试谈大坝混凝土缝面处理中的灌浆施工

　　人们通过现场目测检查或借助各种仪器检测之后，以及通过试验成果、资料分析和调查了解之后，往往会发现无论是在建的、新建的还是在已建的老的水工混凝土建筑物中，都会因各种原因和各种复杂的边界条件，致使混凝土结构不同程度地存在病害缺陷和老化问题。其归结起来主要有裂缝、沉陷、磨损、渗漏、表面炭化以及结构外观变形等。这些病害缺陷和老化的存在，无疑对混凝土建筑物会直接地或间接构成危害，并严重地影响其使用寿命。因此，人们一直不断地努力并致力于修补材料和修补技术的研究，然后付之于实践。已有的成果表明，这些努力均不同程度地取得了好的效果。

　　本文拟针对大坝混凝土裂缝施工的灌浆浆材、灌浆工艺和灌浆设备等方面的一些最典型问题，提出与大家共同探讨，并寄望有关科研机构、材料厂家及行业专家以予关注，以促进其不断改进，满足生产需要。

　　一 裂缝灌浆的基本方法

　　大坝混凝土裂缝灌浆一般是在裂缝普查完毕，裂缝深度检查和按标准进行裂缝分类确认之后，根据具体技术要求和施工作业指导书实施灌浆作业。灌浆方法有多种，常见的有两种：一种为无损贴嘴灌浆法;一种为打孔埋管灌浆法。其中无损贴嘴灌浆法将是今后推广的方法。

　　无损贴嘴灌浆法的灌浆施工工艺流程为[3]：注浆嘴加工_打磨-冲洗-裂缝描述-贴嘴-封缝-压风检查-灌浆-灌浆嘴清除-质量检查。

　　打孔埋管灌浆法的灌浆施工工艺流程为：打孔-冲洗-埋管封缝-压风检查-灌浆-质量检查。

　　二 裂缝灌浆施工中的难点及问题探讨

　　2.1 灌浆浆材

　　2.1.1 浆材配方繁琐问题

　　目前，常用的混凝土裂缝化学灌浆浆材主要有普通环氧、各种改性环氧、弹性环氧和甲凝等。综观这些浆材，都必须在现场进行严格、准确的配比试验，调配合适满足设计要求之后方能使用。实际施工时，由于土建施工现场大多条件简陋，工作环境相对于实验室内较差，给调配试验和每批次配浆工作带来诸多不便和困难，因此，很容易使调配成果及每批次配浆比例精确不够，较为粗糙，勉强灌入裂缝之后发现不能满足设计要求则为时已晚，无法补救。这一点应高度重视。

　　因此，在化学灌浆浆材配方方面，建议出厂产品直接采取双组分，或三组分方式，运到现场后，按照体积或重量之比(宜用体积比)，直接合成使用，以简化配浆试验，消除配浆误差，确保浆材各项性能稳定。

　　2.1.2 粘度问题

　　混凝土裂缝按深度、宽度和成因可分为表层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝;温度缝、干缩缝;活缝、死缝、增长缝等。但无论什么缝都有宽有窄、有深有浅、有干缝有湿缝。对不同的缝进行灌浆，就浆材而言，无论是刚性材料还是柔性材料，人们直观感觉总是粘度越低越好，粘度越低可灌性越强，也便于现场操作。

　　然而，浆材粘度要低到什么程度为好呢?笔者认为要视现场需要而定，因为粘度越低，浆材的分子量就越小，其固结后的回缩率就越大;另一方面，粘度越低，则浆材稀释溶剂掺量越大，浆材的固结时间越长，特别是在灌注有渗水的裂缝时，浆材未固结就可能被水冲走。因此在双组分或三组分浆材材料基础上，同一产品其粘度大小考虑现场可调，并附之相应条件下的各项物理性能指标和说明书，将是十分有利于现场选用的。

　　2.1.3 “无味浆材”问题

　　“无味浆材”问题是灌浆施工中环境保护的一个重要方面。仅以丙酮为例，当在廊道或洞内灌浆作业时，由于通风条件差，丙酮发出的气味浓，操作人员被熏久之后最直接的感觉是头晕、恶心、不想吃饭，严重的甚至全身浮肿。所以，类似这种味大的浆材应尽快“减味”或“去味”，倡导研发和使用“无味浆材”。

