| 工程概況
江西某水電站為混凝土重力壩,其發(fā)電廠房為壩后式廠房,位于砼重力壩右側(cè)壩后，電站承建單位在清理水機廊道時發(fā)現(xiàn)底板存在近于平行壩軸線的裂縫且沿縫滲水。裂縫的出現(xiàn)引起各方高度的重視,隨后參建四方組建聯(lián)合勘察組對裂縫進行了仔細的調(diào)查.調(diào)查結(jié)果如表1所示。
表1裂縫基本情況統(tǒng)計表
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序號 |
裂縫
編號 |
水平距離(m) |
縫寬
(mm) |
縫深
(mm) |
裂縫部位 |
裂縫傾角
(°) |
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1 |
LF1 |
8.85 |
0.1～1.15 |
≥2.3m |
1、2＃水機廊道間 |
約為85 |
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2 |
LF2 |
6.52 |
1.15 |
≥3.25m |
3＃水機廊道 |
約為78 |
|
3 |
LF3 |
7.63 |
0.1～1.15 |
≥3.03m |
3＃水機廊道 |
約為84 |
為提高砼的整體強度和耐久性，同時改善水機廊道的結(jié)構(gòu)受力、防止大量的內(nèi)水從裂縫外滲并確保水輪機的安全、高效運行，業(yè)主單位、勘察設(shè)計單位和監(jiān)理單位商討后確定上述裂縫進行化學(xué)灌漿處理。
2施工材料與主要設(shè)備
2.1灌漿材料
灌漿材料采用CH系環(huán)保型高強環(huán)氧灌漿材料，其具體性能指標如表2所示。
表2 CH系環(huán)保型高強環(huán)氧灌漿材料的指標
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初始粘度（mPa·s） |
膠凝時間（h） |
抗壓強度(MPa) |
抗拉強度(MPa) |
潮濕面粘
接強度(MPa) |
|
30～75 |
1～18 |
≥50 |
≥10 |
≥5.0 |
3.2主要設(shè)備
施工設(shè)備配置如表3
表3施工設(shè)備配置表
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序號 |
設(shè)備名稱 |
規(guī)格/型號 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
取芯鉆機 |
ZZHF-6 |
臺 |
2 |
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|
2 |
單液電動化學(xué)灌漿泵 |
CHDB-IB |
臺 |
1 |
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|
3 |
雙液電動化學(xué)灌漿泵 |
CHDB—IIB |
臺 |
1 |
|
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4 |
液壓化學(xué)灌漿泵 |
CH-YHB5.0/2.0-II |
臺 |
1 |
|
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6 |
清洗機 |
DM8032 |
臺 |
2 |
|
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7 |
電錘、電鉆 |
7720A |
把 |
3 |
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8 |
動鑿巖機 |
YT28 |
個 |
2 |
|
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9 |
手磨機 |
S1M-KY3-100B |
把 |
4 |
|
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10 |
空壓機 |
0.8m3/0.8MPa |
臺 |
1 |
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3 施工工藝流程
水機廊道底板裂縫處理的施工工藝流程為：清理工作面→灌漿孔布置→鑿槽→鉆孔→灌前壓水試驗→沖洗孔、槽→風(fēng)干孔、槽→埋灌漿管、嵌縫→壓水試漏→化學(xué)灌漿→縫面修飾→灌后檢查。
3.1清理工作面
首先清運走水機廊道底板上的鋼模、腳手架、廢渣等雜物，采用人工、塑料桶等對工作面進行初步?jīng)_洗。然后，在裂縫四周砌筑圍堰防止外來水不斷流入并淤積在裂縫表面。圍堰形成后采用高壓清洗機將裂縫及圍堰內(nèi)的混凝土表面徹底清洗干凈。縫面的浮漿、污垢等用鋼絲刷或木錘輕輕摳除。
3.2灌漿孔布置
