水利工程混凝土裂缝的处理

摘 要：众所周知,裂缝是水工混凝土中最常看到的一大缺陷,同时它也是导致混凝土遭到破坏的主要因素之一,处理起来有相当大的难度.为此,我们要仔细探索混凝土裂缝,并区别性对待,选取最佳手段加以处理有效地预防裂缝产生,以确保构件与建筑物能稳定而又安全地进行工作,进而有效保证水利工程的质量水准.本文将主要针对水工混凝土的两大裂缝处理手段展开具体地分析,以供工程实践借鉴.

关 键 词：处理工艺；混凝土；裂缝；水利工程

引言

在社会发展的推动下,社会对于水利工程所提出的要求愈来愈高.由于混凝土内的水泥会受到自身的特征与施工手段、各类辅助材料等诸多因素的制约,大体积水泥混凝土很难成功地防止裂缝产生.要想处理这个问题,难度系数相当高,但它又会破坏混凝土,这就需要我们充分结合裂缝的不良影响、其所处结构的位置及其物理尺寸等诸多因素来把处理方法确定下来.如今,处理水工混凝土的裂缝手段主要有内部处理与表面处理两类.本文笔者在下文中将具体剖析上述两类裂缝处理手段,以供同行借鉴.

1裂缝的表面处理手段与施工工艺

之所以进行表面处理,是为了封闭缝口,从而避免钢筋锈蚀与渗漏的情况出现.针对那些有抗冲耐磨要求的过流面裂缝,表面处理能使其抗冲耐磨能力加强.表面处理数段涵盖了安设防渗层、顺封口槽嵌缝、贴环氧玻璃丝布、贴橡皮板等等.

（1）缝口粘贴橡皮板.缝口粘贴橡皮板蛀牙用在对挡水坝段迎水向裂缝上,具有较好的防渗成效.因为橡皮的抗渗性能与弹性极佳,故适合修补还不稳定的裂缝.较经常使用的橡皮板大约有5毫米厚,橡皮表层应当用浓硫酸浸泡腐蚀抑或是以钢丝刷刷毛,实施表层凿毛从而使其粘紧.我国大量大坝挡水面裂缝都选取这种方法进行修补,取得的效果显著.

（2）缝口贴玻璃丝布.这种处理方法的目的一是为了保护缝口,二是为了嵌缝止漏.常用的有三液两布和两液一布的玻璃钢.

（3）铺设钢筋.在缝面上铺设钢筋也是一种较为简易的裂缝处理方法.铺设钢筋除了用于处理裂缝和防止裂缝发展外,还用在可能产生裂缝的部位以预防裂缝的发生,如陡坡、并缝和分缝处.在己发生裂缝处铺设钢筋,一般放置25～32mm的钢筋,长度5～8m（大多采用5m长）,间距200mm左右.重要部位可铺设2层钢筋.钢筋的直径和长度最好按照裂缝的实际情况配备,这样不会造成浪费,但是施工会较为复杂.实践证明,铺设钢筋并不是一种完善的措施,不能制止混凝土初期裂缝的增加和延伸,但有利于保持结构后期运行时的受力完整性.对于供水工程清水池后期混凝土裂缝用铺设钢筋,也取得了理想效果.如我县渠江自来水厂清水池裂缝的处理也采用此法修补.

（4）缝口设置防渗层.此法适用于挡水大坝上游面裂缝防渗.如丰满大坝,为修补存在的大量裂缝等缺陷,防止混凝土继续发生渗漏破坏,在上游高程245～226cm部位外面是厚6厘米的混凝土预制板,而在内部则有一层沥青混凝土的防渗层.

（5）缝口凿槽嵌缝.针对平面上的表面浅层裂缝,往往会采用凿槽法进行处理,也就是说,选用风钻、风镐抑或是人工的手段在裂缝两侧凿除混凝土直至看不见裂缝.然而,若是针对不足0.2m深的裂缝可以不采用别的手段.一旦缝的深度大于0.2m,可以在凿槽中铺涂砂浆抹平,表面上则应看具体状况把钢筋铺设好.缝面凿槽法相对而言比较简单容易,但因其可集中消除缝端的应力避免裂缝延展,故得以推广普及.

（6）缝口浸渍处理.在裂缝处理中主要是利用了浸渍高强度的特性,对于加强低强度的混凝土强度、封闭堵住浅层裂缝和加强混凝土表面的抗冲磨性具有很大的作用.虽然浸渍处理具有提高抗冲磨能力和不受季节局限的优势,但是在实际浸渍过程中对于环境条件要求较高,如这种处理适宜在干燥的环境中进行,潮湿的环境会对处理效果产生很大的负面影响.缝口浸渍处理的正确操作方法一般是先用铁丝围成的圈来罩住已处理干燥的裂缝口,然后在这个形成的管状、密封的纸罩内注入浸渍基液并使其浸入到裂缝中,最后等浸渍基液固体化之后再进行浸渍聚合.

