副坝裂缝处理方案

江苏宜兴抽水蓄能电站上水库工程(C1标)副坝裂缝处理方案批准：审核：编制：葛洲坝集团公司宜兴抽水蓄能施工项目部2007年3月副坝裂缝处理方案1．概述通过现场查看，副坝上下游混凝土面及坝基排水廊道内已发现裂缝，裂缝走向均垂直于坝轴线方向，裂缝宽度、长度及深度不等。从表面上观察，其中有部分裂缝发生过渗水现象，可参看附图：副坝裂缝分布图1、2。2．编制依据⑴副坝混凝土裂缝处理工作联系单SH118-C1-2007-01；⑵副坝裂缝现场清查情况。3．施工布置3.1施工供风本部位供风采用一台12m3/min移动式柴油空压机供风，并各自配备50m风管，放置在施工部位附近，供手风钻钻孔及缝面清理等工作使用。3.2施工供、排水为方便施工，副坝左、右两坝肩各已铺设一条专用供水管路，能满足现场实际施工需求。副坝廊道内施工废弃水经廊道排水沟从8#排水洞排走。3.3施工供电本部位施工用电主要为碘钨灯烘干、廊道内部照明、电镐凿槽、手提式切割机及注浆泵工作，利用坝顶施工配电箱。副坝廊道内施工用电可从副坝两坝肩已有的配电箱内引出一条电缆，由①、⑧坝段廊道入口进入到副坝廊道内。4．施工方案4.1施工程序副坝裂缝处理施工程序见下框图：副坝裂缝处理施工工艺流程图4.2施工方法4.2.1裂缝清查对副坝裂缝进行全面检查，对将裂缝进行标记，作好记录，防止遗漏。4.2.2裂缝类型确定采用斜孔压水方法来确定裂缝深度。在距裂缝约30cm处钻斜孔，孔径φ42mm，钻孔角度约40°，孔深以穿过缝面为准，深约43cm，每条连通裂缝布置2～3个孔。对斜孔进行注水，若裂缝有水流出，则说明裂缝深度大于30cm；若无水流出，则说明裂缝深度小于30cm。根据裂缝宽度和深度，依据副坝混凝土裂缝处理工作联系单裂缝处理封缝灌浆缝面整理加强裂缝类型确定及处理方法裂缝全面清查试验检测SH118-C1-2007-01确定裂缝类型，并对裂缝进行标记，作好记录。4.2.3裂缝处理4.2.3.1Ⅰ型裂缝Ⅰ型裂缝缝宽小于0.2mm，深度小于30cm。除上游面外，其它部位的Ⅰ型裂缝原则上不做专门处理，下游面裂缝不做专门处理。4.2.3.2Ⅱ型裂缝Ⅱ型裂缝宽度大于等于0.2mm，深度小于30cm。该型裂缝处理方法如下：⑴凿槽：沿裂缝凿梯形槽。梯形槽深10cm，面宽10cm，底宽5cm，槽长按缝走向及长度方向延伸2～5cm。凿槽位置要准确，不能偏离裂缝。⑵凹槽清理：梯形槽内及两侧15cm范围混凝土表面用高压水清洗干净，用碘钨灯烤干。⑶凹槽处理：梯形槽烤干后，先均匀涂刷一层环氧基液，待环氧基液用手触摸时不粘手但能拔丝时（30min），分层填补环氧砂浆，严格控制环氧砂浆填补层厚，每层填补厚度10～15mm，一边填补一边用锤头敲打，将填补的环氧砂浆分层捣实。⑷表面处理：表面压平、抹光后涂刷水泥基渗透结晶型防水材料，以增强混凝土的抗渗及耐久性能。⑸养护：冬季采用加热保温法，养护温度控制在20℃±5℃，养护期为5～7天。修补部位在养护的前3天内，不得被水浸泡或遭受其他冲击。4.2.3.3Ⅲ型裂缝Ⅲ型裂缝深度大于30cm。为了避免该类型裂缝可能发展为渗漏的通道，该类型裂缝进行灌浆处理，具体处理方法如下：⑴凿梯形槽：沿裂缝凿梯形槽。梯形槽深10cm，面宽10cm，底宽5cm，槽长按裂缝走向及长度方向延伸2～5cm。凿槽位置要准确，不能偏离裂缝。⑵凹槽清理：梯形槽内及两侧15cm范围混凝土表面用高压水清洗干净，用碘钨灯烤干。⑶补缝灌浆：梯形槽烤干后，先均匀涂刷一层环氧基液，待环氧基液未干时填塞C25细石混凝土，分层填补并捣实。嵌缝细石混凝土强度达到2.5Mpa以上即可开始灌浆。缝宽大于0.2mm的裂缝采用超细水泥进行灌浆处理，缝宽为0.2mm或小于0.2mm的裂缝采用化学灌浆处理。采用斜孔灌浆，灌浆孔距裂缝约1m，孔距2m，孔径42mm，钻孔角度约40º，孔深以穿过裂缝缝面为准，灌浆压力控制在0.1～0.4Mpa，应根据盖重情况进行调整，确保裂缝内灌浆密实，但又不至于揭顶。⑷凹槽二次处理：裂缝灌浆后，凿除施工嵌缝混凝土，将凹槽清理后再填塞环氧砂浆。