松山引水枢纽工程溢洪道左边墩迎水面裂缝处理

　　摘要：松山引水溢洪道左边墩由于地质原因出现一条竖向裂缝，裂缝长11m，本文论述了采用GB复合三元乙丙止水板、聚硫密封膏和氰凝材料进行该裂缝处理的施工方法，用以消除左边墩存在的隐患，来保证溢洪道左边墩正常的运行。

　　关键词：聚合物水泥砂浆；化学灌浆；聚硫密封膏；GB复合三元乙丙止水板；环氧砂浆

　　一 概述

　　松山引水溢洪道土建工程于1998年6月10日开工兴建，于2001年7月15日全部完工，在2001年8月通过竣工验收，交付建设单位使用。因地质原因在2002年运行期间发现溢洪道左边墩上游迎水面出现一条竖向裂缝，该裂缝上裂至防浪墙，下裂至▽705高程平台，裂缝上宽下窄，长11m，最大宽度达5mm。

　　二 施工方案的选择

　　根据设计通知单，我们对左边墩迎水面裂缝采用3道止水处理形式，第一道止水采用GB复合三元乙丙止水板，第二道止水采用聚硫密封膏，第三道止水采用氰凝灌浆材料进行化学灌浆；再采用具有较高的抗压、抗拉强度及较高的粘接强度和抗冲刷能力的环氧砂浆用于裂缝表面的保护，其处理形式见图1。

　　三 施工过程

　　3.1施工作业平台的形成

　　左边墩上游迎水面裂缝施工时，采用[8槽钢和∠50角钢制作施工平台；平台在防浪墙顶生根固定两根槽钢，并向上游伸出，在此两根槽钢上向下沿缝布设槽钢架，并与之牢固焊接；中部用∠50角钢连接加固形成整体，上铺5cm马道板形成施工平台；在混凝土面上钻孔，安装锚筋，锚筋垂直混凝土表面，深入混凝土80cm，锚筋与槽钢架焊接加固，以使作业平台稳固，施工平台具体形式见图2。

　　3.2 混凝土开挖

　　为保证混凝土开挖边线的顺直，在裂缝两侧用角向磨光机按设计宽度切割出开挖边线，槽顶开挖高程控制在▽713.7。沟槽开挖采用手持式G10风镐，3m3柴油空压机供风；开挖时，先开凿出矩形沟槽，待开挖结束后用电镐将矩形沟槽再扩挖成梯形沟槽，并满足上口宽50cm，下口宽60cm，深15cm的设计结构尺寸（开挖形式见图1），同时保证处理后的开挖面平整。开挖露出的结构钢筋，采用气焊割断，并弯起，以方便施工。

　　图2

　　3.3 埋设灌浆管

　　采用Y26钻进行骑缝钻孔，孔径为3cm，孔深50cm，孔间距为1m，共钻设了10个孔；灌浆管采用6″钢管，管长30cm，埋设前，先用高压风将孔内的粉尘清洗干净，用麻绳将钢管缠几卷，并涂上红漆，用小锤将钢管钉入孔内，并使管口露出5cm，以利于灌浆管的绑扎。

　　3.4 聚合物水泥砂浆填筑

　　聚合物水泥砂浆是通过向水泥砂浆掺加聚合物乳胶改性而制成的一类有机无机复合材料。该砂浆与普通水泥砂浆相比，聚合物水泥砂浆的弹模低、抗拉强度高、极限拉伸率高、与老混凝土的粘接强度高，能承受较大的振动、反复冻融循环、温湿度强烈变化等不利因素，耐久性优良，适用于恶劣环境条件下水工混凝土结构的修补。

　　首先用高压风将沟槽内的粉尘吹净，并用湿抹布将沟槽擦干净及湿润。聚合物水泥砂浆在▽713.8高程平台人工现场拌制，其材料、技术指标均符合表1的设计要求。拌和配合比通过现场试拌最终确定为水泥：砂=2.5：1，丙乳掺量为水泥用量的17%。

　　为保证聚合物水泥砂浆与老混凝土粘接紧密，先刷胶乳水泥净浆打底，涂刷力求薄而且均匀，约15分钟后再回填聚合物水泥砂浆，回填时将聚合物水泥砂浆做成凸型，厚度控制在2～3cm，回填施工时，要一次用力快速抹平成型，才能保证聚合物水泥砂浆表面平整，无蜂窝、麻面、气泡的现象。

