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【摘要】溪洛渡水垫塘于2013年底排干，排干后发现塘内结构缝张开较为明显，结合前期水垫塘运行时发现廊道内排水暗沟和结构缝渗水现象，决定对塘内结构缝进行化学灌浆处理，本文重点对处理工艺进行介绍。
【关键词】水垫塘；化学灌浆；施工工艺
1、工程概况
溪洛渡水垫塘布置有底板和三级边坡，呈梯形复式断面，至2013年底，共运行18个月，排干后发现塘内结构缝张开宽度为3～8mm，结合塘内集水井深井泵抽排量（最大抽排量达830m3/h），另水垫塘廊道顶拱和EL386m马道结构缝表面封闭处理后存在拉裂现象。鉴于以上原因，根据业主多次组织参建四方和专家召开专题会，决定对塘内结构缝进行化学灌浆处理，考虑到结构受力影响，结构缝内灌注弹性材料，选用HW、LW水溶性聚氨酯，表面封闭采用环氧胶泥。同时考虑到为后期再次处理提供参考，选择在右岸EL360m马道进行结构缝聚脲盖缝封闭试验。
2、结构缝处理工艺
2.1施工程序
清洗工作面→结构缝描述→打磨浮浆→钻孔→清洗结构缝→临时封孔、埋管→临时封缝→压风检查→灌浆→剔除临时封缝→回填孔→打磨缝面→表面修饰→验收。
2.2施工方
（1）清洗工作面：在水垫塘水位下降到平台之后，对平台进行清淤处理，将泥浆用编织袋袋装，并堆放在马道内侧；使用清洗机将平台上的少量泥浆进行冲洗，为方便施工过程中通行，在有青苔的部位，反复冲洗直至青苔全部清除。（2）结构缝描述：根据结构缝走向进行标识，并按每米一个测点测出结构缝的宽度、长度等数据，绘制出示意图，根据实际情况填写结构缝性状描述表。（3）打磨浮浆：采用手持打磨机沿结构缝进行打磨，打磨的宽度为结构缝两侧各10cm。（4）布孔①封闭孔：用水磨钻在结构缝两端各钻取2个孔径27mm，间距30cm，孔深15～20cm的骑缝孔。②灌浆孔：用电锤沿结构缝钻取孔径14mm，间距50cm，孔深10～15cm的骑缝孔。（5）清洗结构缝：采用水枪逐孔进行清洗，直至回水清澈。（6）埋管、临时封缝。①填充封闭孔：用堵漏灵临时填充封闭孔，封闭到底，确保灌浆时浆材不向十字接头扩散。②埋管：用定位针穿过进浆管，对准孔内缝口插上，然后将注浆嘴压向混凝土表面；采用堵漏灵对注浆嘴进行堵塞固定，1min后抽出定位针，保证定位针不附粘胶，再采用环氧胶泥对孔周边缝进行封堵处理。③临时封缝及编号：临时封缝采用堵漏灵，完成后按照从下游到上游的顺序对每根灌浆管编号，编号从1#向后依次类推。（7）压风检查。①串通检查：待堵漏灵凝结硬化后，进行压风检查，压力控制在0.1MPa内；检查1#孔时，将2#孔软管的另一端插入水中，其它孔封闭；当对1#孔压风，插入2#孔软管的水中出现气泡时，表示1#、2#孔是贯通的；按此方法检查每一个孔的贯通情况，做好详细记录，同时封闭所有的注浆嘴。②铜止水检查：串通性检查完成后选取串通长的一段结构缝，在缝一端接入“U”型管，待“U”型管中水位稳定后观察水位是否下降以判断铜止水是否有缺陷。③记录：填写混凝土结构缝压风检查记录表。（8）灌浆①灌浆顺序：按照纵向结构缝从下至上，横向结构缝从一端向另一端的顺序进行。②灌浆压力：起始注浆压力为0.1MPa，灌注最高压力不超过0.2MPa。③灌浆方法：灌浆机接上4根灌浆管，逐孔进行灌注；先将1#管接入灌注，当2#管返纯浆时将2#管接入同时灌注，3#管返浆时同样接入灌注，4#管返浆时将1#管扎管，4#管接入灌注，依次向前逐孔进行灌注。④结束标准：灌浆吸浆量小于0.02L/5min时，继续稳压灌注5min后结束灌浆，进行扎结封孔。⑤记录：填写结构缝化学灌浆综合成果表。（9）铲除临时封缝、回填孔：灌浆结束3d后，拔除灌浆管，使用电镐将临时封缝材料沿混凝土面铲除、不得伤及混凝土，将灌浆孔和封闭孔内的沉渣清除干净后使用环氧砂浆进行回填。（10）表面修饰：用手持打磨机沿结构缝进行打磨，结构缝两侧各打磨6cm，将临时封缝材料全部磨掉，直至磨出混凝土基岩面；将结构缝缝面清洗干净后在结构缝两侧各粘贴一条纸胶带，中间宽20cm，整体呈一条直线；缝面采用环氧胶泥刮涂封闭缝口，涂刷界面剂后分次刮涂，总厚度3～4mm，刮涂宽度20cm，要求刮涂均匀且表面光滑平整。（11）验收：要求缝面平整光滑，整体呈一条直线，并进行联合验收。