　　2.2 灌浆设备

　　目前，混凝土裂缝化学灌浆设备虽已有一些定型产品，许多科研机构和厂家已研制了一些打孔阻塞和灌浆机具，但这些设备或机具总令人感到不系统、不成熟、自动化程度低，甚至还依赖传统的手压泵作业、人工记录。例如，有一家业内著名的防水有限公司研制生产了一种小型“双液化学注浆泵”，并获得了国家专利，但还存在两个问题未解决：①灌浆过程的自动记录问题;②与其他材料生产厂家联手，配备实用于不同浆材配比的注浆活塞问题。因此，尽快研发压力、流量可调，自动记录，结构简单，易于清洗，小型轻便，适用多种浆材灌注的化学灌浆泵机十分必要。

　　2.3 湿缝灌浆问题

　　湿缝通常分为两种：一种为潮湿不渗水湿缝;另一种则为渗水湿缝。但无论那一种，如果仅实现单纯的止漏防渗，现已有较好的灌浆材料可用;而当湿缝灌浆有粘接强度要求时，往往达不到干缝灌浆效果，尤其是采用环氧树脂灌渗水缝。尽管有些环氧浆材有亲水性能，但经灌后观察，仍常常有渗水流出，取芯检查，芯样破成两半的居多，且时有环氧脱落现象。究其原因，是当你发现渗水湿缝时，它的存在就可能有一段时间了，而渗过缝中的水，不但有混悬颗粒，同时有浮游生物和植物，这些东西都有可能粘附在粗糙的缝面上，污染缝面，改变原缝的宽度，增大灌浆阻力。因此，湿缝的洗缝方法及灌浆浆材的创新应成为解决上述问题的重要途径。

　　2.4 湿缝内钙质物清洗

　　在工程现场，还会经常遇到这样的情况：混凝土裂缝不但向外渗水，而且沿着缝口析出白色钙质物。该缝要求化学灌浆，并有止水和粘接强度要求。

　　对于这种裂缝一般的处理方法有两种：一种是先止水再灌浆。止水方法是力求找到水源切断它，无果时，再打深孔灌浆止水，待缝干躁后再灌浆。第二种方法是打孔直接在渗水的情况下灌浆。

　　然而，这两种方法存在的一个共同的问题是：如何将缝内的钙质物清洗干净?已有的实践表明，若用压力风、水轮换冲洗，其效果很差，甚至没有效果，从而，灌浆时根本不进浆或进浆很少，取芯发现钙质物与浆体粘结甚微或根本不粘，或因钙质物充填饱满，根本无浆。因此，需要研制一种能溶解钙质物的清洗剂，用于清洗该类裂缝。

　　2.5 潮湿背水面止水

　　在工程实际中，常常会遇到与缝面相连的潮湿背水面的情形，需要进行临时性止水。止水材料分柔性、刚性两大类。例如，在大坝混凝土接缝灌浆施工前，若接缝灌区出现外漏，需要对外漏处加以嵌堵，这即属背水面柔性临时止水问题;又如混凝土表面出现面渗漏，要求在潮湿面进行嵌堵后，再进行混凝土内灌浆处理，这即属背水面刚性临时止水问题。总之，水工建筑物背水面止水问题是灌浆施工前准备工作的重要一环。

　　一般在潮湿背水面粘贴后能承受0.1 MPa左右灌浆压力的止水材料目前尚比较少见，大多是要么粘不上，要么粘上不牢，压水或灌浆时被顶脱落，不能止漏。因此，有必要研发一种在潮湿环境下能有效快速的地力粘贴且价格低廉的止水产品。由于灌缝总是处于张、合交替的运动状态，因此，首先研发柔性止水产品意义重大。

　　三 结语

　　在大坝等水工结构中，产生和存在裂缝通常是不可避免的。然而一旦出现，必须采用有效的方法将其处理好，目前这些方法中用得最多的就是化学灌浆法。由于我们的经验和条件所限，上述问题可能正在解决或即将解决，但仍希望得到大家的关注，以共同为大坝混凝土裂缝采用化学灌浆修复如初作出贡献。

　　参考文献：

　　[1] 郭三钢. 裂缝修补技术在某水库大坝灌浆廊道渗漏处理中的应用[J]. 科技风, 2009,(22).

　　[2] 王勇, 刘书奇, 赵瑜. 化学灌浆技术在大花水电站大坝混凝土裂缝处理中的应用[J]. 华北水利水电学院学报, 2009,30(5).

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