　　聚合物水泥砂浆抹面收光后，表面初凝即开始进行喷雾养护6天。

　　表1 聚合物水泥砂浆的主要技术指标

　　3.5 化学灌浆

　　在聚合物水泥砂浆养护6天后，即可进行化学灌浆。化学灌浆材料为环保型的氰凝灌浆材料，该氰凝材料为褐色或棕色液体，无需二次配制即可直接进行灌注，在遇水前能保持良好的稳定性，遇水后迅速与水反应并生成二氧化碳气体，其主要技术指标均符合表2的设计要求。

　　灌浆顺序为从下向上进行灌注，灌浆设备为手压泵，氰凝材料的粘稠度可以通过添加丙酮来调节；灌浆前先用丙酮清洗灌浆泵，同时排出泵内、管内的空气，然后将泵管绑在已经预埋好的灌浆管上，用铁丝绑紧后即可进行灌浆，灌浆压力控制在0.3Mpa，当单孔吸浆率小于0.05L/min时停止灌浆；先将胶管用铁丝绑紧，打开泄压阀门，将胶管割断后绑在下一个灌浆管上进行下一个孔的灌浆施工。灌浆后立即用丙酮清洗灌浆泵，以防灌浆材料凝固而堵塞灌浆泵。

　　表2 氰凝灌浆材料的主要技术指标

　　待管内氰凝材料凝固后，先将胶管拆下，用木塞将管口封死，将钢管砸进孔内，以利于回填聚合物水泥砂浆。

　　3.6 嵌填聚硫密封膏

　　YJL型聚硫密封膏，它是双组份、单包装化学反应固化型材料，分别呈黑、白两色，使用前应充分混均，固化后呈橡胶弹性体，对大多数基材有卓越的粘结力，适用于工程的伸缩缝、沉降缝的密封防水、隔间减震、裂缝修补。

　　施工前，严格按照使用说明书的要求的比例进行配制聚硫密封膏，配制时要充分搅拌，使两组成份的颜色均匀即可。聚硫密封膏填充厚度控制在5cm左右，回填后与梯形槽老混凝土面保持平整，以利于粘贴GB三元乙丙止水板。聚硫密封膏的主要技术指标见表3。

　　表3 聚硫密封膏主要技术指标

　　3.7 GB复合三元乙丙止水板施工

　　GB复合三元乙丙止水板宽400mm，厚5mm，其中三元乙丙厚3mm，GB材料厚2mm。将老混凝土表面用湿布擦拭干净，对于局部不平整的混凝土表面预先用M15水泥砂浆找平，待晾干后立即均匀涂刷一遍GB粘结剂，晾晒数分钟后待胶面不粘手即可粘贴GB复合三元乙丙止水板；粘贴后用橡胶锤将止水板周边锤压密实，在止水板上贴木板并加方木打支撑持续加压12小时，并注意在此期间内不能遇水。

　　3.8 环氧砂浆施工

　　将凿槽时露出截断钢筋回直恢复原状，钢筋采用帮条焊接，焊接时加垫板保护止水板；环氧砂浆主要技术指标见表4。环氧砂浆在▽713.8高程平台人工现场拌制，配合比见表5。

　　先将环氧树脂预热30℃左右，再用丙酮稀释（用量最多不超过20%），同时加入所需填料搅拌均匀后，加入固化剂（常温加20%，低温加25%左右）混匀即可使用。在使用过程中避免环氧树脂温度过热，以免出现暴聚现象。

　　已经搅拌好的环氧砂浆最好在1小时内用完，以免造成施工困难，抹完面的环氧砂浆要求表面平整，无气泡，初凝后立即喷雾进行养护，待达到一定强度后，在环氧砂浆中部做切缝处理（形式见图1）。

　　表4 环氧砂浆要技术指标

　　四、结束语

　　在此次施工中因接触和使用大量的化学制剂，所以在使用前，必须详细阅读产品的使用说明书，配制前必须在现场小剂量的进行多次试配，因其与外界气温有着很大的联系，必须根据现场施工强度进行配制，防止因气温过高使配制好的制剂失效。

　　松山溢洪道左边墩迎水面裂缝的处理，因其涉及到GB复合三元乙丙止水板、聚硫密封膏、化学灌浆、聚合物水泥砂浆、环氧砂浆等一系列技术环节，使得左边墩迎水面裂缝的处理技术含量更大，本次裂缝处理，也为以后的类似的施工积累了一些宝贵的论文答辩经验。