水機廊道上的裂縫布設(shè)騎縫孔一排，斜孔兩排。所有孔均布置在裂縫相對明顯的位置，孔距控制在1m左右，孔徑為Φ38mm。騎縫孔按探定的裂縫傾角鉆孔，裂縫1（簡寫L1）為∠5°，裂縫2為（簡寫L2）∠12°，裂縫3為（簡寫L3）∠6°，以便盡可能地順穿裂縫，孔深為0.6m。L1所布斜孔的鉆孔角度為∠19.5°，其中 排斜孔在裂縫下游50cm左右，第二排斜孔布設(shè)在裂縫下游80cm左右；L2所布斜孔的鉆孔角度為∠4°，其中 排斜孔在裂縫下游40cm左右，第二排斜孔布設(shè)在裂縫下游80cm左右；L3所布斜孔的鉆孔角度為∠9.5°，其中 排斜孔在裂縫下游50cm左右，第二排斜孔布設(shè)在裂縫下游80cm左右。斜孔的孔深為穿過裂縫50cm后終孔。
3.3鑿槽
槽形為U型，槽上口寬7±1cm，下口寬3±1cm，槽深5±0.5cm。每條裂縫完成鑿槽后用鋼絲刷及壓縮空氣將砼碎碴和粉塵清干洗凈。
3.4鉆孔
考慮到施工進度、施工場地和成孔孔徑等不利于施工，處理水機廊道底板裂縫的灌漿全部采用風(fēng)鉆鉆孔，成孔孔徑為Ф38cm。
3.5沖洗孔、槽
每個灌漿孔完成鉆孔后及時采用大流量壓力水將孔內(nèi)的巖粉等物沖出，直至回水澄清10min后用綿紗、木塞將孔口塞死，結(jié)束洗孔。為防上周圍的污水滲入孔中，對灌漿孔周圍槽和地面也需進行沖洗。每條裂縫的全部灌漿孔完成鉆孔后，再利用風(fēng)、水聯(lián)動對孔、槽進行二次沖洗。
3.6埋灌漿管、嵌縫
用聚合物砂漿、粘鋼膠埋灌漿管。所有騎縫孔和斜孔完成灌漿管埋設(shè)后開始填槽嵌縫。嵌縫用聚合物細石混凝土。
3.7壓水試漏
嵌縫的聚合物細石混凝土達到3d的凝期達到后，用手搖泵或灌漿泵壓水試漏，檢查灌漿管的埋設(shè)質(zhì)量、孔縫相通情況及嵌縫質(zhì)量。壓水壓力為0.3MPa，壓水時間為每個試驗孔５min。
3.8化學(xué)灌漿
以設(shè)計灌漿壓力（0.8MPa）作為灌漿的 控制灌漿壓力。逐步升壓。利用漿材的憎水性以漿趕水，由下往上，由深到淺，由一端至另一端。灌漿采用的結(jié)束標準為：完全不進漿后再屏漿30min。
3.9縫面修飾
灌漿結(jié)束并達到2～3d以上凝期后，先用切割機切除外露的灌漿管（灌漿嘴），再用聚合物水泥砂漿、打磨機等清除修補嵌縫聚合物細石砼上的殘漿及不平整部位。
4 灌漿成果統(tǒng)計
對各裂縫的灌漿成果進行統(tǒng)計、分析，計算出各裂縫的總耗漿量、孔管容占漿、總進漿量和單位進漿量。裂縫灌漿成果統(tǒng)計表表4。
表4水機廊道底板裂縫灌漿成果統(tǒng)計表
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裂縫
編號 |
裂縫長度
（m） |
灌漿孔數(shù)
(個) |
總耗漿量
（kg） |
孔管占漿
（kg） |
棄漿量
（kg） |
裂縫進漿
（kg） |
單位進漿
（kg/m） |
|
| |
|
L1 |
8.85 |
25 |
143.5 |
87.5 |
3.5 |
52.5 |
5.93 |
|
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L2 |
6.52 |
23 |
244.9 |
92 |
2.7 |
150.2 |
23.04 |
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L3 |
7.63 |
17 |
66.5 |
42 |
2 |
22.5 |
2.95 |
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合計 |
23 |
65 |
454.9 |
221.5 |
8.2 |
225.2 |
9.79 |
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5灌后檢查
灌漿工作全部完成、灌入裂縫內(nèi)的漿液達到28天的凝期后采用薄壁鉆機鉆孔開展壓水試驗、取芯觀察漿液充填、芯樣力學(xué)試驗送檢等檢查工作。灌后質(zhì)量檢查一次性檢驗合格，壓水、力學(xué)試驗等各項檢測成果均滿足設(shè)計要求，具體檢測成果見下表5-1。
表5-1 灌后檢查孔綜合成果表
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檢測部位 |
孔號 |
孔深 |
透水率 |
劈拉強度（MPa） |
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水機廊道
底板 |
DB-J1 |
0.5m |
0Lu |
2.2MPa |
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DB-J2 |
0.5m |
0Lu |
2.4MPa |
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DB-J3 |
0.5m |
0Lu |
2.1MPa |
6結(jié)語
灌后檢查孔檢測成果表明：壓水的透水率均為0，裂縫內(nèi)漿液充填密實，芯樣的力學(xué)性質(zhì)滿足設(shè)計要求。通過化學(xué)灌漿改善了水機廊道底板的結(jié)構(gòu)受力，為水輪機的安全、高效運行提供了保障。 |
