水溶性聚氨酯在溢洪道裂缝中的应用

王春雷 辽宁汤河供水有限责任公司

水溶性聚氨酯在溢洪道裂缝中的应用

王春雷 辽宁汤河供水有限责任公司

一、裂缝概况

汤河水库是太子河支流、汤河上的一座大型水库。总库容为7.23亿立方米。始建于1965年10月，1970年初交管理单位运用。到1978年保坝加固前，溢洪道闸墩裂缝已有23条，都分布在闸墩的下半截，但未伸入底板。1978年汤河水库保坝加固时，对溢洪道闸墩采取了加高加厚处理。中墩周边和边墩临水面都加厚了0.5米，墩顶由原来的114.24米标高，加高到118.00米，加高了3.76米。

1980年汛期，施工单位对已完工程进行了自检，发现溢洪道两侧边墩的加高加厚部位又产生了新的裂缝。右边墩的一条裂缝（称1#缝）在0～35.38米桩号处，由墩顶向下开裂，缝长11.0米；左边墩的一条裂缝（称2#缝），在0～38.53米桩号处，由墩顶向下开裂，缝长6.0米。上述两条裂缝宽度为2.5～3.0毫米。另外在左导流墙的水位观测并临水面也发现一条裂缝（称4#缝），从上至下全部开裂，缝宽0.5毫米。在以上四条缝中，只有4缝无渗水现象，其余均渗水。在缝的表面均可见到钙质离析物和锈痕。

二、观测与分析

于是我们对那些有代表性，并具备观测条件的右边墩裂缝（1#缝）进行了观测。测点布置在0～35.69米桩号117.41米标高和0～35.79米桩号和117.06米标高各一处。其准测距分别为5.5毫米和5.0毫米。使用8倍刻度放大镜采用定点观测法，每10天观测一次，基准测距为5.4毫米，观测法同上。

观测结果说明，裂缝开合度变化极微，并与季节温度变化相关。一、四季度开度稍大，二、三季长较小。依据裂缝产状和观测结果，笔者认为，上述裂缝除4缝属于孔洞面积占砼断面比例过大，引起应力集中产生裂缝外，其余三条均属温度缝。

闸墩加高加厚部分的砼，其几何尺寸从原砼墩顶算起高3.76米，长32.6米，厚1.2米，砼设计为200#，水泥用量320kg/m3，使用500矿渣水泥。由于是浇注在老砼之上，没有采取隔离层等放松约束的措施，砼在浇注时气温较高，加上水泥水化热温升较大，使砼的温度较高。当砼冷却收缩时，受老砼的约束，在砼内部出现较大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这类缝常在砼浇注后2～3个月或更长的时间出现。裂缝较深，有时是贯穿的。

对于这类裂缝的控制，一般以永久伸缩或施工缝来释放温度应力。规范规定，现浇钢筋砼连续式结构，处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为30米，露天条件下为20米。但产生裂缝的因素是多方面的，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂。一般对待裂缝的态度应是以防为主，防不住就堵，堵不住再排。

笔者认为溢洪道边墩裂缝对工程稳定目前尚无威胁。但长期渗水将进一步使裂缝恶化，加速砼的炭化，导致面层剥落，最终危及工程安全，到如今裂缝已经稳定。

三、裂缝的处理

灌浆的材料选用可灌性好、固结体具有遇水膨胀性能的水溶性聚氨酯以其达到封闭裂缝，堵住漏水的目的。

水溶性聚氨酯酯是由LW和HW两种浆材组成。其中，LW是由异氰酯和环氧丙烷聚合而成；HW是由异氰酯酯和聚醚环氧乙烷及甘露醇聚醚603或640聚合而成。其凝胶时间十几秒到几分钟，抗渗压力：10kg/cm2，抗渗强度：1～120kg/cm2（层服点），弹性学性能见表1。

表1

灌浆方式采用钻孔与埋盒相结合，共钻孔23个，孔径为26毫米，孔深为200毫米。埋设港灌浆管，同时对裂缝凿槽理灌浆盒29个。灌浆压力最大为0.4 Mpa，最小为0.1 Mpa，共灌入浆液37.85升，进浆1.4升/米。灌浆最大的3#缝H7为9.2升。

四、存在的问题

由于工期安排较紧，钻孔、埋盒、冲洗、压水试验后，就开始了灌浆。因为是无雨天气，裂缝渗水较小，难于冲出残留的岩粉，估计局部裂缝有被岩粉堵塞的可能。1#缝K7未进浆；3#缝下部进浆较少。灌后的3#缝K1与H1之间，仍有微渗潮湿现象。

1#缝、#缝在113～116米标高处仍均有串通，2#缝在115～117.5米标高处串通。估计浆液被灌入老砼夹缝之中，堵住了原砼裂缝，使漏水减少。裂缝上部进浆量普遍偏大，估计有相当一部分浆液进入回填土中，形成一条止水带，有利于水，达到了预期目标。

注：K——灌浆孔

H——灌浆盒

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.023