16.8 mPa·s;抗壓強(qiáng)度(90d),45.0~71.8 MPa;抗拉強(qiáng)度(90d),6.7~10.1 MPa;彈性模量(2年):2.4~5.3GPa。
灌漿采用由裂縫一端向另一端逐孔推趕方式,以便將空氣與水排出裂縫。
灌漿壓力視裂縫具體情況而定。一般在0.5~0.8MPa之間。達(dá)到壓力后保持穩(wěn)定,直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。
灌漿結(jié)束條件為:在要求壓力下,吸漿率達(dá)到0~0.01L/min再持續(xù)10min。另外,如發(fā)現(xiàn)與其他灌漿嘴串漿,則將其封閉。被串孔不再復(fù)灌。所有灌漿管灌漿結(jié)束后,均進(jìn)行了至少10min的閉漿。
漿液固化后,即可拆除橡膠管。
(2)特殊情況處理
灌漿過程中,有個(gè)別裂縫封閉不嚴(yán),出現(xiàn)漏漿。為此,采取了降壓、待凝、間歇灌漿等各種措施處理。其中5號縫的8號孔,連續(xù)灌注75.3L后仍不見鄰孔出漿,懷疑與地基連通,征得監(jiān)理同意后,采取間歇灌注方法,直到壓力升至0.4MPa后結(jié)束。
2. 施工成果及分析
單縫施工成果見表1。從表1中可以看出,各裂縫的延米單耗差別明顯,說明各條裂縫的實(shí)際寬度不同。各縫實(shí)際寬度和最初測量的寬度有較大差別;裂縫寬度隨混 凝土深度增加而明顯減小。各孔間串通情況不普遍,說明裂縫寬度一般較小,只有部分裂縫寬度較大,因此本工程采用小間距布孔和較高的灌漿壓力是合理的。從實(shí) 際灌漿看,各孔均能與裂縫貫穿,說明布孔位置和角度也是合理的。這些措施為灌漿的順利實(shí)施創(chuàng)造了條件,也保證了灌漿質(zhì)量。
根據(jù)工地試驗(yàn)室所做的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度檢測報(bào)告,化學(xué)灌漿后劈裂抗拉強(qiáng)度平均達(dá)到2.65MPa,高于設(shè)計(jì)要求的C20混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度1.5MPa,也高于C30混凝土的2.25MPa。因此,此次灌漿達(dá)到了預(yù)期目的。
表1 金康水電站廠房底板混凝土裂縫化學(xué)灌漿單縫成果匯總表
縫號 |
裂縫長度(m) |
埋管數(shù)(根) |
總吸漿量(L) |
單孔最大吸 漿量(L) |
單孔最小吸漿量(L) |
單孔平均吸漿量(L) |
延米單耗(L/m) |
1 |
7.50 |
11 |
16.23 |
2.70 |
0.75 |
1.48 |
2.16 |
2 |
3.30 |
4 |
40.80 |
35.55 |
1.05 |
10.20 |
12.36 |
3 |
10.00 |
23 |
83.30 |
41.10 |
0.75 |
3.62 |
8.33 |
4 |
13.30 |
17 |
30.09 |
6.00 |
0.66 |
1.77 |
2.26 |
5 |
8.50 |
16 |
135.20 |
75.30 |
0.75 |
8.45 |
15.91 |
6 |
4.50 |
6 |
41.10 |
33.30 |
0.75 |
6.85 |
9.13 |
7 |
3.00 |
5 |
11.70 |
5.85 |
0.90 |
2.34 |
3.90 |
8 |
12.00 |
18 |
65.26 |
43.05 |
0.60 |
3.63 |
5.44 |
9 |
4.00 |
6 |
6.95 |
2.10 |
0.60 |
1.16 |
1.74 |
10 |
9.50 |
19 |
81.78 |
34.50 |
0.90 |
4.30 |
8.61 |
合計(jì) |
75.60 |
125 |
512.41 |
— |
— |
— |
6.78 |
3. 進(jìn)一步討論
(1)總體施工工藝
如前文所述,本次施工采用的是鑿槽封縫、對鉆斜孔,埋管灌漿的工藝。這種做法操作繁瑣,對施工人員素質(zhì)要求較高,是比較落后的一種工藝。如果采用縫面打磨后埋設(shè)灌漿嘴排氣,用特種材料封縫的方法,可望簡化操作流程,保證封縫效果,利于提高施工質(zhì)量。
(2)灌漿材料選擇
本次施工在灌漿前沒有進(jìn)行丙酮洗縫,灌漿材料選用的是強(qiáng)度較高但粘度較大的配比。灌漿壓力也相應(yīng)較高。從灌漿效果上看,這種作法是對于保證灌漿質(zhì)量是有效的。