南水北调徐州市截污导流工程苗圩沂河地涵溷凝土裂缝施工处理

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1、苗圩地涵混凝土裂缝施工处理技术李冬州（新沂市水利局，江苏新沂221400）摘要：分析苗圩地涵混凝土裂缝成因，采用化学灌浆技术对混凝土裂缝进行处理，其化学灌浆材料为EA改性环氧树脂灌缝胶。裂缝处理取得了良好的效果，并为以后工程中混凝土裂缝处理提供参考。关键词：地涵；混凝土裂缝；化学灌浆1工程概况苗圩地涵工程是徐州市截污导流工程的关键控制工程，其位于新沂市草桥镇苗圩村沂河，任务是将徐州市新沂以上尾水通过地涵穿越沂河，输送至下游湖东自排河内。地涵设计总长1783.6米，结构形式为3.3×3.3米2孔钢筋砼箱涵，设计导流流量12.01m3/s，校核流量1

2、5.01m3/s，校核最小流量7.4m3/s。苗圩沂河地涵计划分为两期实施，其中一期工程于2009年汛前施工，修建沂河东滩地段地涵，利用中泓进行导流，自2009年3月3日至6月1日共浇筑10节洞身。由于混凝土的特性、施工环境以及周边的约束条件等原因,裂缝是混凝土最常见的通病[1]。苗圩地涵中墙和侧墙出现裂缝。2裂缝检查情况现场调查检测以目测为主，并借助混凝土裂缝测宽仪等简易工具，对地涵洞身混凝土裂缝的位置、长度、宽度及形态等情况进行了全面检测。经现场检测，地涵洞身共有7条竖向裂缝，其中中隔墙4条，南洞侧墙3条，裂缝主要集中于墙身中部,均为贯穿型裂

3、缝。地涵墙身混凝土裂缝宽度最大值0.30mm，平均值0.20mm；裂缝长度平均值为2.5m。裂缝长度和宽度检测结果具体见表1。表1一期苗圩地涵墙身混凝土裂缝调查结果部位长度/m宽度/mm描述中隔墙88节涵洞2.70.30竖向裂缝87节涵洞2.30.20竖向裂缝85节涵洞2.70.25竖向裂缝84节涵洞2.70.25竖向裂缝南洞侧墙85节涵洞2.70.15竖向裂缝85节涵洞2.70.15竖向裂缝87节涵洞1.60.10竖向裂缝3裂缝成因及危害性分析混凝土裂缝是普遍存在的现象，其形成原因主要有以下几种：设计原因、混凝土原材料质量原因、施工配合比原因、

4、施工质量方面原因、使用不当造成的裂缝原因[2]等。根据地涵墙身裂缝的位置、形态以及裂缝宽度等进行综合判断，其裂缝产生的原因主要为施工质量方面原因：1、温度变形：地涵墙身混凝土第一次浇筑方量较大，水泥水化热过程中释放出大量热能，使混凝土内部温度升高，混凝土弹性模量急剧变化。由于混凝土内部和表面散热条件不同，形成温度梯度，使混凝土表面产生拉引力[3]。2、干缩变形：混凝土浇注成型后由于混凝土内部自由水分蒸发而引起干缩变形，地涵墙身混凝土变形受到底板等外部约束以及由于混凝土变形不均匀造成的约束时，会在混凝土中产生拉应力[3]。当早期温度变形与后期干缩变

5、形产生的拉引力叠加超过混凝土抗拉强度时，便产生裂缝。综合裂缝检测结果和裂缝成因分析，地涵墙身混凝土裂缝的危害主要在于会加快钢筋的锈蚀和降低混凝土的抗渗能力，从而影响涵洞的耐久性和使用功能，需要采用修补措施。4裂缝处理方案4.1裂缝处理材料的选择根据工程实际情况以及其他工程的成功经验，本工程裂缝处理材料主要选择EA改性环氧树脂灌缝胶。该材料为混凝土结构性微细裂缝灌浆处理专用胶。采用低黏度环氧树脂、高聚物乳液等配以各种添加剂、活性助剂改性精制而成，既有良好的可灌性，又有良好的固结性能，并具有良好的耐侯性，耐化学侵蚀性，同基材粘结力强，可随混凝土变形而

6、变形。可用于潮湿环境下，具有树脂本体收缩小、强度高、韧性好、适应力强等特点。EA改性环氧树脂灌缝胶化学灌浆材料主要性能指标见表2。表2EA改性环氧树脂灌缝胶化学灌浆材料主要性能指标材料粘度(Mpa﹒s/20℃)凝固时间(h)抗压强度(Mpa)拉伸强度(Mpa)粘结强度(Mpa)收缩率(%)EA改性环氧树脂灌缝胶350—500<24≥50＞20＞3.0＜0.94.2裂缝化学灌浆步骤依据《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）[4]，根据裂缝宽度等特征，选择压力注浆法进行裂缝修补，采用高压电动泵针孔压力注浆工艺。4.2.1准备工作基层处

7、理，清除裂缝表面的灰尘、油污。4.2.2布孔详细检查、分析裂缝情况，确定钻孔位置和间距，对裂缝布孔采用斜孔交叉布置，布孔直径为Φ14mm，20-30cm[5]距离设置一个注入口，注入口的位置尽量设在裂缝较宽、开口较畅通的部位。使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧交叉进行钻孔，钻孔与裂缝间距≤裂缝深度的1/2，钻孔角度为45°，钻孔深度约为裂缝深度的1/2×1.414，保证钻孔穿过裂缝。4.2.3洗孔用空压机以6Mpa的压力向灌浆嘴内吹风，将缝内粉尘清理干净[6]。4.2.4安设灌浆器在钻好的孔内安装灌浆器（止水针头，有回止阀的结构），并用专用内六角扳手拧

8、紧，使针头后面的膨胀螺栓涨开。4.2.5封缝在裂缝表面用环氧类速凝水泥进行封闭处理，保证在灌浆时不漏浆。由于本次进行灌浆修补的裂缝宽度比