李起丛

【摘 要】本文结合某水电站工程为例，首先分析了自然灾害造成的裂缝的成因以及现状，然后阐述了裂缝的处理要求以及施工材料的选择，最后论述了混凝土裂缝化学灌浆技术的施工要点以及施工工艺，以供同行参考。

【关键词】化学灌浆；水电站；裂缝；灌浆

某水电站引水隧洞由于特大地震灾害的影响而受到重创，造成了隧道之中多处混凝土出现了垮塌现象，进而引起整个隧道顶部以及边拱出现了连续性裂缝，与此同时还出现了混凝土裂缝后变形隐患，以致隧洞无法正常使用。基于这种情况，在处理的过程中主要是针对隧道顶部垮塌、边拱裂缝以及底板淘刷现象较为严重的部位进行处理。一般在处理工作中我们主要采用对垮塌的混凝土采用锚喷挂网支护、隧洞顶部脱空地带进行回填灌浆和混凝土裂缝化学灌浆处理。本文就这些处理方法进行分析与探讨，以供同行工作参考借鉴。

0.工程概述

隧洞进水口为开敞式，孔口宽度8.0m，进口底板高程1065.00m，进口顶高程1082.50m，设平板检修门；无压排砾洞段长353.71m，隧道口成城门洞型，全段钢筋混凝土衬砌，断面尺寸为8～10m×17.5～19.7m（宽×高），末端设4个0.8m×0.8m排砾孔和18m渐变段分别与排砾廊道和圆形压力隧洞项链，圆形压力隧洞全长10100.8m，洞径9.0m，全段采用混凝土或钢筋混凝土衬砌。在过去受到八级特大地震灾害的影响，该水电站隧洞遭受了严重的破坏，共垮塌23处，整个隧洞顶部基本上出现裂缝，一部分裂缝出现变形，以环形缝居多，裂缝的宽度在0.4mm～1.0cm不等。底板淘刷较为严重，多数存在露筋现象。

1.地震造成裂缝的现状及成因

1.1裂缝的现状

该水电站的引水隧道全场接近万米，其中就其顶部的混凝土裂缝现象而言就有近8千米长，大多数的裂缝都分布在隧道顶拱之上，而缝宽一般也都在0.2～10mm之间，且多数都呈现出连续性特点。其中在这些裂缝隐患中垮塌现象多是由于混凝土环形裂缝转变形成的，因此在工作中对这些裂缝的处理就显得尤为重要。一般在施工之前都是通过声波监测的手段和方法来对裂缝存在问题进行分析，对施工处理较难的地带进行前期总结和设计，从而确保隧道裂缝修复和处理能够满足于工程项目要求。经过对这些裂缝采用声波检查得出，隧道裂缝多数都存在着较为严重的渗水现象，有些裂缝表面干燥但是内部却较为潮湿。

1.2裂缝出现的成因

在上述工程的引水隧道当中，通过对该裂缝的分析，其主要是由于外界地震灾害而造成的，在这些裂缝当中，有些很小的裂缝不足以使工程出现质量问题，但是在隧道中，还存在着很多较大裂缝，这些裂缝极大的威胁到了整个引水隧道的安全使用。对此，相关研究者开始采用各种手段来对这些裂缝进行观察与测定，分析结果表明，这些裂缝的出现主要是因为隧道顶部的混凝土出现脱空的现象。如果隧道顶部的混凝土没有出现脱空现象，那么其产生裂缝的危害也比较小。一般来说，隧道顶部出现脱空的现象主要是因为其顶部不能够将应力有效的传递，以致于混凝土出现裂缝现象。

1.3裂缝处理要求

（1）如果裂缝的宽度没有超过0.4mm，那么施工人员只需要对裂缝的表面进行处理，其主要施工步骤是：首先将裂缝中存在的各种杂物清除干净；然后再在裂缝表面涂抹一层防水性能较好的材料，这样就能够有效的修护该裂缝，使其达到防水的效果，在一定程度上保证了隧道的质量，使其能够正常使用。

