高强无收缩灌浆料在南水北调工程混凝土缺陷处理中的应用

叶学根　汤理俊

摘 要：高强无收缩灌浆料作为一种新型混凝土缺陷修补材料，具有高流动度、早强、高强、无收缩等特性，可确保混凝土结构整体强度和耐久性要求，在混凝土结构加固领域中应值得推广应用。

关键词：高强无收缩灌浆料；混凝土结构；缺陷修补

1 工程概况

南水北调中线工程南北向绵延1427km，鲁山南1段位于河南省平顶山市鲁山县境内，全段总长13.451km，总设计水头差0.72m，桩号：229+262～215+811。渠道沿线附近布置的交叉建筑物有29座，其中6座左岸排水建筑物，1座河渠交叉建筑物，10座渠渠交叉建筑物，5座生产桥，7座跨渠公路桥，这些交叉建筑物与总干渠的应用，采用的是立交布置型式。另外，渠道的断面以梯形为主，渠道底宽度为19.5m～24.5m，明渠全长13.095km，渠道内边坡坡比为1：2～1：3，渠底高程为126.89m～126.17m，渠道纵坡降为1/25000，渠底厚度8～15cm，渠坡厚度10～15cm。混凝土表面的设计要求，平整度应小于10mm。该标段约24.79万立方米的混凝土浇筑总量，混凝土的结构包括：倒虹吸、桥梁、截流沟、渠道衬砌、防浪墙等，由于工程量大，工作面多，工期紧，较高的工作强度以及设计缺陷、施工过程中的质量控制不合格，或者在外界恶劣天气的作用下，导致混凝土结构可能出现一定的质量缺陷问题，比如，空洞、蜂窝麻面、裂缝等情况。按照设计要求和保证建筑物的安全运行，应尽快修复混凝土质量缺陷，避免损伤母体混凝土的构成，保证结构整体的强调和外观。

为此，项目部根据工程特性、施工条件、施工强度等因素进行综合论证后，采用高强无收缩灌浆料进行混凝土缺陷修复，经实践证明， 该材料的使用效果与常规性缺陷修复材料相比，就有明显的优势，它的作用确保了工程质量。

2 高强无收缩灌浆料技术指标及特性

2.1 高强无收缩灌浆料主要技术指标

2.2 主要特性

（1）1天强度能够达到的最高范围是50MPa以上，运行生产的时间在设备安装完毕一天后可进行。（2）施工的条件是：保持自流态，经过现场加水搅拌即可，填充全部空隙不需要振捣。（3）微膨胀的要求：确保灌浆料与基础的完全接触。（4）冻融循环实验用50次，耐久性疲劳实验200万次，强度没有明显变化。（5）抗油渗：在机油中浸泡30天后，与浸油前相比，它的强度提高了10%以上。（6）施工性 人工、机械搅拌均可，使用快捷方便。

3 高强无收缩灌浆料施工工艺流程

高强无收缩灌浆料用于混凝土缺陷修补的施工工艺流程如图1所示。

4 高强无收缩灌浆料现场施工方法

4.1 施工准备

修补施工之前的准备工具有：灌浆设备、模板搅拌机具、称量工具以及养护物品。

4.2 基础面的处理

保证基础表面整洁、干净，不能出现浮浆、碎石、灰尘、脱模剂和油污等杂物。设备基础表面在灌浆之前的24小时，必须保证充分湿润。灌浆前1h，应该吸干积水。

4.3 模板支设

模板和设备四周底座应保持约100mm的水平距离；模板顶部标高应高于设备底座上50mm。加固混凝土的结构改造时，灌浆孔径高于50mm，间距小于1000mm，使得模板支护配有足够的灌浆孔和排气孔。

4.4 拌和

（1）拌和高强无收灌浆料时，加注的水量需要根据产品的标准加入，然后搅拌均匀便可使用。（2）拌和采用的方式包括两种：人工搅拌和机械搅拌。采用人工搅拌时，加入2/3的用水量后，需要5min搅拌，再加入剩余的用水量，搅拌到均为即可。（3）搅拌地点应该安置在缺陷修补施工点周围，不宜距离过长。（4）搅拌量每次应和使用量相匹配，在60min内确保完成，为了避免初凝。

4.5 修补施工

把拌和均匀的灌浆料灌入模板中，务必保持从一个方向灌入，可以适当的借助钢钎导流或者竹条，进行轻轻敲打或适当的振捣。

4.6 养护

保证灌注后的24h内，修补处混凝土不能受到震动碰撞，抹平压光需要再终凝之前的2～4h，终凝后需要覆盖湿润的塑料布或者布袋，以洒水作养护。

4.7 特殊环境施工

（1）低温季节施工时，灌浆料务必用30～50℃的温水拌和，把混凝土表面预热之后才能开始修补施工工作，保证浆体入模温度在10℃以上。（2）高温季节施工时，采取覆盖措施防止灌浆料修补部位受到阳光直射，并提前洒水降低修补混凝土面的温度，保证浆体入模温度在30℃以下。

5 结束语

工程建设质量是保证工程竣工后安全运行的有力保障，对于混凝土质量缺陷修复，安全、便捷、高效、耐久性等特点成为选择修复材料的衡量标准。南水北调鲁山南1段项目采用高强无收缩灌浆料进行混凝土缺陷修复施工，其具有易施工、工期快、安全无毒、强度高等特点，可确保结构整体强度和安全可靠运行，并能兼顾外观质量，其施工技术方法、施工参数、性能等具有一定的推广应用价值。

参考文献

[1]南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定[S].2007-02-14.

[2]DL/T5144-2001.水工混凝土施工规范[S].

[3]SL176-1996.水利水电工程施工质量评定规程[S].

作者简介：叶学根（1975-），男，汉族，四川眉山人，大学学历，工程师，主要从事水利水电工程设备物资管理工作。

汤理俊（1973-），男，汉族，四川眉山人，大专学历，工程师，主要从事水利水电工程设备物资管理工作。