唐家渡电航工程厂房底板裂缝处理措施

李楠

(四川省水利水电勘测设计研究院有限公司，成都，610072)

1 工程概况

涪江干流遂宁市唐家渡电航工程是涪江干流梯级规划的第四十一级电站，上衔吴家街电航工程，下接过军渡电航工程。工程开发任务是城市生态环境改善和建设、防洪、发电和航运等综合利用。电站采用河床式开发方式，坝址以上集雨面积为27517km2。水库总库容9880万m3，调节库容533万m3，具备日调节性能。电站装机容量3×14MW。工程为Ⅲ等工程，工程规模为中型。垂直水流方向从左至右，枢纽主要建筑物依次为左非溢流坝段、船闸、鱼道、厂房坝段、冲沙闸坝段、泄洪闸坝段、右储门槽坝段和右非溢流坝段，坝轴线全长930.70m。工程于2016年开工建设，目前电航枢纽土建部分已全部完工，正在进行机电及金属结构安装，预计2022年10月首台机组发电。

2 发电厂房底板裂缝

2019年1月，发电厂房1#、2#机主机间底板混凝土在分层浇筑过程中出现裂缝，在业主组织下，各参建单位对现场情况进行调查，经认真分析和讨论，最后设计单位提出了裂缝处理方案。唐家渡电航工程发电厂房底板裂缝照片见图1。

图1 唐家渡电航工程发电厂房底板裂缝照片

2.1 裂缝检查

针对1#、2#机主机间底板混凝土分层浇筑过程中出现的裂缝问题，相关单位对裂缝位置、开展宽度、深度、长度、是否贯穿、走向、表观性状等进行了详细探查和记录。现场做了标识，绘制底板裂缝分布图，并保留影像资料，存档备案。

2.2 裂缝分类评判标准

底板裂缝应根据缝宽和缝深进行分类，分类标准见表1[1]。

表1 混凝土裂缝分类

3 底板混凝土裂缝处理措施

3.1 混凝土裂缝处理原则

(1)厂房底板混凝土裂缝处理措施必须以混凝土强度指标均满足规范要求为基础。

(2)混凝土裂缝处理主要应达到恢复结构的整体性，限制裂缝的扩展，满足结构的强度、防渗、耐久性和建筑物的安全运行要求。

(3)涉及的材料，除了满足建筑物运行的各项要求外，其强度、耐久性、与原混凝土的黏结强度等，均不得低于该部位原混凝土的力学指标。当修补区位于有外观要求的部位时，修补材料应具有与原混凝土一致的外观。

(4)原则上要求等裂缝形成“死缝”后再对其进行处理，避免处理后裂缝继续发展。

(5)厂房底板属于结构及渗透影响较大的部位，裂缝处理前应编制裂缝处理施工组织设计，包括化学灌浆的劳动安全保护和环境保护措施。裂缝措施处理须经业主、监理、施工、设计四方确认，并进行相应的材料、施工试验。

3.2 底板混凝土裂缝处理措施

3.2.1 A类裂缝

对混凝土基面进行打磨处理(裂缝两侧各不小于15cm，顺裂缝长度方向应在尖灭处向两侧各延长1.5m)、清洗，除去混凝土表面浮皮和污物。待表面干燥后涂刷增韧环氧材料至裂缝两侧各不小于15cm。

3.2.2 B类裂缝

对裂缝进行化学灌浆处理，浆材为环氧树脂材料，沿缝布置骑缝孔，孔距1.0m，孔深与缝深一致，钻孔应避免碰触钢筋，灌浆后对处理效果进行检测。

表面仍需处理，处理要求同A类裂缝。

3.2.3 C、D类裂缝

对裂缝进行化学灌浆处理，浆材为环氧树脂材料，沿缝布置骑缝孔，孔距1.0m，孔深与缝深一致，并沿缝顶增加V形槽，槽顶宽10cm，槽深10cm，V形槽内嵌填环氧砂浆，见图2所示。钻孔应避免碰触钢筋，灌浆后对处理效果进行检测。

表面仍需处理，处理要求同A类裂缝。

图2 C、D类裂缝处理示意(单位：cm)

