摘要:河北省岗南水库泄洪洞经过40多年的运用,主要缺陷为洞身混凝土裂缝渗漏水。本次除险加固工程,对洞身混凝土缺陷分别采用了超细水泥灌浆、嵌填GBW遇水膨胀胶条密封、安装三元乙丙板复合GB橡胶止水带止水、填抹丙乳砂浆处理等方法。经过处理后,密封效果良好,彻底改变了以往“水帘洞”现象,解决了长期困扰泄洪洞安全运用问题。取得了良好的效果。
关键词:混凝土缺陷处理,泄洪洞,岗南水库除险加固工程
1简述
岗南水库泄洪洞位于主坝右侧,为1967年工程续建时新增建筑物,全长698.429m。由圆形有压洞段、城门洞型无压洞段、泄洪明渠段及城门洞型无压尾洞段组成。经过40多年的运用,洞身衬砌混凝土存在诸多缺陷,经检测,主要为渗漏水伸缩缝8条、渗水裂缝22条、混凝土渗漏水点22处和混凝土剥蚀脱落8处等。
2缺陷处理方法
2.1混凝土渗漏水伸缩缝处理
渗漏水伸缩缝采用沿伸缩缝凿槽、内部嵌填GBW遇水膨胀嵌缝胶条密封、外部采用三元乙丙板复合GB橡胶止水带止水、填抹丙乳砂浆处理。
2.2混凝土渗水裂缝处理
衬砌混凝土缺陷裂缝主要包括混凝土裂缝和渗漏水施工冷缝,根据检测结果,原则上对宽度≤0.2mm的无渗水及析出物的裂缝不进行处理,对宽度大于0.2mm的干燥裂缝进行凿槽嵌补丙乳砂浆处理;对已渗水裂缝(混凝土裂缝和渗漏水施工冷缝)采用表面开槽嵌填GBW遇水膨胀胶条、丙乳砂浆封堵、内部进行超细水泥灌浆处理。
2.3混凝土渗漏水点处理
混凝土渗漏水点主要包括孔隙渗漏水和原灌浆孔封堵不密实漏水,采用渗漏水点表面扩孔、回填堵漏剂、嵌填GBW遇水膨胀胶条、丙乳砂浆封堵、渗漏水点内部超细水泥灌浆的方案进行处理。
2.4混凝土表面剥落处理
洞身衬砌混凝土表面剥落面采用丙乳砂浆进行修补。
3选用材料
3.1丙乳砂浆
丙乳砂浆性能指标见表3-1。
表3-1丙乳砂浆性能指标表
GBW遇水膨胀嵌缝胶条物理力学性能指标见表3-2。
表3-2GBW膨胀胶条物理力学性能指标表
3.3三元乙丙板复合GB橡胶止水带
三元乙丙板复合GB橡胶止水带物理力学性能指标见表3-3。
表3-3三元乙丙板复合GB橡胶止水带物理力学性能指标表
4.1渗漏水伸缩缝处理
沿伸缩缝走向凿矩形槽,槽口平均宽度350mm,深度180mm,凿槽后用高压水枪将槽内清洗干净,在渗漏水点旁侧打孔埋管减压导水,埋管直径22mm,在渗漏水点处扩孔,扩孔后回填快速堵漏剂。处理完槽内渗水后,用丙乳砂浆将槽底找平,待砂浆达到一定强度后,沿伸缩缝两侧按150mm间距打孔,安装M12膨胀螺栓。在安装GB止水带前在基底刷1mm厚的GBW液体胶,以增加止水与砂浆的粘接力。用钢带将三元乙丙板复合GB止水带锚固,使止水带挤压密实,保证止水带与槽底丙乳砂浆面无缝隙。然后回填丙乳砂浆,分层压实、抹平;在丙乳砂浆固化之前沿伸缩缝中部切缝,缝宽5mm。砂浆凝固后喷水养护;将导水管割平,用橡皮塞塞住。
