常州采菱港枢纽工程裂缝处理修补效果分析

夏祥林 陶春梅 丁桂清

(1.江苏省水利科学研究院材料结构研究室， 江苏 扬州 225002；2.连云港市通榆河北延送水工程管理处， 江苏 连云港 222004；3.连云港市水利建筑安装工程有限公司， 江苏 连云港 222006)

常州采菱港枢纽工程裂缝处理修补效果分析

夏祥林1陶春梅2丁桂清3

(1.江苏省水利科学研究院材料结构研究室， 江苏 扬州 225002；2.连云港市通榆河北延送水工程管理处， 江苏 连云港 222004；3.连云港市水利建筑安装工程有限公司， 江苏 连云港 222006)

本文分析了常州采菱港枢纽工程混凝土裂缝成因，介绍了水工“环氧树脂胶”低压注浆混凝土裂缝修补工艺，结果证明修补效果良好，可为水利工程类似浅层裂缝的处理提供借鉴。

采菱港枢纽；浅层裂缝；修补

1 工程概况

采菱港枢纽工程是常州市运北片重要的防洪节点控制工程之一，该工程建在采菱港与大运河交汇口北侧200m处的采菱港河上，由单孔净宽12m的节制闸和1座20m3/s的泵站组成。采菱港枢纽工程等别为Ⅰ等，其主要建筑物工程级别为1级，次要建筑物工程级别为3级，临时建筑物为4级，建筑物抗震设计烈度为7度。本工程防洪标准为200年一遇，设计洪水位5.95m。采菱港枢纽工程是一座为防洪、除涝、通航、改善城市水环境为主要功能的大(1)型工程。

泵站布置在采菱港河道东侧，为单向泵站，选用两台1820ZGB10—1.5型竖井贯流泵配套355kW异步电机及齿轮减速箱，单泵流量10m3/s，设计总流量20m3/s。泵站采用堤身式布置，两台机组并列安排在一块底板上。站身底板以上至高程2.60m之间为流道层，高程2.60～7.20m之间为工作层，高程7.20m以上为主厂房。

节制闸布置在采菱港河道西侧，节制闸净宽12m，底板顺水流方向长15m、垂直水流向长15.20m，底板顶面高程为0.00m，厚度为1.40m，闸墩厚1.01m，内河侧墩顶高程为6.00m，外河侧墩顶高程为7.20m，中部排架顶高程为11.46m，排架上设4.50m宽敞廊式工作桥，桥顶面高程13.00m。

2 裂缝情况简介

混凝土裂缝主要发生在内外河侧翼墙、泵站流道层等部位。裂缝共计21条，其中泵站流道内壁8条、节制闸墩墙1条、内外河翼墙墙身12条。缝宽超过0.20mm的9条，分别为：F型1号翼墙墙身的1号(0.28mm)、2号(0.24mm)裂缝、H型2号翼墙墙身的1号(0.30mm)裂缝、D型1号翼墙墙身的1号(0.22mm)裂缝、D型2号翼墙墙身的1号(0.27mm)裂缝、E型翼墙墙身的1号(0.24mm)裂缝、内河流道2号孔的1号(0.24mm)裂缝、G型翼墙墙身的1号(0.23mm)、2号(0.27mm)裂缝。经过观察，所有裂缝已不再发展，趋于稳定。根据《水闸施工规范》(SL 27—91)要求，缝宽小于0.20mm的裂缝不要求处理，为确保工程质量，需对上述裂缝进行低压灌浆方案处理。

3 裂缝成因分析

裂缝出现后，参建方组织对裂缝的部位、宽度、高程、长度进行了观测，形成观测记录，研究认为：裂缝产生的原因主要包括三方面。

3.1 混凝土质量因素

工程所有部位混凝土均由商品混凝土厂家供应，除垫层外的所有部位均为泵送混凝土。泵送混凝土的特点是坍落度大，骨料粒径较小，水灰比大，粉煤灰掺量大，混凝土和易性较好，便于振捣密实，抗压强度高但抗裂强度一般。

经分析:混凝土裂缝主要原因是商品混凝土厂家的散装水泥细度模数小、自身温度高、产生的水化热较大，混凝土产生收缩，造成混凝土形成裂缝。

3.2 养护因素

翼墙及泵站流道层及工作层等只采取常规养护方法进行养护，特别是泵站流道层部位的拆模时间较长，对洒水养护工作有所影响。

3.3 结构应力因素

这些裂缝均发生在结构物尺寸变化处，属应力集中区，如：泵站流道层部位裂缝发生在预制混凝土心墙附近；裂缝发生部位的上下层混凝土浇筑时间间隔较大，由于底板及墙身应力变化不一致，导致裂缝产生。