环氧砂浆填塞分层进行，并严格控制环氧砂浆填补层厚，每层填补厚度10～15mm，一边填补一边用锤头敲打，将填补的环氧砂浆分层捣实。⑸表面处理：表面压平、抹光后涂刷水泥基渗透结晶型防水材料，以增强混凝土的抗渗及耐久性能。⑹养护：冬季采用加热保温法，养护温度控制在20℃±5℃，养护期为5～7天。修补部位在养护的前3天内，不得被水浸泡或遭受其他冲击。4.2.4缝面整理加强上游面裂缝处理完，在每条裂缝周围各1m范围内喷涂一层DG柔性聚合物砂浆防渗层，DG柔性聚合物砂浆防渗层厚度不得小于3mm，起到补强、防渗的作用。4.2.5压水检测裂缝处理完，在距裂缝约30cm处钻斜孔，钻孔角度约40°，孔深以穿过缝面为准约43cm，孔距为2.5m。对斜孔进行注水，做压水试验检测裂缝处理成果，压水试验压力为0.4Mpa。若裂缝处无水渗出，说明裂缝处理效果理想；若不符合设计要求，再次对不符合设计要求的部分进行处理。压水试验采用注浆泵加压，用外径Φ40mm的水管供水，50m水管可满足供水要求。4.2.6贯通裂缝处理迎水面个别裂缝可能已经贯通至廊道，在处理时需两面同时进行处理。5．施工方法由于裂缝形态不规则性且多分布于立面，考虑常态混凝土强度高，人工凿槽难度大、速度慢等原因，主要以机械为主人工为辅的形式进行凿槽，加快施工进度。采用两台电镐同时进行凿槽，对于电镐不便施工的个别地方以人工手持铁锤、钢钎的方式进行凿槽。在凿梯形槽之前，根据实际情况在裂缝两侧用手提式切割机切割出混凝土槽边界，以便于控制凿槽边界及裂缝修复外观质量，提高防渗效果。5.1副坝廊道内部施工副坝廊道内空尺寸为2×2.5m，可直接按上述施工方法进行施工。在廊道内，特别斜坡段廊道，可用马墩垫高，以方便工人施工。5.2副坝上、下游面施工副坝上、下游面均为高差较大的临空面，施工前先搭设脚手架，待脚手架搭设完毕并经安全验收合格后，再按上述施工方法进行施工。5.2.1脚手架材料及材料的转运、检查本工程所有脚手架均采用扣件式钢管脚手架。搭设脚手架的钢管、扣件、脚手板等材料，应清洁干净，堆存整齐，并做防锈处理，转运装卸时不得随意抛掷，野蛮装卸，以避免脚手管弯曲、扣件、脚手板损伤等现象。搭设脚手架用的各种材料应准备充足，并对所有材料进行检查，特别是用做立杆的脚手管、扣件和脚手板、安全网，不合格的材料不得使用。5.2.1.1选用外径应为50mm，壁厚3.5mm，长度以4～6m的钢管作为脚手钢管，有严重锈蚀、弯曲或裂纹的不得使用。脆裂、变形、滑丝的扣件不得使用。5.2.1.2采用厚度5~6cm，长度不超过6m的木板作为木脚手板，腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透节的不得使用，在离木板两端8cm处用铁丝将木板绑扎在脚手架横钢管上，箍绕2~3圈，绑扎牢固。铁丝选用8#合格铁丝。尼龙网选用合格的建筑安全防护用网，破损的不得使用。5.2.2脚手架的安装搭设5.2.2.1脚手架搭设前必须将脚手架设计、作业指导书等对现场施工及管理人员进行现场交底，没有参加现场安全技术交底的人员不得上架作业。脚手架步距为2m，横排距1.6m，纵排距2.5m，搭设高程范围为▽440.00～▽472.00m。5.2.2.2该脚手架搭设基础为副坝齿槽混凝土平台，宽2m，坚实稳固。所有立杆必须落在坚实稳固的基础上，立杆不允许吊脚。5.2.2.3脚手架搭设先竖两根后排立杆，再连大横杆，设临时支撑杆固定（人多时可派人扶）；再竖前排两立杆，将前后两面排立杆各用二根小横杆联接后，调整间排距至1.6m；再联接前排大横杆，形成自身较稳定的框架后，在此基础上向两端扩展，再向上扩展排架。脚手架的所有大小横杆均应水平，所有立杆必须保证铅垂度。在所有的杆件相交处均应有扣件联接，不得随意省却。扣件紧固螺栓应拧紧，滑丝的不得使用，立杆的接长应使用接杆扣件，脚手架的搭设规范不得偷工减料，不得使用弯曲变形的钢管作立杆。5.2.2.4扫地杆距地面高度为10~20cm，各立杆第一步的大、小横杆应尽可能控制在距立脚点的20~50cm以内。