唐河水电站大坝混凝土面板裂缝处理

王 建

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程概况

唐河水电站位于山西省灵丘县东河南镇韩淤地村西。唐河属海河流域大清河水系，坝址以上控制流域面积457 km2，电站为综合利用水库，工程任务为：以水力发电、工业供水和农业灌溉为主，兼顾防洪。设计总库容为998.8万m3。

唐河水电站大坝设计沿坝轴线从左到右依次为重力坝段、泄洪闸段和混凝土面板堆石坝段，其中桩号0+114.5～0+395段为混凝土面板堆石坝段，该段坝顶长280.5 m，宽6 m，最大坝高26.9 m，上游坡比1:1.4，下游坡比1:1.4。面板混凝土厚40 cm，混凝土强度等级C25W8F200，由山西省水利基本建设工程质量检测中心站试配。

2 混凝土面板裂缝检查、统计

2012年7月大坝面板混凝土浇筑完成后，用土工布覆盖洒水养护90 d，然后组织进行了面板裂缝检查、统计。后期还定期每月组织进行一次检查，检查有无新产生的裂缝，以便及时进行监测、处理。

检查过程中，依据《大坝混凝土面板平面布置图》中的设计分段，每段进行了编号。检查中从下至上进行排查，将排查出的裂缝按高程，由低到高进行了编号、记录，画出走向示意图，图中标明面板编号、裂缝位置、裂缝编号、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度。

依据普查结果逐段、逐条按其分布高程绘制《面板裂缝分布平面图》。

根据裂缝不同宽度，将裂缝分为三类：

①裂缝宽度小于0.1 mm；②裂缝宽度在0.1～0.2 mm之间；③裂缝宽度大于0.20 mm；

依据普查结果分三类逐段填写《面板裂缝分类统计表》。

3 面板裂缝处理方案

混凝土面板裂缝处理采用了“内填外堵”的处理方案。对混凝土内部裂隙采用填充或灌浆的方式堵塞渗漏通道，对混凝土裂隙外部采用封堵的方式，防止水流进入裂隙，有效地保证了混凝土面板的防渗漏效果。

面板裂缝处理材料选用了杭州国电大坝安全工程有限公司生产的防水材料。根据厂家建议，选用材料为：①表面涂刷层为弹性环氧涂料；②表面找平层为SR塑性填料；③封闭处理材料为三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片；④灌浆材料为LW、HW水溶性聚氨酯化学材料。

根据不同的裂缝宽度，采取了三种不同的处理方案：

1）对于裂缝宽度小于0.1 mm的裂隙，使用弹性环氧涂料进行表面涂刷，在混凝土表面形成一层薄膜，有效地封闭渗漏通道方式进行处理；

2）对于裂缝宽度在0.1～0.2 mm之间的裂隙，先使用SR塑性填料找平，在裂隙上做个鼓包，然后采用三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片进行表面粘贴封闭进行处理；

3）对于裂缝宽度大于0.2 mm的裂隙，先采用化学灌浆处理，然后用SR塑性填料找平，在裂隙上做个鼓包，再用三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片进行表面粘贴封闭进行处理。

4 裂缝处理施工工艺

4.1 施工工艺流程

1）进行表面涂刷弹性环氧涂料施工流程（裂缝宽度小于0.1 mm）见图 1。

图1 宽度小于0.1 mm裂缝处理的施工流程

2）进行表面粘贴SR防渗盖片封闭处理施工流程（裂缝宽度在0.1～0.2 mm之间）见图2。

图2 宽度在0.1～0.2 mm裂缝处理的施工流程

3）进行聚氨酯化学灌浆、表面粘贴SR防渗盖片封闭处理施工流程（裂缝宽度大于0.2 mm）见图3。

图3 宽度大于0.2 mm裂缝处理的施工流程

4.2 施工工艺

4.2.1 表面涂刷弹性环氧涂料封闭处理（裂缝宽度小于0.1 mm）

（1）首先将准备处理的裂缝两侧各10 cm范围内的浮土及杂物用毛刷清扫干净，然后再用湿棉纱擦拭干净，吹干待用。清理完成一条涂刷一条，防止再落上灰尘，影响防渗效果。

（2）对于局部不平整的混凝土面先采用弹性环氧砂浆找平，再用磨光机打磨平整。

（3）沿裂缝两侧各10 cm宽范围均匀涂刷弹性环氧涂料，干燥凝固后，形成一层涂层覆盖层，堵塞了混凝土表面裂隙渗漏通道，起到防止渗漏作用。

4.2.2 表面粘贴SR防渗盖片封闭处理（裂缝宽度在0.1～0.2 mm之间）

（1）先将裂缝两侧各15 cm范围内的混凝土面用钢丝刷打毛，除去松动灰皮及凸出部位，再用湿棉纱擦拭干净。

（2）对于局部不平整的混凝土面采用弹性环氧砂浆找平，或用磨光机打磨平整。

（3）沿裂缝两侧各15 cm宽范围均匀涂刷SR底胶，涂刷部位为粘贴三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片的部位。SR底胶晾干后，先用SR塑性填料找平，做成鼓包，然后再粘贴三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片。从裂缝一边向另一边粘贴，排尽空气，挤压密实。三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片接头的搭接长度不小于10 cm。粘贴完成后在SR防渗盖片两侧用5 cm宽×5 mm厚镀锌扁钢压住，采用直径10 mm，10 cm长的镀锌膨胀螺栓固定，每间隔50 cm锚固一根。最后用相应的HK封边剂封边处理，做成三角形（见图4）。

