混凝土暗涵裂缝化学灌浆工艺分析

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混凝土暗涵裂缝化学灌浆工艺分析

□文/郑

伟

程

意

【摘要】：目前混凝土暗涵是城市引调水工程中采用的主要输水结构形式，该结构不占

用城市空间、水质不被污染，但是混凝土结构可能会有裂缝的产生，影响暗涵防渗性能。某混凝土暗涵引水工程采用化学灌浆工艺对裂缝进行处理，通过超声波检测、取芯、压水等方法对灌浆效果进行检验，结果表明：裂缝化灌工艺能满足裂缝处理的设计质量要求。

【关键词】：混凝土；暗涵；裂缝；化学灌浆；引水工程

1工程概况

某混凝土暗涵引水工程暗涵结构采用C25钢筋混凝土箱涵，设计底部纵坡1∶11000，渠底高程121.83～121.69m，设计水位126.23～126.09m，过流净断面尺寸2×4.5m×5.5m（孔数×宽×高），净空率21%。底板、顶板、边墙厚度0.8m，中隔墙0.7m，底板、边墙、顶板及中隔墙转角处均设0.4m×0.4m的倒角。箱涵纵向每15m设一永久缝，缝宽2cm，缝间设紫铜止水，缝面填充闭孔聚乙烯泡沫板，基础底面设10cm厚C15混凝土垫层。

3裂缝化学灌浆工艺

化学灌浆施工工艺见图2。

PSI-HY环氧

胶泥密封孔口封闭预埋灌浆嘴预埋灌浆嘴

灌浆嘴（灌PSI-530

环氧浆材）专用机械打骑缝圆孔，直径27mm、深30mm

预埋灌浆嘴30PSI-130堵漏剂密封

孔口封闭

2裂缝情况

裂缝位于暗涵两侧边墙及中墙，均为近竖向裂缝，以混凝土浇筑分仓处为起点，沿着墙面向上发展，一般在顶部与墙体结合前结束。经检查一般在拆模后暗涵边墙和中隔墙很快出现近竖向裂缝，甚至有的暗涵在拆模时就已经产生裂缝，底板和顶板未见裂缝，裂缝基本在暗涵顺水流方向1/3～1/2长度位置。见图1。

八字模处

图2化学灌浆工艺

3.1打磨及洗缝先用钢丝刷和冲毛机除去裂缝周边的浮灰、水泥浮浆、返霜、油脂和污垢等物并清洗干净。采用砂轮机沿裂缝两侧各打磨宽10cm、深3～5mm的槽，缝两端各延伸30cm，之后用冲毛机沿裂缝开口向两边冲洗，以保证缝口敞开、无杂物，裂缝两边无粉尘和其他有损封盖粘接的污物。3.2钻孔1#墙左面1#墙右面2#墙左面2#墙左面4#墙左面2#墙左面2#墙左面4#墙左面2#顶板1#顶板3#顶板在结构混凝土背水侧和迎水面沿缝走向布置骑缝孔并在迎水面沿两侧布置小斜孔，骑缝孔与小斜孔交

施工缝

叉布置，骑缝孔孔径27mm，间距30cm；斜孔的孔斜45°，孔深20cm，间距1m；钻孔使用便携式电动水磨

图1箱涵混凝土裂缝典型分布

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郑伟，等：混凝土暗涵裂缝化学灌浆工艺分析

第29卷第3期

钻，钻孔时根据现场情况进行调整，确保所有钻孔穿过缝面，同时在钻孔后清除孔内粉尘及碎屑。3.3埋管及封缝孔内冲洗干净后，在钻孔部位安装灌浆嘴，使用PSI-130快速堵漏材料对其进行固定，在完成上述处理后，使用PSI-HY高性能环氧胶泥将沿裂缝两侧打磨的槽披刮至混凝土结构面。3.4压气检查采用洁净空气对裂缝与埋设的灌浆嘴间的串通情况和裂缝封缝是否密封及管路安装的牢固性、可靠性等进行检查。封缝质量检查试漏前沿裂缝涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴通入压缩空气（压力与灌浆压力相当）；若封闭不严，产生漏气时肥皂水会起水泡。产生漏气时采取处理措施，直到压力上升至0.2～0.3MPa。压风时吹尽缝内积水，使裂缝面保持干净、干燥状态，记录好串通孔号。3.5灌浆选用PSI-530低粘度改性环氧灌浆材料进行灌注。按照由浅到深、由下而上的原则进行灌注，先灌注串通孔，再灌注未串通孔，先斜孔后骑缝孔。灌浆压力为0.2～0.5MPa，不能骤然加压，应分级达到设计压力。第一级压力为0.05～0.1MPa，然后每级加压0.05MPa，当灌浆孔在某一级压力下其吸浆量＜0.01L/min时，即可升压一级。

灌浆时以小斜孔起灌，当相邻孔返出浓浆时扎闭反浆孔的灌浆管，当注入孔灌浆压力达到设计压力，吸浆量＜0.01L/min时，扎闭进浆管口的软管，移至下一个灌浆孔的进浆管进行灌注，以此类推，直至完成所有灌浆孔的灌注。串通孔返出浓浆后可进行并灌。完成串通孔的灌浆后，再进行未串通孔的灌浆，未串通孔中，先灌注斜孔，最后灌注骑缝孔。