图3 仓面裂缝处理示意

4 裂缝化学灌浆技术要求

(1)化学灌浆施工所用的风、水、电供应可靠，必要时可设置专用管路和线路。

(2)灌浆管及排水(气)管的管径、埋置深度及外露长度根据灌浆材料、工艺等适当选取，宜采用较小直径的灌浆孔和灌浆管。

(3)通风、试压：在埋管后，采用0.05MPa～0.1MPa压力空气进行通气、试漏检查和吹出缝内碎屑、浮尘及积水，并对漏气部分进行修补。裂缝若有渗水则优先用聚氨酯灌浆料进行止水后，再采用压力空气吹出缝内积水直至缝内干燥后再使用环氧树脂灌浆料进行补强。

(4)缝面清洗：采用风、水联合冲洗，直至回水澄清10min后结束冲洗。

(5)化学灌浆：采用自下而上2序灌浆，灌浆压力为0.2MPa～0.3MPa，在30min内吸浆率小于5mL/min时，可提高到0.3MPa～0.4MPa；在30min内吸浆率小于1mL/min时，可提高到0.5MPa～0.6MPa。灌浆结束标准：吸浆率小于1mL/min后，屏浆30min结束。

(6)在对贯穿裂缝灌浆过程中应控制灌浆压力，设置抬动观测孔，孔深深入基岩5.0m。抬动观测采用自动抬动观测记录仪(含报警装置)，抬动变形标准：100μm时进行报警，抬动变形控制值不大于200μm。当报警装置发出警报后，通知灌浆工作人员立即降压，直至抬动值回复至0，并继续灌浆。

(7)灌浆过程中若浆液温度偏高，影响浆液性能指标时应采取降温措施。当浆液黏度明显增大不符合要求时，应弃浆。继续灌浆，应重新配制，浆液配制应遵循“少量、多次”的原则。

(8)灌浆泵额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，灌浆管耐压能力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应能耐受化学浆液溶胀。

(9)灌浆材料采用环氧树脂，其物理力学指标如表2[2]。

表2 灌浆材料主要性能指标

(10)环氧树脂灌浆材料是以环氧树脂为主体，加入一定比例的增韧剂、固化剂等混合而成。本工程增韧剂为丁二酯、固化剂采用乙二胺，配合比见表3，根据工程实际情况配合比可适当调整。

表3 环氧树脂浆液配合比

(11)灌浆过程中应做好各项施工记录，记录应及时、准确、真实、齐全、清晰，图表格式参见《水工建筑物化学灌浆施工规范》附录A.7～10[3]。

5 化学灌浆质量检查

(1)压水试验：压力宜采用0.3MPa，混凝土透水率不大于0.5Lu。在稳定压力下每3min～5min测读一次压入流量，当流量无连续增长趋势时，且连续五次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，试验即可结束，取最终值作为计算值。检查过程中，若发现吕容值大于设计值时，应立即对混凝土四周进行检查，查看是否存在渗水通道。对吕荣值大于0.5Lu的孔段做复灌处理。

(2)抗压强度、抗渗标准检查：钻孔取芯检测混凝土强度按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(JGJ/T 384-2016)中有关规定执行，钻孔取样抗压、抗渗指标试验成果应满足底板混凝土相关规定[4]。

(3)外观检查：灌浆结束7d后，进行起风钻孔检查，检查孔孔径为89mm，要求缝面填充密实。检查孔宜布置在D类贯穿性裂缝、深层裂缝和对结构整体性影响较大的裂缝处，每条裂缝应布置3个检查孔，混凝土裂缝化学灌浆检查孔记录格式参见《水工建筑物化学灌浆施工规范》附录A.11[3]。

通过对厂房底板化学灌浆质量检查，裂缝按上述措施处理后，各项检测指标均满足要求，现场取芯照片如图4所示。

图4 裂缝处理后取芯检查

钻孔取芯、查勘及裂缝处理后的质量检查孔、坑应及时封填，且强度及技术指标不低于原混凝土要求，新老混凝土之间应设插筋连接。

6 总结

厂房底板裂缝按照设计提出的措施方案处理后，各项检测指标均满足设计要求，目前发电厂房土建部分已全部完工，各项监测指标均满足规范要求。通过这次厂房底板裂缝处理，设计认为，大体积钢筋混凝土防裂措施是一个综合性的措施，必须清醒地认识到它的重要性，并坚持贯彻到混凝土施工的全过程中去。施工中应重视对混凝土原材料、配合比及浇筑方法进行检查梳理，将一切可能影响混凝土品质的因素从源头清除。