浯溪口水利枢纽工程20#混凝土坝段裂缝处理施工

丁　磊，佘　宇

(水利部长江水利委员会综合管理中心，湖北 武汉 430010)

1　工程概述

浯溪口水利枢纽工程位于景德镇市浮梁县蛟潭镇境内，距景德镇市约40 km，是昌江干流中游一座以防洪为主，兼有供水、发电等综合利用的水利工程。枢纽主要建筑物有左右岸碾压混凝土非溢流坝、表孔溢流坝、低孔溢流坝、河床式厂房。

工程正常蓄水位56.00 m，水库总库容4.747×108m3，电站装机容量32 MW。大坝采用混凝土非溢流坝、溢流坝及河床式厂房组合式布置方案。坝顶高程65.50 m，最大坝高46.80 m。枢纽总体布置沿轴线从左至右依次为：左岸碾压混凝土非溢流坝段、表孔溢流坝段、低孔溢流坝段、厂房坝段、右岸碾压混凝土非溢流坝段，坝轴线长度498.62 m。

2　裂缝情况

2014年11月，浯溪口水利枢纽工程右岸非溢流坝20#坝段(主体部分为碾压混凝土，上下游面为变态混凝土)在浇筑至44.9 m高程时，经现场检查，发现该坝段上、下游面各出现了两条裂缝。上游面裂缝位置：坝纵0+398.5，高程22.9～44.7 m；坝纵0+406.1～0+407.1，高程27.9～44.9 m；下游面裂缝位置：坝纵0+408.9～0+409.5，高程38.4～44.9 m；坝纵0+402.3，高程38.0～40.9 m。上、下游面裂缝所在的位置和现场实际情况详见图1、图2。

图1　20#坝段上游面裂缝位置示意图

图2　20#坝段下游面裂缝位置示意图

后经声波测试手段对裂缝深度进行探测，同时结合钻孔取芯情况，推测上游面裂缝深度不大于3.5 m，下游面裂缝深度不大于0.5 m，上下游面裂缝最大宽度均为0.2 mm，且长期无变化。

3　裂缝处理施工方案设计

经参建各方分析， 20#坝段上下游表面裂缝产生的主要原因为混凝土内外温差较大，混凝土表面收缩等综合因素[1]。

3.1　裂缝分类及处理方式选择

针对20#坝段裂缝现场实际情况，结合相关资料和类似工程施工经验，对该坝段上、下游面裂缝的处理措施为[2]：

(1)上游面裂缝为非垂直裂缝，局部渗水，该条裂缝采用化学灌浆进行处理[3]。

(2)下游面裂缝为表面裂缝，只需进行表面处理。

3.2　材料选择

(1)表面处理材料选择。表面修补采用丙乳砂浆。

(2)化学灌浆材料选择。考虑到裂缝缝面存在渗水现象，拟采用HK-G-2亲水型环氧灌浆材料[4]。HK-G-2型环氧材料的主要特性见表1。

表1　HK-G-2型环氧材料主要特征表

3.3　施工工艺

3.3.1上游面裂缝化学灌浆处理

(1)缝面处理。沿缝两侧用锉刀铲除混凝土表面析出物、灰尘，用钢丝刷或电动打磨机打磨，打磨后用高压水清洗缝面，使混凝土面洁净、新鲜。

(2)凿槽。开槽范围沿裂缝两端顺延50 cm，槽型为梯形，开槽宽度为8 cm，深5 cm。

(3)顺槽钻骑缝孔。在槽底用冲击钻钻骑缝孔，骑缝孔孔距500 mm，孔深150 mm，孔径φ20 mm，保证钻孔与缝面连通。

(4)进行槽孔和缝面冲洗。采用高压水对槽孔和缝面冲洗，槽孔内不得残留污物和灰尘。

(5)预埋灌浆管及封槽。在骑缝孔内插入φ15的镀锌钢管作为灌浆管，然后在槽孔内刷界面剂或浓水泥浆，采用高一强度等级的预缩砂浆或高强砂浆对梯形槽进行封堵，为防止水泥浆将灌浆管堵死，灌浆管上安装一止浆环。

(6)丙酮清洗。用0.4 MPa压力风接入灌浆孔，尽量吹出缝面中水分，然后用丙酮接入并注满灌浆管路及缝面，再接入0.4 MPa压力风，最大限度地扫除管路及缝面的水分，同时起到润滑管道的作用。

(7)灌浆设备采用手压泵。

(8)灌浆由下到上、由深到浅、由一侧向另一侧的顺序进行。

(9)灌浆压力0.3～0.5 MPa。根据实际情况或浆液注入量的大小，可适当调整灌浆压力。灌浆压力需逐渐升高，压力从0.1 MPa开始，按每级0.1 MPa升压。

(10)灌浆时，采用单孔注浆，其余孔全部敞开，待相邻进浆孔冒出浓浆后，对出浆孔扎管，依次进行灌注。

(11) 灌浆结束标准为：单孔吸浆率趋于零，再继续灌注15 min且压力不下降，结束灌浆，扎管封闭。

(12)灌浆结束后，待浆液完全固化后，铲除灌浆管，并满足所在部位表面平整度要求。

3.3.2下游面裂缝表面封闭处理

施工工艺流程：裂缝两侧混凝土清理→骑裂缝凿槽→涂刷界面剂→丙乳砂浆封缝→外观面处理。

(1)表面清理。将裂缝两侧混凝土表面用电动角磨机打磨，使裂缝清晰，便于后期凿槽。

(2)骑裂缝刻槽，槽深4 cm左右，宽度5 cm左右，并呈内大外小的八字型。

(3)用混合好的丙乳砂浆封缝，以略高于混凝土面为准。

(4)固化后磨平突出部分，使之外观良好。

4　结　语

裂缝施工处理完成后对上游面裂缝处理采取了单点压水试验，压水试验压力采用0.3 MPa，4个检查孔的透水率测算分别为0.05 Lu、0.19 Lu、0.025 Lu、0.028 Lu，均小于1 Lu，符合合格标准，且经监理单位验收，认定处理结果符合规范要求，处理后不影响工程安全。