四女寺枢纽北进洪闸闸墩裂缝处理浅谈

2021-07-26魏玉涛

海河水利 2021年3期

魏玉涛

（四女寺枢纽北进洪闸除险加固工程建设管理局，山东德州 253009）

1 工程概况

四女寺枢纽是漳卫南运河中下游的主要控制工程，位于山东省德州市德城区、武城县和河北省故城县的两省三县（区）交界处，包括南进洪闸、北进洪闸、节制闸及船闸。本次除险加固是对北进洪闸中8孔闸室及上部结构拆除重建，边4孔闸室维修加固。边4孔闸室底板无裂缝，闸墩表观质量基本完好，局部有少量剥落、剥蚀和蜂窝麻面现象，没有发现影响混凝土结构的贯穿、贯通性裂缝。由于地基与基础之间的相互作用以及地基土及其上部荷载不均匀等综合因素影响，在闸墩中部出现裂缝，其中1号孔边墩出现1条长5 m裂缝、12号孔边墩出现长度分别为3.9、6.8 m的2条裂缝，裂缝近垂向延伸，呈闭合状，宽度在0.5～2 mm，属表层裂缝。为此，对边4孔闸墩裂缝进行化学灌浆处理。

2 灌浆材料

根据施工应用经验，选择JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌浆材料作为此次化学灌浆的材料。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌浆材料是一种强度较高的水溶性聚氨酯灌浆材料，具有快速高效的防渗堵漏补强加固效果，已在大量的工程中得到广泛应用。JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌浆材料性能指标见表1，其主要有以下特点。

表1 JJ-G-300/HW水溶性聚氨酯灌浆材料性能指标

（1）良好的亲水性能。水既是稀释剂又是固化剂，浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结。

（2）黏度低，可灌性好。可在潮湿或者涌水情况下进行灌浆，对水质适应性强，在海水和pH为3～13的水中均能固化。

（3）固结体经急性毒性试验证明属实际无毒类。施工工艺简便，浆液无需繁杂配制。

（4）较高的力学性能，适用于混凝土或基础的补强加固处理。

3 化学灌浆施工工艺[1]

闸墩裂缝化学灌浆工艺流程为：缝面清理→布孔及钻孔→清孔→埋设灌浆嘴→灌浆→拆灌浆嘴、封孔→灌浆质量检查→表面处理。

3.1 缝面清理

用打磨机将裂缝表面两边各约200 mm宽的混凝土打磨，边缘打磨成三角形，两端头覆盖裂缝300 mm，打磨后的基层露出坚固、密实混凝土，混凝土表面清理干净，无其他杂物。

3.2 布孔及钻孔

按照混凝土表面钻孔布置图（见图1）布孔，钻孔布置在裂缝的两侧，分别距裂缝125、375 mm，呈梅花形布置，孔距500 cm；沿裂缝两侧打斜孔与缝面相交，孔向与竖直面成60°夹角，钻孔穿过裂缝超深500 mm。浅孔孔深为750 mm，孔径为12 mm；深孔孔深为1 250 mm，孔径为25 mm。

图1 混凝土表面钻孔布置

3.3 清孔

用高压风将孔内灰渣冲洗干净，以孔内不出灰为准。清孔后形成检查记录，记录孔距、孔向、倾角和孔深等内容，其误差值满足设计要求。

3.4 埋设灌浆嘴

孔内灰渣冲洗干净后，埋设专用灌浆嘴安装牢固并保持与缝内畅通，外露2～3 cm。

3.5 灌浆

自上而下、由深孔到浅孔进行灌浆。连接灌浆机和灌浆嘴，用专用高压电动灌浆机向裂缝内灌注浆材，灌浆压力为0.2～0.6 MPa，开始时为0.2 MPa，逐步分级增压达到设计压力0.6 MPa。灌浆过程中当浆液溢出临近灌浆孔或稳压3～5 min且进量趋于零时，即可结束该孔的灌浆，进行下一孔灌浆，直至该裂缝最后一孔灌浆结束，即可结束灌浆。

实施灌浆时，要认真做好灌浆记录，记录每个灌浆孔的吸浆量。灌浆压力要先小后大，进浆缓慢，不应急促。为防止在灌浆压力作用下裂缝两侧混凝土产生有害应力和变形，在灌浆过程中设置千分表进行观测，控制裂缝增开度不大于100μm，如有异常应立即降压并采取相应措施。

3.6 拆灌浆嘴、封孔

灌浆结束后24 h，即可拆除灌浆嘴，用环氧砂浆封闭孔口。

3.7 灌浆质量检查

灌浆效果采用单点法压水试验检查，根据所灌材料的性能在灌浆结束48 h后进行压水试验，每条裂缝随机布置1个检查孔进行压水试验。检查孔压水试验压力为灌浆压力的80%，稳压20 min后结束，裂缝处无渗水现象，单孔吸水量为0.003 L/min，满足相关规范中检查孔单孔吸水量小于0.01 L/min的要求，表明化学灌浆质量符合设计要求。