张峰水库大坝原灌浆廊道裂缝处理实验与研究.docVIP

张峰水库大坝原灌浆廊道裂缝处理生产性实验 谢彤光 （山西省水利水电工程建设监理公司 山西太原030002） 摘要：张峰水库大坝通过原灌浆廊道裂缝处理的生产性实验表明实验采用的方法是有效的，能满足裂缝处理的设计要求。特别是混凝土表面裂缝使用聚氨酯直接进行封堵的工艺，避免了对墙壁的破坏，封堵效果好，进度加快。从技术方案上保证了施工的顺利进行。 关键词：灌浆廊道；裂缝处理；生产性实验； 中图分类号：TV543 文献标识码：B 1、基本情况 张峰水库位于山西省晋城市沁水县郑庄镇张峰村沁河干流上，水库总库容3.94亿m3，大坝为黏土斜心墙堆石坝，河床段黏土斜心墙底部设灌浆廊道。该廊道于上世纪80年代初兴建，由于年久失修，在廊道内的上、下游墙壁以及底板存在裂缝。在大坝帷幕灌浆和固结灌浆相继完成后，大坝上游积水水位升高，灌浆廊道内的裂缝出现不同程度的渗水情况，为了保障大坝蓄水后安全运行，决定对渗水裂缝进行灌浆封堵处理，完成后裂缝压水试验透水率设计要求小于0.1Lu。 2、试验目的及试验区选择 2.1目的 （1）确定灌浆廊道内裂缝处理的施工工艺，施工参数及化学灌浆所用的化学材料； （2）通过对试验成果的分析，确定试验结论和成果建议，保证下一步裂缝处理工程的顺利进行。 2.2试验区的选择 在灌浆廊道内选择了两条具有代表性的渗水裂缝进行裂缝处理生产性试验，其编号分别为LHS-5，LHS-7。 3、试验施工 施工工艺流程如图1所示：mm，钻孔沿裂缝布置，孔深约50cm，均斜穿过裂缝；每条裂缝上、下游根据监理要求分别布置三个灌浆孔，在裂缝封堵24h后进行了简易法压水，检查各个灌浆孔的串通情况和透水率。在对渗水裂缝LHS-5-2号孔进行压水时发现和其他孔都串通，且透水率为20.6Lu，最后选择了LHS-5-2作为该条裂缝的灌浆孔，注灰量为81.86kg；在对渗水裂缝LHS-7-6号孔进行压水时发现和其他孔都串通，且透水率为28.6Lu，最后选择了LHS-7-6作为该条裂缝的灌浆孔，注灰量为120.69kg。 3.3化学灌浆 1）环氧树脂类浆材灌浆工艺：钻孔( 通水试验（检查裂缝的串通情况）( 用浆液置换水 ( 灌浆 ( 屏浆( 闭浆 ( 封孔。 2）浆液配备:按照A组分：B组分=100：18的浆液比例进行配浆，配浆量参照简易压水透水率来确定。 3）化学灌浆：根据现场情况，由于压水时透水率较小且各个灌浆孔基本上都相互串通，灌浆时采用群孔灌浆的方式进行，屏浆时间为30min。当屏浆结束后，关闭各自进浆阀门，打开化灌泵泄压阀，拆除各自进浆管，用丙酮清洗灌浆泵及管路。待化学灌浆结束24h后拆除栓塞。 4）封孔：由于灌浆孔只有50cm。灌浆后孔口空洞部分不足20 cm，最后封孔直接用水泥砂浆将孔口封堵密实并将表面抹平。 化学灌浆开孔孔径为Φ63mm，灌浆段为Φ38mm，钻孔沿裂缝两侧布置，孔深都斜穿裂缝。每条裂缝上、下游根据监理要求分别布置2个化学灌浆孔，在水泥灌浆结束24h后进行钻孔和通水试验，检查各个化学灌浆孔的串通和透水情况。在对两条裂缝水泥灌浆后的压水情况看，透水率都在2.0Lu左右，最后用环氧灌浆材料对两条裂缝都采取了群灌及闭浆。渗水裂缝LHS-5注浆14.05kg，渗水裂缝LHS-7注浆19.48 kg。 两条渗水裂缝灌浆孔布置见图2： 图2 两条渗水裂缝灌浆孔的布置 3.4特殊情况处理 （1）在裂缝LHS-5化灌时，周围墙壁的细小裂缝出现了漏浆，使化学灌浆不能达到结束标准，采取在漏水部位打Φ14mm的小孔灌注LW水溶性聚氨酯进行封堵，其漏浆部位立即被堵住。 （2）在施工底板裂缝LHS-7-7号孔时，由于孔口裂缝较大，栓塞卡不住，灌浆时孔口冒浆，采取打Φ14mm的小孔灌注LW水溶性聚氨酯对裂缝表面进行封堵，封堵后其孔口不再冒浆。 3.5主要灌浆材料 （1）裂缝封堵采用堵漏王进行封堵，该材料凝固时间短。主要性能指标见表1： 表1 堵漏王性能指标 项 目 指 标 凝固时间 1-90min 抗压强度 ≥30MPa 粘结强度 ＞1.5 MPa 耐高低温 100-40℃ 抗渗压力 ＞0.7MPa （2）水泥灌浆采用强度等级为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥。 （3）LW水溶性聚氨酯化学灌浆材料 LW水溶性聚氨酯化学灌浆材料是一种亲水性材料，遇水后先分散、乳化进而固化，可用于潮湿面甚至带水条件下的防渗堵漏处理。LW的主要性能指标见表2。 表2 LW化学灌浆材料性能指标 项 目 指 标 比重 1.05±0.05 粘度（25℃，mPa.s） 120～280 凝胶时间（min）（浆液：水=1:10） ≤20 包 水 量（倍） ≥20 遇水膨胀倍数（%） ≥100 （4）化学灌浆采用 HK-G-2低