（2）如果裂缝的宽度超过0.4mm，则需要施工人员采用灌浆法来进行处理，其主要措施是：1）采用相应的工具将裂缝的两侧设置斜孔，在设置过程中，施工人员必须要保证斜孔的距离与裂缝的宽度一致；2）当设置好斜孔之后再采用压缝检查的方式来进行测试，从而保证施工人员在灌注混凝土的过程中不会出现漏浆等现象。在采用灌浆法进行施工的过程中，施工人员一般会采用奥多为环氧浆等施工材料，而这些材料一般都是根据普通的环氧施工材料来进行施工的。在处理裂缝表面的过程中，要求浆材的强度大于1.0MPa，在水泥浆灌注的过程中，将其压力严格控制在0.4MPa以内，并且施工人员在灌注过程中，一定要从最下端的斜孔开始，依次向上灌注。在灌注过程中一定要注意的是从最深的斜孔开始灌压。等到灌注的混凝土凝固之后，一定要对其进行养护，使其强度达到设计的要求。

2.裂缝化学灌浆材料选择

目前，由于裂缝是工程中最常见的质量通病，通过施工人员对其进行分析与探索，结果表明，当前处理裂缝最常见的方法也就是化学灌浆，这种技术由于需要采用大量的施工材料，性能差异也相对较大，所以施工人员采用该技术时一定要认真选择材料，通常情况下，要想达到设计要求，就需要选用的材料具有以下几点要求：（1）需要水泥浆液具有较高的稳定性，使其长期在常温下不会有任何反应，基本结构不能够改变；（2）需要保证水泥浆液是真溶液，并且要求该溶液具有粘度小、灌注性能高等优点；（3）需要保证施工材料具有耐久性，并对其加以控制，并且要求其不受到外界环境的影响，从而有效的防止各种有害物质的入侵；（4）在使用水泥浆液的过程中，尽量将其收缩率降到最低，而且需要固结体具有较高的粘结性，这样才能够在灌注水泥浆的过程中不受到其他因素的限制；（5）水泥浆液必须是高强度、无毒无害、对环境污染小的物质，这样才能够符合人们的要求。

3.施工要点

3.1浆材的选择

在本水电站工程施工过程中，施工人员必须要选择符合设计要求的材料，这样才不会使工程再次出现裂缝。在选择材料的过程中，施工人员该应该将裂缝出现的时间、产生的原因、分布特点等诸多方面进行综合考虑，然后通过设计师与工程师共同协作与探讨，总结出满足要求的施工措施。通过对上述水电站出现的裂缝和结构现状来分析，施工人员往往会采用环氧浆材来进行施工，并且采用CH-40型号的潮湿型灌封胶来进行施工，我们将这两种材料运用于施工中，其中环氧浆材主要用于主要的结构材料，而潮湿型灌封胶则用于一种辅助材料，在施工过程中，将这种辅助材料的压力严格控制在6MPa之内，这样就能够达到修补与加固的效果。

3.2施工工艺

（1）表面清理。采用角磨机及钢丝刷，对施工缝的两边打磨50mm的宽度，除掉混凝土表面的杂物，并用水清理干净。

（2）钻孔。为了减少孔内的占浆量，选用Φ16mm的钻杆进行钻孔，深度为裂缝缝深，封孔的钻骑缝孔，缝窄的钻斜孔。

（3）嵌缝。对于缝宽的裂缝应先进行嵌缝，防止浆液神罗。选用CH-3B封缝胶进行裂缝封闭。

（4）灌浆。灌浆顺序是：斜缝要由里向外，由下而上灌浆；水平缝要由里向外、由一端向另一端灌浆。

4.结束语

该水电站引水隧洞裂缝处理历时60d，在施工、设计、监理的共同配合下，圆满地完成地震灾害处理，为灾区的重建贡献一份力量，本次裂缝灌浆处理，取得很好的效果，通过竣工验收，发电运行至今，工作情况良好。

【参考文献】

[1]张永军，但其宝.混凝土裂缝化学灌浆逆止注浆嘴的应用[J].西北电力技术，2005（05）.

[2]刘畅彦.采用化学灌浆进行堆石坝面板裂缝修补[J].民营科技，2011（08）.