丙乳砂浆达到设计强度后,进行洗孔和洗缝,用高压水枪将孔和缝内粉尘和碎屑冲洗干净,测其孔深,再从灌浆孔通高压水反复冲洗直至反出清水为止,最后通压缩空气冲洗钻孔和缝面。进行压水试验,对裂缝和导水孔进行灌浆处理,待固化物达到设计强度后将灌浆管沿混凝土表面切除,并用丙乳砂浆封孔。
4.2渗水裂缝处理
用手持冲击钻沿裂缝两侧500mm处打斜孔,将渗水导出,孔径22mm,导水孔即为灌浆孔。遇裂缝分叉处增设一个孔。沿裂缝走向凿矩形槽,槽口宽100mm,深60mm,用高压水枪冲洗槽面,丙乳砂浆将槽底面抹平,终凝后沿裂缝方向安装30mm×20mm(宽×高)GBW遇水膨胀胶条,然后用丙乳砂浆嵌补。
丙乳砂浆达到一定强度后,进行洗孔和洗缝,从灌浆孔通高压水反复冲洗直至反出清水为止,最后通压缩空气冲洗钻孔和缝面。进行压水试验,试验压力最大为0.4MPa,试验合格后,进行灌浆。灌浆机具采用250L双层立式搅浆机制浆,BW250/50三缸卧式泥浆泵灌浆。采用水灰比1:1超细水泥配浆,按灌浆孔由深到浅、自下而上的顺序进行灌浆,灌浆前将所有孔上的阀门全部打开,用压缩空气将孔和缝内的积水吹扫干净,灌浆压力从0.1MPa开始,最大压力为0.4MPa,当灌浆段停止吸浆时,再持续灌浆30min后停止灌浆。停止灌浆后关闭孔口阀门,待固化物达到设计强度后将灌浆管沿混凝土表面切除,并用丙乳砂浆封孔。
4.3干燥裂缝处理
对干燥裂缝,先用切割机垂直混凝土表面对混凝土裂缝进行切割,深度20mm,沿裂缝两侧凿“U”形槽,上口宽150mm,下口宽120mm,槽深60mm,用压缩空气清扫槽内残渣,并用高压水枪冲洗干净后,嵌入压抹丙乳砂浆,嵌补后表面进行处理,外观平整、光滑、美观,并能满足混凝土曲线及平整度要求。
4.4混凝土渗漏水点处理
沿渗漏水点周边凿圆形槽,直径300mm,深250mm,用高压水枪将槽内清洗干净,在渗漏水点旁侧打孔埋管减压导水,埋管直径10mm,在渗漏水点处扩孔,扩孔后回填快速堵漏剂,嵌填GBW遇水膨胀胶条;并将原灌浆管割除,回填压抹丙乳砂浆封堵,并进行养护;采用减压导水管进行内部水泥灌浆,灌浆结束后割除导水管,表面采用30mm厚丙乳砂浆封堵,压抹光滑后进行养护。
4.5混凝土剥蚀处理
将剥蚀处凿除,直至露出新混凝土面,在剥蚀处边缘凿30mm深的齿槽,凿除完成后用高压水枪将槽内清洗干净,分层填抹丙乳砂浆,凝固后养护。
5结束语
岗南水库泄洪洞洞身衬砌混凝土缺陷处理完成后,在汛期较高库水位情况下,防水效果良好,彻底改变了以往“水帘洞”现象,解决了长期困扰泄洪洞安全运用问题,取得了很好的工程效益。
参考文献:
[1]水利水电工程施工组织设计手册,第3卷,施工技术;水利电力部水利水电建设总局编著;中国水利水电出版社出版
[2]水利水电工程施工手册,第3卷,混凝土工程;全国水利水电施工技术信息网组编、《水利水电工程施工手册》编委会编;中国电力出版社出版
[3]SD230-98,混凝土坝养护修理规程