脚手架必须配合施工进度搭设。每3m高、水平距5m时与坝面联接一处。脚手架一次搭设高度不应超过相邻连墙件（固定件）的两步以上。5.2.2.5操作平台的脚手板应满铺，每块脚手板两端均应与脚手架固定在一起（可用铁丝绑扎），不得出现探头板（作业区域内），作业区边缘应设高1m的围护栏杆，并设加密杆起挡脚板的作用，其高度（以工作平台为基面）应≤40cm，栏杆内侧设安全网，安全网应张紧绷直，拴绑牢固。5.2.2.6剪刀撑、斜撑：脚手架设双向剪刀撑，由顶到底。使用活动扣件联接，不得采用铁丝绑扎的方法。斜撑用于支撑做业平台（悬挑），数量不得短少。脚手架搭设示意图（一）脚手架搭设示意图（二）5.2.3脚手架的使用1．脚手架搭设完成后，未经检查验收或检查验收中发现的问题没有整改完毕的或安全防护设施不完善的，不得投入使用。2．在脚手架醒目的位置应挂告示牌，注明脚手架通过验收时间、使用期限、一次允许在脚手架上作业人数、最大承受荷载等。3．脚手架在使用过程中，实行定期检查和班前检查制度。①脚手架定期安全检查一般每周一次，并编写安全检查表，对照安全检查表的内容逐项进行检查。②每班作业前，带班人对脚手架进行检查，确认安全后方可上脚手架作业。③如遇大风、大雨、撞击等特殊情况时，要对脚手架的强度、稳定性、基础等进行专门检查，发现问题及时报告处理。4．脚手架应合理使用，严禁超载，且不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上。严禁在脚手架上悬挂起重设备。5．脚手架在使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆，连墙件，不得任意改变脚手架的结构、用途或拆除构件。6．在施工中，若发现脚手架有异常情况，应及时报告相关部门，及时对脚手架进行检查鉴定，确认脚手架的安全稳定性后方可使用。7．在脚手架上进行电、气焊或在有脚手架的部位从事吊装作业时，必须采取防火和防撞击脚手架的措施，并派专人监护。5.2.4脚手架的拆除1．脚手架拆除前，必须先将脚手架上留存的材料、杂物等清除干净，并将受其影响的机械设备、电气及其它管线等拆除。2．脚手架拆除应统一指挥，自上而下分段、分层进行。严禁上下层同时操作，拆下的材料、构配件等，禁止往下抛投，应用绳索捆绑牢固，或用吊车吊篮等方法运送到地面，并集中在指定位置整齐码放。3．拆除作业人员要相互配合，并配合及时、到位，不免强作业，连墙件（固定件）的拆除时，其上的横杆步数均应先行拆除。4．剪刀撑应随拆除过程进行逐层拆除。5．拆除至最下层的立杆、横杆时，需设临时支撑或多人扶持立杆，保持排架稳定。6．施工进度施工进度的安排主要以满足1个月之内能处理完成副坝所有裂缝。施工顺序为：副坝上游面脚手架搭设与副坝廊道内裂缝处理同时进行；进行裂缝处理的同时再次清查裂缝。施工顺序确定原则：多线程同时、交叉施工，力求施工工期最短。施工进度计划：2007年3月5日～2007年3月31日7．资源配置计划7.1裂缝处理中使用的防水、补强材料7.1.1LW/HW水溶性聚氨脂化学灌浆材料LW/HW水溶性聚氨脂化灌材料特点：LW浆液粘度大，加稀释剂使用，其聚合物为一种橡胶状弹性体，遇水膨胀，是理想的防渗堵漏材料；HW浆液粘度小，遇水有较好的亲和力，其聚合物抗拉、抗压强度高，是理想的补强加固材料。上述两种材料可按任意比例调和。LW/HW主要性能指标表6-1序号项目单位HWLW1粘度（25℃）厘泊75±20190±302比重g/cm31.1411.083凝胶时间几分钟到几十分钟（可调）几分钟到几十分钟（可调）4粘接强度（潮湿面）Mpa2.41.05抗拉强度Mpa7.82.16抗压强度Mpa19.8/7抗渗性能S151.8×10-3cm/s8遇水膨胀倍数2～4%150%9伸长率/273%10包水量/10～27倍7.1.2HK-G低粘度环氧灌浆材料HK-G系列光奖灌浆材料具有粘度小、强度高等特点，可用于细微的混凝土、岩石裂缝的灌浆处理。H