论文部分内容阅读
【摘 要】 通过对涵洞洞身砼缺陷的修补处理和回填灌浆，可恢复该涵洞的整体性和耐久性，保证该涵洞长期稳定的运行。
【关键词】 工程概况；外观缺陷；混凝土裂缝、冷缝危害表层；修补处理、回填灌浆、耐久性
1.大泉沟水库工程概况
大泉沟水库是玛纳斯河流域的一座中型引水注入式平原水库，位于新疆天山北坡经济带中部玛纳斯河中游山前平原，在石河子市北面16公里处。
大泉沟水库总库容4000m3，主要拦蓄上游地区的泉水、春季消冰水及机井抽水，夏季通过大泉沟水库引洪渠引蓄玛纳斯河洪水。
大泉沟水库库区属于典型的大陆性气候，具有干旱少雨、四季气温悬殊、冬夏长、春秋短、昼夜温差大等特点。根据水库气象站资料显示，最高气温42.2℃，最低气温-39.8℃，多年平均气温6.6℃，多年平均降水量158.5毫米。
大泉沟水库工程主要由大坝、放水涵洞、放水渠、引洪渠等组成。大坝为碾压式均质土坝，最大坝高14.65米，坝顶高程390.30米，大坝总长6600米，坝顶宽度3.0米。放水涵洞设在大坝西0+160处，设计流量15m3/s，加大流量17m3/s，为钢筋混凝土方型涵洞，闸孔尺寸2.0×2.0m，潜孔式平板钢闸门。
2.放水涵洞的现状
2.1放水涵洞的基本情况
放水涵洞设在大坝西0+160处，为钢筋混凝土方型涵洞，闸孔尺寸2.0×2.0m，潜孔式平板钢闸门。闸井室上游涵洞段长9米，下游涵洞段长19米，涵洞总长约30米。
2.2放水涵洞的外观缺陷
2.2.1混凝土外观
放水涵洞闸井室下游段的边墙和顶板的混凝土无剥蚀现象，底板有磨蚀现象；闸井室上游段洞身外观因有水而无法检测，可在水库放空后进行检测。
2.2.2砼裂缝
洞身砼裂缝大多分布在涵洞下游段的顶板和侧墙上（如图1所示），部分裂缝有渗水、溶出现象，裂缝长度约为80米。涵洞上游段的裂缝长度暂定为20米，采用读数显微镜对所发现的裂缝宽度进行了测量，宽度≥0.2mm的裂缝占总数的80%。
图1
在检查中发现，局部裂缝呈贯穿形态，统计表如下：
洞
身
洞
顶
裂缝编号 缝长（m） 缝宽（mm）
1 2.16 0.2
2 2.20 0.2
3 2.15 0.2
4 2.70 0.2
5 1.50 0.2
6 6.10 0.2
7 0.80 0.15
8 0.60 0.1
9 7.40 0.1
10 0.40 0.2
11 1.30 0.2
12 0.90 0.15
13 1.16 0.15
14 0.50 0.2
15 2.00 0.2
16 2.13 0.15
17 2.50 0.15
18 1.75 0.2
19 2.20 0.2
20 9.30 0.2
21 2.16 0.2
22 1.00 0.2
23 0.60 0.35
24 0.71 0.2
25 1.63 0.2
26 1.70 0.2
27 1.45 0.3
28 1.20 0.25
29 1.10 0.2
洞底 30 约20
合计 80
2.3施工冷缝
在检查中发现，施工冷缝多数分布在洞身两侧，裂缝长度约为20米。
2.4横向伸缩缝
闸井室与洞身连接处设有一道伸缩缝，伸缩缝内设有止水。检查中发现，涵洞横向伸缩缝有漏水和局部被淘空的现象（如图2所示）。
图2
2.5涵洞底板的磨蚀
由于长期受含沙水流的冲刷，涵洞底板和边墙下部混凝土普遍存在轻度磨蚀现象。
3.涵洞灌浆修补施工方法
3.1布孔
根据实际情况，裂缝布孔采用斜孔交叉布置，孔距视缝的通畅情况而定，以15cm-25cm为宜；孔深（垂直距离）不小于混凝土厚度的1/3。
3.2洗孔
钻孔后，一定要将孔中的粉尘和碎末冲洗干净以疏通钻孔和裂缝形成的通道，可采用空压机或带压喷壶进行洗孔。
3.3埋嘴灌漿
本次处理采用旋转膨胀密封专用止水针头。
3.4压水实验
埋嘴结束后，需进行压水检验，可利用灌浆机的压力将孔内的清洗水压入裂缝内，以了解裂缝和各灌浆孔之间是否通畅，否则重新布孔埋设止水针头，直至完全满足要求后方可进行灌浆。
3.5灌浆
经过试验检查，认为合格后即可配制浆液，并按如下工序进行灌浆：
3.5.1灌注浆液应从第一枚针头开始，当浆液从裂缝处冒出，应立即停止，移入第二枚继续灌注，依次向前进行；
3.5.2为使裂缝完全被灌满浆液，浆液在裂缝处未完全愈合的应进行第二次注浆，第二次注浆应与第一次间隔一段时间，但必须在浆液凝固前完成（如图3）；
图3
3.5.3由于灌注机产生的脉冲压力在10～35MPa之间，所以正常施工时灌注机的脉冲压力一般控制在20MPa以内，而在裂缝内部浆液的扩散压力一般不会大于0.8MPa，灌浆结束标准以裂缝中浆液互窜并从裂缝处连续溢出为准，每个孔灌浆时间不应小于2-3min。
