2004年7月,檢查發現廠房底板存在多處裂縫且有明顯出水點。經分析,裂縫形成的原因有三個,一是原砂卵石層基礎架空比較嚴重,二是灌漿結束后進行了外 部降水,三是廠房混凝土本身配筋量過少。據統計,裂縫寬度大部分大于0.2mm,最大寬度達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13.3m。由于裂縫對結構及防滲都有不利影響,設計要求混凝土部分采用化學灌漿,基礎部分 采用固結灌漿處理方案進行補強。施工自2004年7月20日開始,8月8日結束,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,一是補強,提高混凝土的整體性;二是防止滲水,保持廠房良好的工作環境。據此,采用了挖槽嵌縫加固、沿裂縫兩側鉆孔埋管,然后灌注JX型環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。對滲水嚴重的裂縫則采用新型堵漏材料封堵。鉆孔采用沿裂縫兩側對鉆斜孔方式。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,并用環氧砂漿封好。
b、灌漿
待封縫水泥砂漿達到一定強度后即進行化學灌漿施工前檢查試驗。
灌漿材料主要性能指標如下:粘度4.6~16.8 mPa·s;抗壓強度(90d),45.0~71.8 MPa;抗拉強度(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。達到壓力后保持穩定,直至達到結束標準。
灌漿結束條件為:在要求壓力下,吸漿率達到0~0.01L/min再持續10min。另外,如發現與其他灌漿嘴串漿,則將其封閉。被串孔不再復灌。所有灌漿管灌漿結束后,均進行了至少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,有個別裂縫封閉不嚴,出現漏漿。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,連續灌注75.3L后仍不見鄰孔出漿,懷疑與地基連通,征得監理同意后,采取間歇灌注方法,直到壓力升至0.4MPa后結束。
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,說明各條裂縫的實際寬度不同。各縫實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 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施創造了條件,也保證了灌漿質量。
根據工地試驗室所做的混凝土劈裂抗拉強度檢測報告,化學灌漿后劈裂抗拉強度平均達到2.65MPa,高于設計要求的C20混凝土的劈裂抗拉強度1.5MPa,也高于C30混凝土的2.25MPa。因此,此次灌漿達到了預期目的。
表1 金康水電站廠房底板混凝土裂縫化學灌漿單縫成果匯總表
縫號
裂縫長度(m)
埋管數(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
75.60
125
512.41
—
—
—
6.78
3.進一步討論
(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,利于提高施工質量。
(2)灌漿材料選擇
本次施工在灌漿前沒有進行丙酮洗縫,灌漿材料選用的是強度較高但粘度較大的配比。灌漿壓力也相應較高。從灌漿效果上看,這種作法是對于保證灌漿質量是有效的。
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