图4 小于0．2 mm裂缝表面粘贴封闭处理图（单位：mm）

4.2.3 聚氨酯化学灌浆、粘贴SR防渗盖片封闭处理（裂缝宽度大于0.20 mm）

（1）灌浆。沿裂缝两侧10 cm位置，每间隔30 cm用电钻打灌浆斜孔，孔径14 mm，孔深25 cm,使其穿过缝面。裂隙两侧采用花孔，左右孔要错开，这样灌浆效果较好。完成后，用有压清水（压力0.2 MPa）冲洗；然后埋塑料灌浆嘴（外径13 mm、长10 cm）；完成后将裂缝表面清理干净，沿裂缝均匀涂刷HK封边剂。封堵好灌浆嘴孔口后，再进行压水试验，压力0.3 MPa，观察裂缝表面封堵是否密实，裂缝是否连通。

配浆浆液：

① LW：HW=30：70；

②根据缝宽情况，适量添加稀释剂丙酮(小于5%）。

添加顺序：LW→HW→稀释剂，然后搅拌均匀，随配随用。

水平方向的灌浆孔逐孔依次灌浆，竖直方向的灌浆孔从上而下灌浆。灌浆压力0.3 MPa，当邻近孔出浆后，维持0.3 MPa压力3 min为止。然后用铁丝扎紧灌浆嘴。浆液固化72 h后，割掉灌浆嘴，再进行凿槽处理和表面粘贴SR防渗盖片封闭处理。

（2）凿槽。①沿裂缝凿出5 cm宽，3 cm深的“V”型槽，清除松动的混凝土，然后用湿棉纱擦拭干净。②沿裂缝两侧各15 cm宽范围均匀涂刷SR底胶，涂刷部位为粘贴三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片的部位。SR底胶晾干后，先用SR塑性填料找平，做成鼓包，然后再粘贴三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片。从裂缝一边向另一边粘贴，排尽空气，挤压密实。三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片接头的搭接长度不小于10 cm。粘贴完成后在SR防渗盖片两侧用5 cm宽×5 mm厚镀锌扁钢压住，采用直径10 mm，10 cm长的镀锌膨胀螺栓固定，每间隔50 cm锚固一根。最后用相应的HK封边剂封边处理，做成三角形。

5 施工注意事项

1）施工过程中要保持作业面干燥，否则不能施工；

2）三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片在未使用前，不得将防粘保护纸撕开，以防止水材料表面受到污染，影响使用效果；

3）施工完成后，不要任意撕扯，造成人为破坏；

4）混凝土面板裂缝的处理，必须按批准的施工方案及有关规程进行施工，确保工程质量。

6 止水材料及主要性能

6.1 SR塑性填料

SR塑性填料主要性能指标见表1。

表1 SR塑性填料主要性能指标

6.2 三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片

三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片作为混凝土面板坝常用的表层盖板，用于混凝土表面裂缝修补处理。

三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片主要性能指标见表2。

表2 三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片性能控制指标

6.3 弹性环氧涂料

弹性环氧涂料的主要成分是树脂及其他掺加剂。

弹性环氧涂料的性能指标见表3。

表3 弹性环氧涂料主要性能指标

6.4 LW/HW水溶性聚氨酯

其性能见表4。

表4 LW/HW水溶性聚氨酯主要性能指标

续表4

6.5 HK封边剂

其性能见表5。

表5 HK系列封边粘合剂主要性能指标

7 裂缝处理质量要求

1）混凝土裂缝两侧表面处理：混凝土表面干燥、无浮浆、砂石、蜂窝、麻面。

2）三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片覆盖要求：SR底胶涂刷均匀不漏刷，涂刷范围为待粘贴三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片的混凝土面；三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片粘贴平整密实，排出空气；三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片接头部位搭接紧密，搭接长度为10 cm，搭接边缘使用HK封边剂封边密实；三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片外缘用封边剂封边，封边应平滑、无棱角。

8 结束语

唐河水电站大坝混凝土面板裂缝处理采用该施工工艺，取得了良好的防渗效果，有效堵塞了大坝面板裂缝的渗漏通道，采用多重手段保证了大坝面板裂缝的抗渗漏性能，也为我局在类似工程施工中积累了宝贵经验。