【关键词】 工程概况；外观缺陷；混凝土裂缝、冷缝危害表层；修补处理、回填灌浆、耐久性
1.大泉沟水库工程概况
大泉沟水库是玛纳斯河流域的一座中型引水注入式平原水库，位于新疆天山北坡经济带中部玛纳斯河中游山前平原，在石河子市北面16公里处。
大泉沟水库总库容4000m3，主要拦蓄上游地区的泉水、春季消冰水及机井抽水，夏季通过大泉沟水库引洪渠引蓄玛纳斯河洪水。
大泉沟水库库区属于典型的大陆性气候，具有干旱少雨、四季气温悬殊、冬夏长、春秋短、昼夜温差大等特点。根据水库气象站资料显示，最高气温42.2℃，最低气温-39.8℃，多年平均气温6.6℃，多年平均降水量158.5毫米。
大泉沟水库工程主要由大坝、放水涵洞、放水渠、引洪渠等组成。大坝为碾压式均质土坝，最大坝高14.65米，坝顶高程390.30米，大坝总长6600米，坝顶宽度3.0米。放水涵洞设在大坝西0+160处，设计流量15m3/s，加大流量17m3/s，为钢筋混凝土方型涵洞，闸孔尺寸2.0×2.0m，潜孔式平板钢闸门。
2.放水涵洞的现状
2.1放水涵洞的基本情况
放水涵洞设在大坝西0+160处，为钢筋混凝土方型涵洞，闸孔尺寸2.0×2.0m，潜孔式平板钢闸门。闸井室上游涵洞段长9米，下游涵洞段长19米，涵洞总长约30米。
2.2放水涵洞的外观缺陷
2.2.1混凝土外观
放水涵洞闸井室下游段的边墙和顶板的混凝土无剥蚀现象，底板有磨蚀现象；闸井室上游段洞身外观因有水而无法检测，可在水库放空后进行检测。
2.2.2砼裂缝
洞身砼裂缝大多分布在涵洞下游段的顶板和侧墙上（如图1所示），部分裂缝有渗水、溶出现象，裂缝长度约为80米。涵洞上游段的裂缝长度暂定为20米，采用读数显微镜对所发现的裂缝宽度进行了测量，宽度≥0.2mm的裂缝占总数的80%。
图1
在检查中发现，局部裂缝呈贯穿形态，统计表如下：
洞
身
洞
顶
裂缝编号 缝长（m） 缝宽（mm）
1 2.16 0.2
2 2.20 0.2
3 2.15 0.2
4 2.70 0.2
5 1.50 0.2
6 6.10 0.2
7 0.80 0.15
8 0.60 0.1
9 7.40 0.1
10 0.40 0.2
11 1.30 0.2
12 0.90 0.15
13 1.16 0.15
14 0.50 0.2
15 2.00 0.2
16 2.13 0.15
17 2.50 0.15
18 1.75 0.2
19 2.20 0.2
20 9.30 0.2
21 2.16 0.2
22 1.00 0.2
23 0.60 0.35
24 0.71 0.2
25 1.63 0.2
26 1.70 0.2
27 1.45 0.3
28 1.20 0.25
29 1.10 0.2
洞底 30 约20
合计 80
2.3施工冷缝
在检查中发现，施工冷缝多数分布在洞身两侧，裂缝长度约为20米。
2.4横向伸缩缝
闸井室与洞身连接处设有一道伸缩缝，伸缩缝内设有止水。检查中发现，涵洞横向伸缩缝有漏水和局部被淘空的现象（如图2所示）。
图2
2.5涵洞底板的磨蚀
由于长期受含沙水流的冲刷，涵洞底板和边墙下部混凝土普遍存在轻度磨蚀现象。
3.涵洞灌浆修补施工方法
3.1布孔
根据实际情况，裂缝布孔采用斜孔交叉布置，孔距视缝的通畅情况而定，以15cm-25cm为宜；孔深（垂直距离）不小于混凝土厚度的1/3。
3.2洗孔
钻孔后，一定要将孔中的粉尘和碎末冲洗干净以疏通钻孔和裂缝形成的通道，可采用空压机或带压喷壶进行洗孔。
3.3埋嘴灌漿
本次处理采用旋转膨胀密封专用止水针头。
3.4压水实验
埋嘴结束后，需进行压水检验，可利用灌浆机的压力将孔内的清洗水压入裂缝内，以了解裂缝和各灌浆孔之间是否通畅，否则重新布孔埋设止水针头，直至完全满足要求后方可进行灌浆。
3.5灌浆
经过试验检查，认为合格后即可配制浆液，并按如下工序进行灌浆：
3.5.1灌注浆液应从第一枚针头开始，当浆液从裂缝处冒出，应立即停止，移入第二枚继续灌注，依次向前进行；
3.5.2为使裂缝完全被灌满浆液，浆液在裂缝处未完全愈合的应进行第二次注浆，第二次注浆应与第一次间隔一段时间，但必须在浆液凝固前完成（如图3）；
图3
3.5.3由于灌注机产生的脉冲压力在10～35MPa之间，所以正常施工时灌注机的脉冲压力一般控制在20MPa以内，而在裂缝内部浆液的扩散压力一般不会大于0.8MPa，灌浆结束标准以裂缝中浆液互窜并从裂缝处连续溢出为准，每个孔灌浆时间不应小于2-3min。