浅析砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理

浅析砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理
摘要：砂砾石混凝土面板坝面板施工作业是一项系统的工程建设项目，关系着
整个建设工程项目的施工质量及其安全可靠性。

在混凝土面板裂缝处理过程中，
合理选择施工材料及设备，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强养护，就
可以保证裂缝处理的质量。

阐述了砂砾石混凝土面板坝面板裂缝处理的施工工艺
及方法，供同行参考。

关键词：砂砾石；混凝土面板；裂缝；施工工艺
1 工程概况
水电站枢纽工程大坝为混合坝型，由右岸混凝土砂砾石面板坝与左岸混凝土
重力坝组成。

混凝土面板坝总长970 m，最大坝高37.6 m，坝顶高程l320.6m。

水库正常蓄水位1316m，总库容0.506亿m3，其中调节库容为700万m3。

2 裂缝处理的施工方法
对于高程1290～1317.6m的面板混凝土裂缝，宽度≥0.2mm裂缝采取双层处理——首先对裂缝内进行水溶性聚氨酯化学灌浆，然后在表面进行弹性聚氨酯涂
层封闭处理。

对于高程1290m以下面板和趾板混凝土裂缝，因为要用黏土进行覆盖，所以根据有无渗水采用以下两种不同的处理方法：①对于宽度≥0.2mm有渗
水的裂缝采用化学灌浆法进行处理；②没有渗水的裂缝仅做表面封闭处理。

3 施工材料与设备分析
3.1水溶性聚氨酯
从实践来看，这种施工材料主要构成成份是异氰酸酯、以及水性聚醚等物质，而且二者经加工合成后形成灌浆材料；上述材料一遇到水就会分散、乳化，然后
凝胶固结，因此与混凝土之间会产生非常强大的黏结力，从而起到止水、补强等
作用。

同时，该施工材料可在多数水中实现固化，而且固结体具有非常大的弹性
和抗渗性。

3.2裂缝施工过程中的临时用料
该工程灌浆封孔施工过程中所采用的材料，来源于北京金汤公司提供的水不漏。

该施工材料具有如下特点：
1)可带水施工、抗渗、防潮以及可以迅速实现堵漏。

2)无毒，无任何污染，同时可随意调节其凝固的具体时间。

3)具有较好的抗渗性、防水性以及强黏结力，施工黏贴过程中可一次性完成。

4)可以与基层相互黏结，形成的整体具有较好的耐水性、不容易老化旧[2]。

在此过程中，其技术指标要点：凝固时间在1～1.5h，可以根据需要进行随
意调节；抗压强度应当保持在30～40MPa，且其黏结强度应>1.5MPa；同时，还
应当具有较好的耐高、低温性，通常在100～-40℃。

3.3封口材料
主要使用的是丙乳砂浆，它是一种高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，实践中
常用在水利工程建设项目以及民间工程施工之中，主要是作为钢筋混凝土结构的
防渗、补强以及防腐护面。

该材料的配合比例应当控制在以下范围之内，即水泥：丙乳：砂：水分别是1:0.3：2。

施工中用到的砂应当用2.5mm孔径的筛子进行筛检，而且水泥一般采用的是42.5型号的普硅水泥。

实践中可以看到，该材料具有非常好的耐磨性、黏接性、防水性以及抗裂性，同时还可以有效防止氯离子的大量渗透，具有较好的耐氧化性，因此成为新型的
混凝土建筑施工材料。

与普通的材料相比，其主要特点是：
1)具有较强的抗拉性和抗折性，比普通材料分别高出35％一50％。

2)材料的引伸率极限值也提高了至少2倍，并且其弹性模量也有所下降，有
效提高了抗裂性能。

3)材料自身的密实度也有了较为明显的提升，2d之内，其吸水率有效降低了
大约10倍，而且其抗渗性也因此而提高了至少1.5倍。

4)更为可贵的是该种施工材料没有太大的毒害、方便施工操作。

5)可以有效地降低成本、防范旧混凝土结构碳化，对于有效延迟钢筋材料的
锈蚀速度具有非常重要的作用[3]。

4施工质量管理
施工管理包括裂缝化学灌浆施工工序和裂缝结构的表面封闭施工操作2个部分：
4.1 裂缝化学灌浆施工工序
一般而言，混凝土裂缝灌浆主要包括骑缝、斜孔两种方式，就本工程项目而言，其裂缝布孔所选择的是斜孔布置方式，其具体间距主要决定于孔缝的通畅度，布孔的间距应按15～25 cm的规格进行布设。

