丹江口大坝加高左岸工程初期工程裂缝处理技术

周 利 明，　熊 刘 斌，　丁 小 彤

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都　610091)



丹江口大坝加高左岸工程初期工程裂缝处理技术

周 利 明，熊 刘 斌，丁 小 彤

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都610091)

介绍了针对丹江大坝初期工程裂缝缺陷处理采用的施工技术。

大坝加高；初期工程；裂缝处理；施工技术；丹江口大坝

1　概　述

丹江口初期工程大坝完工至投运已达40多年。为保证初期工程大坝在加高后水位条件下的运行安全，大坝加高期须对初期工程混凝土坝裂缝等缺陷尽可能地进行全面检查与处理。检查发现：初期工程混凝土坝体存在较多裂缝。对于所发现的初期工程中的各类缺陷问题，已根据设计单位研究后给出的解决方法对其进行了处理。

2　裂缝分类原则

(1)大体积混凝土裂缝分类，Ⅰ类：缝宽δ<0.2 mm,缝深h≤30 cm,性状表现为龟裂或呈细微规则特性。Ⅱ类：表面(浅层)裂缝，一般缝宽0.2 mm≤δ<0.3 mm，缝深30≤h<100 cm，平面缝长3 m≤L<5 m，呈规则状。Ⅲ类：表面深层裂缝，缝宽0.3 mm≤h<0.5 mm，缝深100 cm≤h<500 cm，缝长大于500 cm，或平面大于、等于三分之一坝块宽度，侧面大于1～2个浇筑层厚，呈规则状。Ⅳ类：缝宽δ≥0.5 mm，缝深>500 cm，侧(立)面长度h>500 cm，为平面上贯穿全坝段的贯穿裂缝。

(2)钢筋混凝土裂缝分类，Ⅰ类：表面缝宽δ<0.2 mm，缝长50 cm≤L<100 cm，缝深h≤30 cm，规律性差。Ⅱ类：表面裂缝宽0.2 mm≤δ<0.3 mm，缝长100 cm≤L<200 cm，缝深30 cm

3　裂缝处理的主要技术指标

3.1迎水面水上(含工作门槽) 裂缝处理的主要技术指标

(1)迎水面灌浆材料主要选用LPL、LW化灌材料，迎水面其他部位灌浆材料选用RH改性环氧灌浆材料。(2)Ⅰ类缝不处理。Ⅱ类缝缝口凿U形槽，深度为10～12 cm，槽口宽15 cm，槽内4 cm嵌填SR2塑性止水材料，槽口6～8 cm采用聚合物砂浆抹平。槽内布置锚筋。Ⅲ、Ⅳ类缝凿槽嵌缝后化学灌浆，凿U形槽，缝口封闭同上。(3)灌浆孔钻孔、灌浆管埋设符合技术要求，灌浆压力从低开始，根据吸浆量逐步提高压力，灌浆连续进行，不中断。将灌浆最高压力控制在0.3～0.4 MPa。(4)骑缝取芯，要求芯样缝面浆材饱满。

3.2初期工程坝顶面裂缝处理的主要技术指标

(1)该部位化学灌浆材料选用RH。(2)Ⅰ类缝不处理。Ⅱ类缝(仅凿槽嵌缝处理)缝口凿V形槽，深度3～5 cm，槽底宽5～8 cm(缝两侧各2.5～4 cm)；槽内采用预缩水泥砂浆或环氧砂浆封填。Ⅲ、Ⅳ类缝凿槽嵌缝后进行化学灌浆，凿梯形槽并将缝口封闭。

3.3贴坡面裂缝处理的主要技术指标

(1) 该部位化学灌浆材料选用RH(除溢流面的部位)及LPL(溢流面上)。(2)Ⅱ类缝缝口凿梯形槽，深度3～5 cm，槽底宽5～8 cm(缝两侧各2.5～4 cm)，槽内采用预缩水泥砂浆或环氧砂浆封填。

3.4层间缝处理的主要技术指标

(1)该部分裂缝全部为Ⅳ类裂缝，均采用化学灌浆处理，灌浆材料为LPL。(2)灌浆前对缝隙进行封缝试气，对漏气部分进行封闭。(3)灌浆压力采用0.2～0.3 MPa，灌浆过程中缓慢加压。灌浆连续进行，不中断。

3.5廊道裂缝处理的主要技术指标

(1)该部位化学灌浆材料选用LW。(2)Ⅰ类缝不处理。Ⅱ类干缝缝口凿U形槽，槽口尺寸为5 cm×3 cm(宽×深)，槽内回填聚合物砂浆。廊道上游面渗水缝(含Ⅱ类渗水缝和Ⅳ类缝，凿槽嵌缝后灌浆)凿V形槽，槽深20 cm，槽宽20 cm。廊道下游渗水裂缝：凿槽按宽6～12 cm、深8～10 cm控制。

4　裂缝处理采用的施工方法

4.1Ⅱ类裂缝处理采用的施工方法

(1)裂缝表面处理:在裂缝检查后即进行表面凿毛的施工，在凿除混凝土表面的碳化层后，用高压水对混凝土表面进行冲洗，再用高压风将裂缝两侧附近的混凝土表面吹干。(2)切凿嵌缝槽:表面处理完成后进行裂缝切凿梯形槽，切槽宽度为5～8 cm左右，裂缝两侧各2.5～4 cm，深度3～5 cm，凿除槽内混凝土。(3)嵌缝进行缝口封闭:槽面用1∶2水泥浆涂刷一遍，涂刷时充分浸透混凝土表面，采用M40预缩砂浆对嵌缝槽进行分层回填，用橡胶锤将槽内预缩砂浆锤击表面出现少量浆液，表面采用覆盖棉毡养护。