2裂缝的灌浆处理方法

对于水利工程混凝土裂缝的内部处理方法,应用范围最广的是灌浆处理方法.这种方法比较适用于深层和贯穿裂缝内部补强、修补.除此之外,在进行灌浆处理时只要选择合适的材料和施工工艺,灌浆也可以使结构的整体性得到很好的恢复.水泥灌浆和化学灌浆是我们最常用两种灌浆处理方法.

（1）水泥灌浆

我们都知道由颗粒性材料构成的水泥在与水进行搅拌后会形成液体状的浑浊水泥浆,这种液体在固化过程中会收缩体积,而且在彻底硬化之后会在缝内形成一条细缝.这有时会导致水泥无法灌入到裂缝中,同时这也是我们规定只有在裂缝宽度不小于21mm才能使用水泥灌浆的原因所在.正是由于水泥浆在固化后产生的缝隙会随着浆液稀度的变大而增大,在开始时水泥浆是不能过稀的,一般水泥灰与水的比例适宜在1：1到1：3之间.水泥灌浆在目前的水利工程混凝土裂缝处理中是应用比较普遍的一种方法,其优势主要在于水泥材料比较容易获得,且便宜,在大面积的裂缝处理中比较适用.但是这种方法也存在着不足之处.例如水泥作为脆性材料其强度和粘结力是比较低的,在反复的压力和拉力作用下容易发生解体或者是被水溶蚀掉.因此,要想在裂缝处理中更加广泛的使用这种易取且价廉的水泥材料进行灌浆处理,就必须要克服其凝结后收缩和其强度、粘合力较弱的劣势.目前在国内外的许多企业都就这个问题展开了研究,目的是要减小水泥颗粒的直径,使其在裂缝宽度小于21毫米时仍可使用,并且希望能够加强水泥的抗压性和抗拉性.

（2）化学灌浆

在化学灌浆中,我们所选用的材料随着灌浆目的的不同也会产生变化.例如,在以堵漏为目的的灌浆中,抗渗性能比较好的丙凝、水玻璃以及水溶性聚氨酯是我们经常选用的材料；而在结构整体性恢复为目的的灌浆处理中,则比较适合采用粘结力较强的环氧、甲凝类浆材等.目前在水利工程混凝土裂缝的化学灌浆处理中,应用比较普遍的施工流程一般是从钻孔开始,经过清缝、埋管、嵌缝、试漏、灌浆和拔管封孔,到效果检查结束.骑缝孔和穿缝斜孔是两种常用的化学灌浆的布孔方式.为了防止钻孔底部偏离缝面的状况发生,在使用骑缝埋管时要注意管的底部与孔的底部之间的距离要有三分之一孔深,也就是说灌浆管道只需深入到孔的三分之二处就可以了.在实际灌浆中,首先要使用骑缝孔进行排水排气,然后在穿缝孔中进行灌浆,最后才是在骑缝孔灌浆.在进浆时一般是按照由低到高的顺序进行的,由一侧向另一侧依次推进.比较通用的方法是选用两泵同时进行灌注,即当第一孔进浆时,相邻的孔要作为作排水、排气孔使用,待该孔内水、气排尽出浆后,接上另一泵,两泵同时进行灌注.依此类推,直至最后一孔.若邻孔不出浆,则表明与缝面不通的孔至少有一个,那么灌浆必须结束.即在本孔或不出浆孔在15～30min内连续吸浆率小于10ml/min且压力不下降时要结束灌浆.为使浆液在有压下固化,提高固化物密实度及其与缝面的粘结强度,应在灌浆结束前,将孔口皮管反握并用铁丝绑扎.

3结束语

在社会发展的推动下,施工技术取得了重大的进步.在处理裂缝时需施工人员大而化之,采用简易的手段及时处理易处理的表面裂缝从而防止裂缝深入延展.但是针对那些不容易处理的裂缝则应具体分析其出现的缘故并制定出与之相对应的处理手段,再挖掘出极为典型的裂缝预先实施开展处理试验.待试验成功之后,择出合适的时机统一进行处理,以达到较佳的成效.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M]

作者简介：

郑建云,1966.08,男,毕业于南昌水利水电专科学校,水利工程机电设备专业,国有机电工程师,主要从事水利工程建设工作.