锦屏二级水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝缺陷修补

李 亮（四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川 成都 610072）

1 概 况

锦屏二级水电站位于凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的锦屏大河弯上，是雅砻江干流规划建设的21座梯级电站中装机规模最大的水电站。其上游紧接具有年调节水库的锦屏一级水电站，下游依次为官地、二滩（已建成）和桐子林水电站。闸址控制流域面积10.27万km2，约占雅砻江全流域面积的75.5%，闸址处多年平均流量1220m3/s，年径流量384.7亿m3。

对引水隧洞裂缝进行普查,缝宽一般介于0.20mm-0.30mm之间，且部分施工缝存在渗水现象，按《锦屏二级水电站引水隧洞混凝土缺陷处理施工技术要求（JPIIC-5D7-23）》中关于裂缝的定义，分别属于Ⅱ类裂缝和Ⅳ类裂缝。

对于Ⅳ类裂缝，采用了化学灌浆修补方案。针对引水隧洞的混凝土裂缝的具体工况，在施工工艺、施工组织及施工保障措施方面建立起一套完整的方法和规章制度，为后续裂缝灌浆施工积累了宝贵的经验。

2 混凝土裂缝化学灌浆

2.1 裂缝的分类及检查

结合《锦屏二级水电站引水隧洞混凝土缺陷处理施工技术要求（JPIIC-5D7-23）》中关于裂缝的定义，现场裂缝分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝。

1)具体分类

a.Ⅰ类裂缝（浅层裂缝）：表面缝宽δ≤0.20mm；

b.Ⅱ类裂缝：表面缝宽0.20mm＜δ≤0.35mm，且不渗水、不渗浆或潮湿；

c.Ⅲ类裂缝：表面缝宽δ＞0.35mm，且不渗水、不渗浆或潮湿；

d.Ⅳ类裂缝：表面有明显渗水、渗浆；

2)裂缝检查内容包括：裂缝位置、形状、走向、缝长、缝宽以及缝面是否有渗水、溶出物等，并绘制裂缝图。

a.裂缝位置：顺水流方向衬砌混凝土单仓边顶拱投影作图，标注裂缝分布位置；

b.裂缝形状及走向：按照实际走向投影在图上进行描绘；

c.裂缝缝长：用细绳贴紧裂缝，并做标注，用卷尺测量标注长度；

d.裂缝宽度：采用读数显微镜观察裂缝的宽度；

e.裂缝修补前，修补中，修补后的结果均要拍照以留存电子档资料。

2.2 施工工艺流程

1)Ⅰ类裂缝：用电动钢丝刷对裂缝进行打磨，打磨宽度15cm～20cm，清洗并晾干后，涂刷厚度为1mm的环氧涂料。

2)Ⅱ类裂缝：进行表面直接封闭处理

a.清理缝面：对裂缝表面进行清理，去除表面的钙质析出物、水泥浮浆以及其它污物，并冲洗干净；

b.封缝：先用低粘度环氧对裂缝表面进行封闭，要求涂刷均匀；待环氧表干后再在缝面涂刷二道环氧涂料，涂刷宽度为15cm～20cm，涂刷厚度为1mm。

3)Ⅲ类裂缝：采用先封缝再钻孔化学灌浆处理

a.清洗缝面：对缝表面进行打磨，打磨宽度15cm～20cm，去除缝面的钙质、析出物及其他杂物，并冲洗干净；

b.布设灌浆嘴：缝深小于30cm，间距30cm～50cm，采用磁力钻骑缝布设灌浆孔，埋设灌浆嘴并再次冲洗干净；缝深大于30cm，沿缝两侧5cm～10cm，间距0cm～50cm间隔，采用磁力钻在裂缝两侧斜向穿缝布设灌浆孔，然后埋设灌浆嘴，并再次冲洗干净；

c.封缝：表面涂刷环氧底胶，再涂刷2道环氧涂料，涂刷宽度为15cm～20cm，厚度1mm；

d.灌浆：待封缝材料有一定强度后进行化学灌浆，化灌材料采用环氧浆材，且化学材料要满足与混凝土的粘结强度≥2.0MPa，本身抗压强度要大于40MPa。灌浆压力为0.3MPa-0.5MPa，从最低端向高端进行，待邻孔出浆后，关闭并结扎出浆管，继续压浆；也可在邻孔出浆后，关闭原灌浆管，移至其他邻孔继续灌浆，一直到整条裂缝都灌满浆液并稳压5min-10min为结束标准；

e.表面处理：待浆液固化后，凿除灌浆管，并用钢丝刷清理缝面两侧，清理完后再在缝面涂刷2道环氧涂料，涂刷宽度为15cm-20cm，厚度1mm。

4)Ⅳ类裂缝：凿槽封缝然后化学灌浆处理

a.清洗缝面：待凝1d，若裂缝不再渗水或渗浆则对缝表面进行打磨，打磨宽度15cm-20cm，去除缝面的钙质、析出物及其他杂物，并冲洗干净；

b.凿槽：骑缝凿“V”型槽，槽深3cm，槽宽6cm；并将槽清洗干净；

c.埋管：每30cm-50cm埋设灌浆嘴，采用电锤在裂缝两侧交叉布孔；

d.封缝：表面涂刷环氧底胶，再涂刷2道环氧涂料，涂刷宽度为15cm-20cm，厚度1mm；

e.灌浆：待封缝材料有一定强度后进行化学灌浆，化灌材料采用环氧浆材，且化灌材料要满足与混凝土的粘结强度≥2.0MPa，本身抗压强度要大于40MPa。灌浆压力为0.3MPa-0.5MPa，从最低端向高端进行，待邻孔出浆后，关闭并结扎出浆管，继续压浆；也可在邻孔出浆后，关闭原灌浆管，移至其他邻孔继续灌浆，一直到整条裂缝都灌满浆液并稳压5min-10min为结束标准；

f.表面修复处理：待浆液固化后，凿除灌浆管，并用钢丝刷清理缝面两侧，清理完后再在缝面涂刷2道环氧涂料，涂刷宽度为15cm-20cm，厚度1mm。

2.3 灌浆质量检查

2.3.1 质量检查标准

化学灌浆完成后28d进行钻芯取样，芯样劈拉试验平均抗拉强度不小于1.5MPa。对每条混凝土贯穿性裂缝化学灌浆完成后进行压水试验检查，压水试验压力在0.5MPa下平均透水率小于0.1Lu。

2.3.2 检查结果

1#～4#引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工总计完成23个单元，在灌后28d取芯检测，最大抗劈拉强度为3.4MPa，最小抗劈拉强度为1.6MPa(大于设计指标1.5MPa)，平均抗劈拉强度为1.91MPa。

在灌后14d对每条贯穿型裂缝进行了压水检查，总计压水检查裂缝246条。试验压水压力为0.5MPa，最大透水率为0.04Lu(小于设计指标0.1Lu)，最小透水率为0.00Lu，平均透水率为0.01Lu。

根据上述结果表明，锦屏二级进水口引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工质量满足设计及规范要求，并取得了良好修补的效果。

3 结 语

锦屏二级进水口引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工成果表明，在混凝土裂缝中采用化学灌浆进行修补处理具有良好的效果。化学灌浆施工工艺用于混凝土裂缝修补较合理可靠，在类似工程中有广泛的运用价值。

[1]陈璐.水利水电工程施工组织设计手册[M].北京:中国水利水电出版社，2001.

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