4 处理措施

采用 “环氧树脂胶”对裂缝进行处理。主要工艺为低压注浆。

4.1 清理裂缝

用大功率吸尘器清理结构物面层，找出裂缝位置，裂缝精确定位。沿裂缝长度及中心用角磨机打磨150mm宽，清除表面浮浆。使用吸尘器吸净灰尘，采用钢丝刷等工具清除裂缝表面的污物，然后用毛刷蘸丙酮、酒精等有机溶剂，将裂缝两侧50mm的范围擦洗干净，并保持干燥。

4.2 埋设灌浆嘴

将灌浆嘴根据裂缝宽度及分布情况埋设在裂缝上。灌浆嘴间距取350～500mm，在裂缝交叉处、较宽处、缝端处布嘴，在一条裂缝上必须有进浆嘴、排气嘴及出浆嘴。对于宽度较窄、深度较浅的裂缝，直接在表面布置灌浆嘴进行注浆；对于宽度较宽、深度较深的裂缝，选用带针头注浆嘴，将注浆嘴针头打入裂缝内进行注浆，钻孔需深至密实混凝土处。钻孔后先将孔内粉尘和碎屑冲洗干净。

冲孔用水要保持清洁，压缩空气应经油水分离器，以免油垢污染缝面，影响灌浆效果。深层缝的处理要注重灌浆孔的布置和灌浆顺序。确保每条裂缝均注浆饱满，不留空隙。

4.3 封缝

打孔后将灌浆管插入，插入深度以贴近密实面为准，然后用环氧腻子对裂缝表面及灌浆管周围进行封堵，封缝埋管前需将封缝埋管区域刷毛并清理干净、烘干，封缝止浆是为了防止浆液流失，确保浆液在灌浆压力下将裂缝充填密实。

4.4 配浆及灌浆

配制环氧树脂胶和复合防水涂料时，要佩戴防毒面罩或防护口罩，避免发生中毒事故，配制场地选在开阔、通风处。灌浆机具、器具及管子在灌浆前应进行检查，运行正常时方可使用。接通管路，打开所有灌浆嘴上的阀门，用压缩空气将孔道及裂缝吹干净；根据裂缝区域大小，可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆。在一条裂缝上灌浆可由一端到另一端，灌浆时应待下一个排气嘴出浆时立即关闭转芯阀，如此顺序进行。化学浆液的灌浆压力常采用0.20MPa，压力逐渐升高，禁止骤然加压。达到规定压力后，保持压力稳定，以满足灌浆要求。灌浆停止标志为吸浆率小于0.10L/min，再继续压注15min即可停止灌浆，关掉进浆嘴上的转芯阀门。灌浆结束后，立即拆除管道并清洗干净。化学灌浆还应用丙酮冲洗管道和设备；待缝内浆液达到初凝而不外流时，可拆下灌浆嘴(盒)，再用环氧树脂胶泥或掺入水泥的灌浆液把灌浆嘴处抹平封口。

5 质量检查

为确保工程质量，每道裂缝处理完成后，需进行取芯和压水试验，取芯和压水试验合格后，进行下道裂缝处理。灌浆结束后，检查补强效果和质量，发现缺陷及时补救。

邀请第三方检测单位采用取芯方法，选取较宽的2～3条裂缝，在F型1号翼墙墙身、E型翼墙墙身、B型1号翼墙墙身的裂缝最宽处取芯，对注浆的质量及修补效果进行了检测和评价。检测结论：裂缝修补质量满足规范要求。

6 结 语

当前混凝土工程施工领域因过多依赖于高性能混凝土，加之工期紧，导致大体积混凝土中裂缝产生过多。裂缝的产生会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，还会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，降低建筑物寿命。因此，要对混凝土裂缝采用科学、合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全。

[1] SL 27—91水闸施工规范[S].北京：中国水利水电出版社,1991.

[2] GB 50367—2006混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑出版社,2006.

[3] 李进旗,徐伟.混凝土裂缝的原因分析、修补及防治措施[J].科技信息，2008(13)：422-423.

[4] 方仙梅.大体积混凝土裂缝的分析与防治[J].中国西部科技，2011(10)：20-21.

[5] 刘建武.混凝土裂缝产生的的成因与控制措施[J].水运工程，2006(01)：16-19.

Analysis on fracture treatment repairing effect in Changzhou Cailing Port Hub Project

XIA Xianglin1,TAO Chunmei2,DING Guiqing3

(1.JiangsuWaterConservancyScienceResearchInstituteMaterialStructureResearchOffice,Yangzhou225002,China;2.LianyungangTongyuRiverBeiyanWaterDiversionProjectManagementOffice,Lianyungang222004,China;3.LianyungangWaterConservancyConstructionandInstallationEngineeringCo.,Ltd.,Lianyungang222006,China)

In the paper,concrete fracture cause of Changzhou Cailing Port Hub Project is analyzed,and hydraulic ‘epoxy resin adhesive’ low pressure grouting concrete fracture repair process is introduced.The results proves that the repair effect is good,and reference can be provided for treating similar shallow fractures in water conservancy projects.

Cailing Port Hub;shallow crack;repair

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2015.09.004

TV46

A

1005-4774(2015)09-0011-03