水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理(一)

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【摘要】水工地下隧洞襯砌混凝土為滿足抗沖耐磨要求,一般混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)高、水泥用量大,加上基巖硬度大,彈模高等原因,即使采用低溫混凝土澆筑,溫度也超過(guò)了允許標(biāo)準(zhǔn)。在隧洞襯砌混凝土澆筑形成后,結(jié)構(gòu)混凝土由于受到內(nèi)外溫差所引起的溫度應(yīng)力影響,產(chǎn)生不均勻收縮而出現(xiàn)裂縫,特別是在地下水位較高的隧洞會(huì)出現(xiàn)以垂直于水流方向的環(huán)向有一定水壓滲水裂縫。在處理這類滲水裂縫的過(guò)程中采用了高滲透改性環(huán)氧漿材,灌漿施工工藝采用打斜孔埋管和無(wú)損貼嘴灌漿的方法,裂縫處理的效果滿足設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求。
    【關(guān)鍵詞】水工隧洞;襯砌混凝土;滲水裂縫處理
    水工地下隧洞混凝土裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進(jìn)行防滲堵漏和補(bǔ)強(qiáng)加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗?jié)B性和抗老化性能,能阻止外來(lái)水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋,滿足結(jié)構(gòu)耐久性和安全運(yùn)行;補(bǔ)強(qiáng)加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強(qiáng)度,最終要求能恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材,但均存在一定的局限性,需研究環(huán)保型、低粘度、無(wú)收縮、抗老化強(qiáng)、粘接強(qiáng)度高、能滿足溫度縫反復(fù)收縮開(kāi)裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開(kāi)槽埋管法、打斜孔埋管法和無(wú)損貼嘴法。開(kāi)槽埋管法由于對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大,漿材損耗大,開(kāi)槽處難以修復(fù)好等問(wèn)題已普遍不再采用;打斜孔埋管法能解決開(kāi)槽法的諸多不利,但存在管容耗漿大,微細(xì)粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量,由于該方法施工簡(jiǎn)單而被普遍采用;無(wú)損貼嘴法是目前處理裂縫最先進(jìn)的方法,具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)鉆孔、無(wú)孔容耗漿、易找準(zhǔn)裂縫、對(duì)混凝土無(wú)損傷、成本低等優(yōu)點(diǎn)值得大力推廣,無(wú)損貼嘴法處理裂縫的難點(diǎn)是滲水縫的貼嘴,采用ECH水下粘結(jié)膠進(jìn)行滲水縫的貼嘴能承受1.3MPa的壓力,為貼嘴法處理滲水裂縫提供了條件。
    1 裂縫處理化學(xué)漿材的選擇
    化學(xué)漿材選擇應(yīng)掌握的原則:一是漿材的可灌性,所選化學(xué)漿材必須能夠灌入裂縫,充填飽滿,灌入后能凝結(jié)固化,以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)和防滲加固的目的;二是漿材的耐久性,所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩(wěn)定,不易起化學(xué)變化,并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強(qiáng)度,不易脫開(kāi),對(duì)于一些活動(dòng)裂縫和不穩(wěn)定裂縫要特別注意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點(diǎn)是:裂縫開(kāi)度較小、外水壓力大、漿液較難灌入,一般處理要求既要滿足補(bǔ)強(qiáng)又要防滲堵漏,灌漿材料一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材。我們?cè)跐B水裂縫處理過(guò)程中采用了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材。
    以上三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn),EAA、CW屬糠醛、丙酮改性系列,具有親水性、粘度低、可灌性較好,缺點(diǎn)是凝固時(shí)間長(zhǎng)、脆性大,不適宜對(duì)變化的裂縫進(jìn)行處理;LPL漿材屬活性稀釋劑改性系列具有親水性、凝固時(shí)間快、脆性小、漿材本身不收縮的優(yōu)點(diǎn),但粘度大,對(duì)于細(xì)小裂縫的可灌性差。