张家界某水电站裂缝化学灌浆处理施工方案

资料等级:张家界某水电站裂缝化学灌浆处理施工方案
发布时间:2018-12-24
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资料简介
1、概述
张家界#水电枢纽工程位于澧水中游,湖南省张家界市慈利县境内,坝址位于距慈利县城15km的苗市镇#村镇。枢纽工程由电站厂房、河床溢流坝、斜面升船机组成,电站厂房装3台18MW的灯泡贯流式水轮发电机组,溢流坝设5孔12×15m、7孔12×13m的弧形?#32456;?#38376;。主体工程项目包括电站厂房、溢流坝、开关站、斜面升船机及水轮发电机?#26696;?#21161;设备安装等。
#水电站厂房工程位于枢纽工程右岸,为实现2007年3月15日的截流目标,满足电站蓄水要求,2007年2月8日对厂房已?#20132;?#20957;土进行裂缝普查,?#36335;?#29616;裂缝22条,裂缝长度2.5m~9.5m,裂缝张度0.02mm~0.2mm,所有裂缝均渗水、析钙,裂缝具体部位、产状见表1。
2.裂缝特征
上述裂缝多发生在孔洞、结构突变部位及构筑物中部,呈垂直裂缝,裂缝张度大多在0.2~0.5mm之间,有?#21672;?#28342;出物CaCO3,且有渗水,均为有害裂缝,必须进行化学灌浆处理,?#26376;?#36275;结构安全和运行使用要求。
3.裂缝成因分析
产生上述裂缝?#26576;?#22240;很多,主要归纳为以?#24405;?#28857;:
3.1砼材料及配合比
砂石级配差,砂石中含泥量偏大,使用了反应性骨料或风化岩,有机质含量超标,且含可见泥团等杂?#30465;?#19968;方面,由于砼原材料质量较差,导致砼极限拉伸值降低;另一方面,由于原材料级配差,含泥量偏大,导致水泥用量增大,混凝土水化热增大,砼浇筑后由于水泥水化热而产生的温度内部比砼表面高,内部的热膨胀也比表面大,砼中心将产生压应力而表面将产生拉应力。
表1裂缝部位、产状统计表
3.2层间间歇时间过长
由于业主?#24335;?#19981;到位,自2005年8月~2006年2月长时期停工,停工前期已?#20132;?#20957;土水化热已基本散发,温度基本稳定。复工后,新?#20132;?#20957;土水化热大,形成新老混凝土层间温差,这种由于层间温度的差异产生的应力,形成层间温度应力。当层间混凝土温度差大于25℃时,此时新浇砼表面抗拉强度?#20540;?#19981;住这种应力,就会产生表面裂缝。
3.3砼水化热过大
形成大体积砼温度裂缝的原因有内部约束应力和外部约束应力两种情况。由于前期混凝土没有掺加粉煤灰,导致水泥用量增大,单位用水量大和掺化学外加剂,大体积砼浇筑后由于水泥水化热而产生的温度内部比砼表面高,内部的热膨胀也比表面大,砼中心将产生压应力而表面将产生拉应力。这种由于内部和表面温度的差异产生的应力,就是内部的约束应力。当内外温度差大于25℃时,此时表面砼抗拉强度?#20540;?#19981;住这种应力,就会产生表面裂缝。当水化热值过后,砼处于降温阶段,砼内部和表面将产生较大的温度梯度,此?#34920;?#20307;积必将产生收缩变形。砼在硬化过程中,多余水份蒸发,水化物逐渐凝结硬化,也引起砼体积收缩,这两?#36136;?#32553;受到下部地基或砼结构的限制,因而产生外部约束应力,?#19990;?#24212;力,当拉应力超过砼的抗拉强度,则砼将出?#25191;?#30452;裂缝。因砼水化热大而形成温度应力,是产生混凝土裂缝的主要原因。 
3.4低温不利荷载组合
2005年由于长时期停工,冬季低温温控措施未达到设计要求,尤其是孔洞、结构突变部位及构筑物中部,容易形成应力集中,低温不利荷载组合是导致混凝土产生裂缝的重要原因。
4.裂缝处理
针对上述裂缝渗水、潮湿的环境,决定采用新型环氧灌浆材料进行裂缝处理。
4.1材料的选择
4.1.1化学灌浆材料及配合比
化学灌浆材料的选择除了各项力学指标外,还要求工艺简单、操作方便。通过分析选择环氧灌浆材料WEP型为灌浆材料。环氧材料配比见表2 。
表2 环氧树脂材料配比(重量比)
4.1.2WEP型环氧树脂浆液特点
WEP型环氧灌浆材料具有粘度小、强度高、双组份、操作方便等优点,可以对微细的混凝土裂缝和?#19968;?#32541;隙进行灌浆处理,从而达到防渗?#39592;考?#22266;之目的。
1)粘度小,可灌性好,可以灌注0.5mm以下的裂缝;
2)和混凝土的粘结强度高,一般都大于混凝土本身的抗拉强度;
?#24120;?#27974;液固化后的抗?#39592;?#24230;和抗拉强度都很高,因此有?#39592;?#20316;用;
4)浆液具有亲水性,对潮湿基面的亲和力好;
5)凝固时间可由固化剂来调节,?#27573;?#21487;在数10min到数10h之内;
6)操作方便,不需繁杂配制,只需按比例混合均匀即可灌浆。
4.1.3WEP型环氧树脂浆液主要性能指标(见表3)
表3 环氧树脂浆液主要性能指标
4.2现场试验
根据本工程裂缝渗水、析钙的特点,拟选择3#机左侧墙(▽72.4~▽76.0;厂左0+50、厂0+13.68)处的1#贯穿裂缝进行现场化学灌浆试验,以调整并最终确定环氧树脂材料配比。
4.3 化学灌浆设备
(1)钻孔设备:进口HIL—T1电锤、日立E—38电锤。
(2)灌浆设备:HD-1型密封注浆泵,手动?#21451;埂?/div>
(3)计量用具:天平、小量杯、温度计。
4.4工艺流程
4.5施工工艺
4.5.1打孔 
 在渗水裂缝的两侧钻斜孔与裂缝斜交,孔径≥18mm,浅?#21672;?00~250mm,方向约45°;深?#21672;?00~450mm,方向约70°,深孔、浅孔交替置见图1:
 

 

资料目录
1、概述 0
2.裂缝特征 1
3.裂缝成因分析 1
3.1砼材料及配合比 1
3.2层间间歇时间过长 2
3.3砼水化热过大 2
3.4低温不利荷载组合 3
4.裂缝处理 3
4.1材料的选择 3
4.1.1化学灌浆材料及配合比 3
4.1.2WEP型环氧树脂浆液特点 4
4.1.3WEP型环氧树脂浆液主要性能指标(见表3) 4
4.2现场试验 5
4.3 化学灌浆设备 5
4.4工艺流程 5
4.5施工工艺 5
4.5.1打孔 5
4.5.2埋管 6
4.5.3裂缝表面处理 6
4.5.4清孔、清缝 6
4.5.5烘干与密封 7
4.5.6通风 7
4.5.7压水试验 7
4.5.8浆液配制 7
4.5.9灌浆 7
4.5.10孔口封堵 8
4.6特殊情况处理 8
5.灌浆过程中需注意的事项 8
6.质?#32771;?#26597; 9
编辑评价
可供水利工程师参考。
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