当灌浆压力达到设计标准，灌浆孔不吃浆延续10min结束；当吃浆量＜0.01L/min时，则需继续灌注30min。

3.6拆管及表面清理待裂缝内浆液达到初凝不外流时，即可将灌浆管割除，用打磨机将孔口打磨成小凹槽，然后用环氧胶泥封堵平整，以恢复混凝土外观。

4实施效果为检验灌浆效果，28d后对裂缝进行了声波检测、压水试验和钻孔取芯。4.1压水试验采用一级压力的单点法，压力为0.6MPa，先后两次对试验缝进行压水试验，试验部位高程123.515、124.055m。第一次压水使用的电子称称量精度为0.05kg，第二次压水使用称量精度为0.01kg的电子称。两次压水试验缝面透水率均为0Lu，满足设计要求。4.2超声波检测采用超声波检测法随机选取两个部位进行检测，结果显示：化学灌浆后的混凝土波速与无裂缝部位的混凝土波速无差别。4.3取芯检测钻孔取芯，观察其缝面浆液结石和充填情况是否饱满。取芯检测结论：经观察芯样表面光滑，结构致密，骨料分布均匀，其化灌缝面浆液填充饱满密实、胶结良好。见图3。

灌浆缝

灌浆缝

灌浆缝图3化学灌浆后取芯

4.4芯样抗压检测对芯样进行加工，检测经过28d后的裂缝芯样力学指标是否达到相应部位混凝土设计要求值。见表1。

表1

混凝土芯样抗压强度检测数据

MPa

序号单块抗压强度值该组抗压强度值

结论

抗压破坏面146.4混凝土内部

235.134.2

合格混凝土内部3

33.2

混凝土内部

由表1可知，芯样抗压强度平均值为34.2MPa且抗压试验破坏面为混凝土内部，均未发生在裂缝界面上，强度满足结构混凝土要求。

（下转第53页）

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赵新坡：悬臂现浇连续箱梁预应力张拉关键控制点

第29卷第3期

2）将穿心拉杆用连接器拧在精轧螺纹钢筋上,穿心拉杆及螺纹钢钢筋各拧入连接器一半。

3）千斤顶就位套在精轧螺纹钢筋和穿心拉杆上,用锚具螺母拧紧穿心拉杆。

4）由前油嘴向张拉缸进油,使回程缸由后油嘴回油,利用活塞后移产生的拉力来张拉精轧螺纹筋。

5）若符合理论计算值,则用扳手拧紧锚具螺母。6）重复张拉至100%张拉力，持荷5min，回油完成张拉。

完成后，各项实测指标均达到了合格标准。

参考文献：[1]黄大学,2017.

□■

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6结语后张法预应力施工是箱梁施工中主要的施工技术，应采用正确的施工操作方法和精确的计算校核。除对钢束的张拉采用伸长量和张拉力双控外，还需要对现场确定钢束摩阻力的摩擦系数进行精确计算，同时对张拉时的钢束的伸长量及油表读数进行精确计算并在张拉过程中严格按照操作规程进行，以保证张拉控制的准确无误，确保施工质量。

在本工程施工过程中，通过对张拉过程各个环节进行精确及通过对钢束伸长量、油表读数、摩阻系数的精确计算，很好地控制了现浇箱梁的质量。梁体施工（上接第33页）

4.5芯样劈裂检测从劈裂抗拉试验后的芯样断面观察，灌浆液充满所有裂隙中，该组芯样劈裂抗拉强度为2.84MPa，远大于混凝土立方体试件劈裂抗拉强度值。见表2。

表2

序号

□文章编号：1008-3197（2019）03-51-03□收稿日期：2019-04-25□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2019.03.014

槽，在钻孔及埋设灌浆嘴后刮一层PSI-HY高性能环氧胶泥的封缝方式，既可将缝面封堵严密，又可起到补强加固的作用，同时修补部位的颜色与周围混凝土基本一致，解决了箱涵混凝土外观验收问题。

2）此次试验采用PSI-530低粘度改性环氧灌浆材料，经压水试验、声波检测、芯样抗压及劈裂抗拉强度其检测数据，均满足设计质量标准。

1.84

混凝土立

方体试件

混凝土劈裂抗拉强度检测数据对比

单块劈裂抗拉该组劈裂抗拉

强度值强度值

1.97

MPa

备注

部位

134#暗涵边墙、顶板1.881.681.92

□■

□中图分类号：TV543+.2□文献标志码：C

□文章编号：1008-3197（2019）03-32-02□收稿日期：2018-12-24□作者简介：郑□程

21#暗涵边墙、顶板2.041.791.91

1.92

混凝土立

方体试件

354#暗涵底板1.841.75

1.83

混凝土立方体试件灌浆后裂缝混凝土芯样

4

52#暗涵边墙、顶板左侧边墙117+648.6试验缝

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2019.03.008

伟/男，高级工程师，中国水电基础局有限公

2.852.84

5结论1）采用沿裂缝两侧各打磨宽10cm、深3～5mm的

司，从事水利工程施工技术管理工作。意/中国水电基础局有限公司。

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