巴山溢洪道混凝土裂缝成因分析及处理

摘要：巴山水电站溢洪道浇筑后，底板及边墙出现不规则裂缝，局部有渗水析钙现象，通过总结、分析裂缝产生的原因，提出处理意见。

关键词：溢洪道 混凝土裂缝 处理

1、工程概况

由于溢洪道最大流速达46m/s，泄槽段设3道掺气槽，泄槽、挑流鼻坎的底板及挡墙迎水面采用钢纤维混凝土。

2、裂缝概述

裂缝最多的部位在泄槽段溢0+125.22~0+283.86段底板，裂缝宽度0.1~0.5mm，深度大多在0.2~0.5m，部分达0.8m以上、属贯穿性裂缝，砼面有湿水的迹。裂缝走向无规律，主要为横向斜线，相互交织。

3、裂缝成因分析

导致混凝土产生裂缝的原因很多，在实际施工中，裂缝往往是由内因和外因共同作用造成的，在各种影响因素中有一个主导因素，其它因素起诱发和促进作用。巴山溢洪道底板混凝土裂缝产生的原因分析主要如下。

3.1形体影响

溢洪道泄槽段宽43m，分3块，其中中间块宽15m，两侧块宽14m。斜长共277m缓槽段长101.2m,设计不分缝，陡槽段通过2道掺气槽将其分为3段，第1段长77.8m，第2段长65.6m，第3段长32.7m。陡槽段共计9块底板，设计混凝土厚度80cm。由于底板呈长条形，最大长宽比为7.2，受形体影响容易出现横缝。

3.2底板基础面约束

溢洪道要满足下闸蓄水形象面貌要求，施工工期紧，陡槽段采用了超挖部分与设计形体一次性浇筑。由于底板基础平整度较差，混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到基础的约束产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿。

3.3温度应力引起

溢洪道底板混凝土采用的是P.042.5水泥，溢洪道底板混凝土标号为CF40W8F100钢纤维砼。

由于底板混凝土标号较高，混凝土内水泥用量较大，浇筑初期因水化热大量释放，混凝土表面散热较快，温度上升较小，引起的体积变化也较小。中心混凝土膨胀变形受表面混凝土约束，表现为中心混凝土受压，表面混凝土受拉，而混凝土早期抗拉强度较小，从而易产生温度裂缝。养护用水采用废旧棉覆盖，河床取水，流水养护，施工时段河水温度在10°左右，混凝土内、外温差较大，使得早期表面温度裂缝继续扩展，部分形成贯穿裂缝而渗水。

3.4施工原因引起

施工用混凝土加工由距离工作面约2.5KM的拌和楼加工，水平运输采用10m3混凝土搅拌车。为防止混凝土搅拌车下料后，罐口出现混凝土结块，影响设备运转，要求驾驶员每2~3趟进行一次罐口清洗，同时将罐内冲洗水倒干净。但由于驾驶员责任心问题，施工过程中检查多次发现有罐内水未倒干净就到拌和楼接料，导致混凝土坍落度大，和易性差。底板浇筑混凝土入仓主要采用溜槽，

滑模工艺。溜槽长度在100m左右，最长达220m左右。由于溜槽较长，混凝土坍落度损失较大。有时出现下料不畅，工人偷偷加水，造成混凝土骨料分离，先入仓的大多为粗骨料，后入仓变水泥浆。由于此类原因，造成仓面混凝土质量不稳定，产生了裂缝。

4、裂缝处理措施

混凝土作为多组材料组成的脆性材料，裂缝的存在时常见的，但由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生锈蚀，从而降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响溢洪道的外观及使用寿命。因此，必须采取有效必要的的措施对裂缝进行处理，结合我公司处理混凝土裂缝处理和当前国内多工程裂缝处理的经验，选择经济、适用的处理方式很重要。

水工混凝土工程常见缺陷处理国内修补裂缝的方法很多，归纳起来主要有以下三大类：

（1）开槽法修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝（ 大于0.35 m m ）。采用环氧树脂，水泥，砂。按照一定的比例进行拌制。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂也按配比拌匀，然后掺入已拌好的砂、水泥中，再用人工继续搅最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.2 kg 丙酮即可）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30 m in 左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内，及时用毛毡、麻袋将改性环氧树脂砂浆进行覆盖，施工完成后，覆盖养护。

（2）化学灌浆

裂缝宽度大于0.2 m m ，为达到堵漏、补强效果，可采用裂缝内化学灌浆。

国内目前化学灌浆材料很多种类，无论采用哪种化学灌浆材料，其施工方法和施工工艺大致相同。施工方法简单概述为：a.表面打磨处理，除去混凝土表面杂物。b.高压冲洗（风、水），保证缝口敞开无杂物。c.打孔、帖嘴（灌浆嘴埋设）。d.封缝。e.压风检查，试压检查，化学灌浆。f.灌浆顺序由下而上，由深到浅，当邻孔冒纯浆后，将其堵住，继续灌浆，所有邻近孔都出浆液后，堵住继续稳定15min后停止灌浆，再移至邻孔继续灌浆。g.注浆嘴的清除及表面处理。h.质量检查及验收。

（3）表面覆盖法修补

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2 m m ）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（ 粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

结合我公司紫坪铺水利枢纽工程面板和趾板，巴山水电站面板处理的成功经验，为确保溢洪道裂缝处理达到美观平整，过流安全的要求。建议：δ≤0.2mm表面裂缝不会带来钢筋的锈蚀，不会影响混凝土的耐久性，原则上不做专门处理，但缝口破碎宽度>0.5mm的，需采取缝口涂刷宽度为15～20cm，涂刷厚度为1mm的HK-962环氧增厚涂料；表面缝宽0.25＜δ≤0.35mm；进行表面直接封闭处理。先用HK-G低粘度环氧对裂缝表面进行封闭，要求涂刷均匀；待环氧表面干燥后再在缝面涂刷二道HK-962环氧增厚涂料，涂刷宽度为15～20cm，涂刷厚度为1mm。表面缝宽δ＞0.35mm以及表面有渗水和渗浆的Ⅱ类裂缝或施工缝。采用内部修补的方法，先钻设斜孔，再进行化学灌浆处理。

HK增厚环氧涂料是一种新型的、性能优越的树脂涂料，化学灌浆采用LW/HW水溶性聚氨酯灌浆材料。其材料具有以下特点：

LW浆液粘度大，使用时需加稀释剂，聚合物为一种橡胶状弹性体，遇水有膨胀性，适合于作防渗堵漏材料；HW浆液粘度低，遇水有较好的亲和力，在有少量水的条件下亦能达到一定的粘结强度，且聚合物抗拉强度、抗压强度均较高，是一种理想的补强加固材料。上述二种材料可以按任何比例混合，得到的聚合体既有一定的强度，又有较好的弹性和自膨胀性能。

5、结 语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

作者简介：

胥明（1980--）男 四川射洪人，中国水利水电第十二工程局第三分局助理工程师，从事水利水电工程质量管理工作7年。