那吉航运枢纽工程混凝土裂缝处理技术及防裂探讨2[1]

那吉航运枢纽工程混凝土裂缝处理技术及防裂探讨2[1]

航运枢纽工程混凝土裂缝处理技术探讨

中国交通建设集团毛泽英夏风

关键词：航运枢纽工程混凝土裂缝处理技术

摘要：通过航运枢纽工程混凝土施工，掌握混凝土裂缝处理实施技术

一、工程概况

某航运建设枢纽工程位于中上游河段，坝址右岸距县城22km，是干流综合利用规划十个阶梯中的第四阶梯，是上游水利枢纽的反调节水库。以航运为主，兼有发电、电灌、养殖、旅游等综合效益的项目，坝址以上集雨面积为23570km2，多年平均流量330m3，径流量为189.3亿立方,正常水位115m，死水位114.4m，水库总库容量1.83亿立方，电站装机容量3×19MW=57MW，年利用小时数4397h，多年平均发电量2.506亿KW.h。船闸按Ⅲ级船闸建设，通航标准为通航一列1顶2×1000t顶推驳船队，水库蓄水后可渠化河道56km。

本枢纽工程与河流流向垂直布置。从左至右依次布置的建筑物有：左岸接头重力坝长40m、溢流闸坝长196m、电站厂房段长77.64m、船闸段长30m。坝顶总长343.64m，坝顶高程121.5m。

主要工程量：土石方开挖量为262万m3、土石方填筑103万m3、混凝土44.64万m3、钢筋9601.88t、浆砌块石9.65万m3。

二、大体积混凝土裂缝原因分析

1、建基面实际地质情况与设计地质勘察报告有较大差异，如上闸首基底地质有弱风化泥质砂岩，弱风化泥岩，同时在下游端还有一

小断层，由于地质的不均匀性导致裂缝产生。

2、在施工过程中，大体积混凝土温控措施未按设计和规范要求落实到位。当混凝土内部温度应力大于混凝土的拉应力时，混凝土结构将会出现裂缝，故在《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）和电力行业标准《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）中明确规定，“对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内；当设计无具体要求时，温差不宜超过20C°”。混凝土拌合物内的水泥在水化时，要产生大量的水化热，当混凝土内外温差超过一定的限度，混凝土的拉应力小于混凝土的热涨应力时，便会产生温度应力裂缝，这种裂缝主要出现在大体积混凝土或在冬期施工的混凝土。

3、仓面在浇筑过程中，未采取防雨措施，混凝土受雨水冲刷，导致砼中间的胶凝材料被水稀释而产生裂缝。

4、仓面太大，尤其是每仓浇筑方量达到1000m3以上的，容易产生裂缝。如上闸首施工队伍为了方便省事，按设计要求将本来应该分成2个仓面的混凝土合并成一个仓面进行浇筑，结果出现贯穿裂缝。

5、拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状，在外部水压力的作用下，导致渗、漏而出现裂缝。

6、混凝土拌合物在浇捣完毕后，混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸发，尤其是在

干热、风较大的输水廊道内，混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。

三、混凝土裂缝调查

序号位置裂缝长

m 裂缝深度

m

裂缝宽度

㎜

裂缝面标

高m。

1 上闸首10.5 1.30 0.2~0.5 93.6

2 闸室1#段21.5 1.30 0.2~0.5 93.6

3 闸室3#段 2.53 2.50 0.2~0.5 97.5

4 闸室５#、

6#、7#、8#

段64.0 1.75 0.2~0.5 94.7 沿闸室纵轴线方向

5 下闸首13.12 1.30 0.2~0.5 91.3

已浇筑部分混凝土出现的裂缝，主要由于温差、地质不均匀沉降、混凝土质量薄弱、砼表面缺少保护等原因产生，裂缝宽度均约0.2～

0.5㎜，按设计和规范要求进行化学灌浆处理。

四、化学灌浆施工

1、化学灌浆材料选择

由于施工对象潮湿,选用原国家电力公司华东勘察设计研究院科研所监制的亲水性材料HK-G系列环氧灌浆材料，其主要特点及性能指标如下：

①浆液粘度低、可灌性好，可灌注0．2㎜左右的细缝；

②与混凝土粘结强度高，大于混凝土本身的抗拉强度；

③浆液固化后的抗压强度和抗拉强度都很好，有较好的补强加固作用；

④浆液具有亲水性，对潮湿基面的亲和力好；

⑤凝固时间可以调节，范围可在数小时至数十小时之内；

⑥操作方便，不需繁杂配制。只需将A组分和B组分按比例均匀混合即可灌浆；

HK-G系列环氧灌浆材料性能指标

项目指标

颜色棕色或棕红色透明液

体

比重（g/㎝3）1．0-1．2

粘度（25℃，mPa·s） 10-40

凝固时间（hr）3-24

力学性能抗压强度（Mpa） 40．0－80．0 抗折强度（Mpa） 9．0－15．0 粘结强度（Mpa） 2．4－6．0

2、化学灌浆设备一览表：

名称用途规格单

位

数

量

钢丝轮清理砼表面及开V

型Φ100 只50

砼磨Φ100 只50

空气压缩机清理砼表面及灌浆

用

1500W 台 3

角磨机清理砼表面100型台 4 小台秤配浆液用台 2 电动搅

拌器

配浆液用500W 台 1 卷尺施工用把 3 桶材料只 4 压力灌灌浆用只 2 高压管灌浆用批 1 3、化学灌浆人员一览表

序号工种人

数

备注

1 技术管理

人员

2

从事技术服务和过程

质量控制

2 技术工人 5 从事钻孔、灌浆作业

3 辅助工 5 电器、钻机修理及其他辅助工作