4.2Ⅲ、Ⅳ类裂缝处理采用的施工方法

(1)裂缝表面处理:与4.1相同。(2)切凿嵌缝槽:与4.1相同。(3)钻骑缝孔、埋灌浆管:沿缝钻骑缝灌浆孔，灌浆孔孔径为20 mm，深15～20 cm，钻孔间距为30～100 cm。用高压风将裂缝周边的灰尘吹净，再用高压水进行冲洗，将灌浆管插入灌浆孔内5～8 cm固定，所有灌浆管插好后用高压水对裂缝进行冲洗，检查灌浆管同裂缝的贯通性。(4)嵌缝进行缝口封闭:方法与4.1相同。(5)灌浆嘴试气检查:环氧胶泥固化后，在灌浆管上安装截止阀，通过灌浆嘴对裂缝试压，压力为0.2～0.3 MPa，用肥皂水检查嵌缝漏气情况，对漏气部位配置快速固化的环氧基液对漏气部位进行涂刷后再进行试压检查，待确定嵌缝质量后进行灌浆。(6)化学灌浆:①灌浆顺序,水平缝由一端向另一端灌注，垂直缝由下往上灌注，灌浆时可采取多点同步法灌浆。②灌浆压力,采用0.2～0.4 MPa，根据进浆速度逐级缓慢提升，进浆量小于10 mL/min时，将压力逐步提升至0.6～0.8 MPa，在屏浆时根据实际情况适当升压，以保证浆材更好的渗透到细微裂缝。③灌浆采用多点同步法灌注，先从1、3、5嘴进浆，待2、4、6嘴冒浆颜色正常后将其关闭，依次将1、3、5嘴移灌2、4、6嘴，在后面嘴冒浆后，再接灌7、9、11嘴，依次往复，在所有嘴冒浆后再从头进行补灌，补灌时稳压进行屏浆，在吸浆量小于10 mL/min时继续屏浆10 min后关闭灌浆嘴，依次对灌浆嘴进行补灌屏浆。当进行最后的5个嘴进浆时，注浆设备的显示器停止进浆或在稳定压力下15 min内连续吸浆率小于10 mL/min且压力不下降时即可结束灌浆。(7)灌浆质量检查：裂缝化灌后3 d对该条裂缝骑缝钻孔取芯并进行压水检查。

4.3迎水面Ⅱ类裂缝的处理

Ⅱ类裂缝的处理采用凿U形槽，嵌填SR2进行缝口封堵，以聚合物砂浆防护方式进行处理。(1)U形槽宽15 cm，深10～12 cm；(2)槽底4 cm嵌填塑性止水材料SR2，槽口6～8 cm深回填聚合物砂浆并抹平，槽内左右边交错布置锚筋。聚合物砂浆回填前用聚合物净浆涂刷槽内，然后采用聚合物砂浆分层回填。(3)凿槽区域为裂缝长度范围并向两端外延50 cm。(4)聚合物砂浆表面与所在部位混凝土面平齐。聚合物砂浆回填后覆盖毛毡进行保湿养护7 d。

4.4迎水面水上 Ⅲ、Ⅳ类裂缝的处理

迎水面水上Ⅲ、Ⅳ类裂缝的处理为先进行切槽埋管灌浆处理后再进行嵌入式混凝土保护。(1)灌浆处理施工工艺同贴坡面及坝顶面Ⅲ、Ⅳ类裂缝。(2)迎水面裂缝在进行灌浆后对缝口进行防护处理。沿裂缝凿宽60 cm、深10 cm的U形槽，凿槽范围顺缝端延伸80 cm，槽底采用切割方式整平，不平整度小于1 cm，槽内骑缝切割宽5 cm、深3 cm的“V”形槽，“V”形槽内回填塑性止水材料SR2，回填前先在槽内涂刷配套的底胶。在U型槽槽底粘贴宽50 cm的SR防渗盖片，盖片粘贴前，在槽底采用SR2材料找平，盖片粘贴后用木锤锤密实。

4.5迎水面水平裂缝与横缝贯通部位的处理

迎水面水平裂缝与横缝贯通部位的处理采用裂缝端头钻孔封闭加局部横缝灌浆的方式。孔内填塞SR2止水材料，孔口6 cm深填塞聚合物砂

浆，灌浆材料采用LW弹性聚氨脂。

5　结　语

丹江口大坝初期工程混凝土坝裂缝分类方法、不同部位裂缝处理方法等均具有代表性，可为今后类似工程缺陷处理方案提供参考。

(责任编辑：李燕辉)

2016-05-20

TV7；TV52；TV544

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1001-2184(2016)04-0083-02

周利明(1985-)，男，湖北武汉人，工程师，学士，从事水利水电工程施工项目管理工作；

熊刘斌(1963-)，男，湖北黄梅人，高级工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

丁小彤(1988-)，女，河南淅川人，助理工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作.