同时，其垂直距离应当大于混凝土
施工结构的1／3厚度。

在实际钻孔操作完成后，应将孔中的碎末完全清洗掉，
并疏通钻孔；实践中多采用带压喷壶和空压机洗孔作业。

本次处理过程中，所采用的是旋转膨胀密封止水针头；当埋嘴完成后，应进
行压水实验，对裂缝、灌浆孔的通畅性进行检查，看其是否需要重新进行布孔埋设。

经上述试验检查无误后，可对其进行灌浆操作，浆液从首枚针头开始灌注，
当其从裂缝位置冒出时，立即停止操作，然后转到第二枚位置处进行灌注，按此
顺序依次类推；灌浆过程中，其压力应当保持在20MPa范围内，待灌浆操作结束以后，以裂缝中的浆液有无互窜进行判断，每一个孔中的具体灌浆时间应>2min。

4.1.1封孔修整施工工艺
封孔修整施工工艺包括以下3个方面：
4.1.1.1 清孔操作
当浆液有效固化以后，将裂缝表面的止水针头慢慢的取出来，利用清理工具
将孔壁四周的浆液清理干净，其深度应当保持在>5cm。

4.1.1.2配制封孔材料
根据设计要求进行称料，分别堆放之，将水与丙乳有效地混合在一起，保持
其均匀性。

4.1.1.3封孔修整
实践中，可将配制好的材料嵌填到孔缝之中，确保其封添的密实性，抹压后
4h就会形成终凝，这时以喷雾器对其进行喷水养护，至少要7d。

4.1.2检测
在对施工效果进行检测时，应注意两点：
1)裂缝随机取样，并保证浆液的饱满密实性。

2)压水试验时，可在0.2～0.4MPa的环境下恒压I≥20min，然后检查其吸水量。

4.2裂缝结构的表面封闭施工操作
施工操作包括清洗与打磨、界面剂的涂刷、封闭材料的配制、涂刷封闭材料
及施工检查5个问题：
4.2.1清洗与打磨作业
实践中，根据裂缝处理要求，对裂缝位置的两侧10cm范围内实施有效处理，多条裂缝相距比较近，可作为一个整体进行处理。

1)对灌浆材料为环氧树脂的裂缝，首先用角向抛光机进行打磨，打磨深度为lmm，涂层周边用切割机做成倒三角刻槽保证涂层边缘厚度为3.5mm，与四周混
凝土表面平滑过渡；以毛刷、吹风机等设备，对其表面进行仔细清理，然后再用
丙酮清洗之；
2)对灌浆材料为水溶性聚氨酯的裂缝，首先用腻子刀将外漏的浆液铲除，再
用角向抛光机进行打磨及清洗(打磨及清洗具体同上)。

对于裂缝打磨后仍然是潮
湿情况，应采用热吹风机进行吹干，然后再进行毛刷及丙酮的清洗。

4.2.2界面剂的涂刷
本工程施工过程中，所采用的主要是环氧树脂类界面剂，其操作速度应根据
该材料的实际凝结时间、裂缝位置的涂刷速度来确定，界面剂涂刷厚度控制在
0.1～0.2 mm，要求涂刷均匀。

界面剂涂刷后，待其表面不黏手却未完全固化为宜，此时可进行下一道施工工序。

4.2.3封闭材料的配制
根据施工速度及材料的凝结时间由专人按要求的比例准确称量，并搅拌均匀
后方可使用。

4.2.4涂刷封闭材料
对混凝土面板裂缝涂刷处理：单一裂缝时，涂料覆盖裂缝及左右各外延伸
10cm；多条裂缝之间的距离如果较小，则要求涂料涂刷均匀平整无气孔，涂刷厚
度为1.0mm。

5 处理效果
此水电站混凝土面板裂缝经过上述工序处理后效果较好，封堵材料与混凝土
形成很好的黏结，肉眼观察无明显裂缝，经处理后的裂缝混凝土整体强度满足设
计要求。

6 结语
在混凝土面板裂缝处理过程中，合理选择施工材料及设备，采用科学的施工
方法，严格施工管理，加强养护，就可以保证裂缝处理的质量。

参考文献：
[1]邵明贵，何忠富，王立明.混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术[J].黑龙江
水利科技，2010，38(03)：87～88.
[2]何朝阳，吕胜勇.混凝土面板堆石坝面板裂缝成因及处理对策[J].黑龙江科
技信息，2009(1)：248.。