3、聚脲喷涂施工工艺
（1）基层清理。①涂层施工前应进行基层验收，基层应平整，坡度棱角分明，无尖锐异物，无起砂、起皮、蜂窝、麻面、凹凸不平等缺陷。②基面的尘土，施工残留的水泥浆，砂浆及脱模剂油污等必须彻底清理干净，基层表面保持干净，不得有明水。（2）基层喷砂及基层修复。①灌浆工序留下的孔洞、灌浆管要进行处理，空鼓的混凝土凿除，基层表面的孔洞、细微裂缝、凹陷、洞穴和裂缝等缺陷应用修补砂浆填平。手持打磨机将区域内的基面进行打磨，然后将浮灰扫出并清理干净。②对基层进行喷砂处理以进一步除去表面浮灰层，并使基面达到一定的粗糙度。③喷砂采用20～40目石英砂，基层经过喷砂处理后，能明显的除去浮灰层，基层表面泛白现象明显减少。④对整个区域再次进行喷砂处理，使泛白区域进一步减少。⑤对于基面上较大的孔洞，用sika腻子进行修补，以达到基层表面平整无缺陷。（3）涂刷底涂。对于喷涂聚脲区域，修补腻子干燥后，严格按照底涂配比，用电子秤称量进行配制，采用刮涂施工。（4）喷涂SPUA-351聚脲涂料施工。底涂干燥后，采用SPUA-351喷涂纯聚脲弹性涂料；对于聚脲收边，采用直径50mm的PVC管进行收边，利用PVC管的圆弧弧度与基材之间的缝隙达到收边的效果。（5）喷涂聚脲收边部位保护为进一步提高喷涂聚脲材料边缘抗冲性能，在喷涂完聚脲的第一天，首先将聚脲收边处进行打磨削边，然后涂刷底涂进行封闭处理。（6）修补。对于局部空鼓的混凝土进行凿除、修补砂浆填平处理，对于聚脲涂层的局部针孔、收边不整齐以及喷砂后发现的延伸裂缝进行局部修补。
4、特殊情况灌浆施工
水垫塘边坡灌浆过程中，发现部分纵向结构缝对应的廊道内渗水较大，现场决定对该部分结构缝按特殊情况处理，采取先灌注水泥浆再灌注弹性环氧的方式进行处理。
（1）结构缝渗水段确定：在压风检查时发现有明显漏风后，将结构缝按3m进行分段，分段后进行压水检查根据渗水情况作详细记录，将渗水部位确定在3m段内。（2）渗水结构缝打孔：渗水部位分段确定后在3m段内骑缝钻取一个孔径27mm、深15cm的灌浆孔并埋设水泥灌浆管；对于有物探成果图的部位按照成果图显示缺陷区域钻取一个孔径27mm、深20cm的灌浆孔并埋设水泥灌浆管。（3）灌注水泥浆：采用手压泵对埋设水泥灌浆管的部位进行水泥灌浆，水灰比（1：1），灌浆压力0.2MPa。（4）灌注弹性环氧：水泥灌浆完成后3天，进行弹性环氧灌注；弹性环氧灌浆比例为A：B=2：1，灌浆压力0.2MPa，弹性环氧灌注方法与聚氨酯灌浆方法相同。
5、结束语
水垫塘塘内结构缝于2014年2月底完成，并进行自然冲水，原排水暗沟和结构缝渗水区域经本次化学灌浆处理后效果较好，无明显渗水现象，有效保证了集水井深井泵抽排量在设计运行范围内，保证了水垫塘运行安全。
【关键词】水垫塘；化学灌浆；施工工艺
1、工程概况
溪洛渡水垫塘布置有底板和三级边坡，呈梯形复式断面，至2013年底，共运行18个月，排干后发现塘内结构缝张开宽度为3～8mm，结合塘内集水井深井泵抽排量（最大抽排量达830m3/h），另水垫塘廊道顶拱和EL386m马道结构缝表面封闭处理后存在拉裂现象。鉴于以上原因，根据业主多次组织参建四方和专家召开专题会，决定对塘内结构缝进行化学灌浆处理，考虑到结构受力影响，结构缝内灌注弹性材料，选用HW、LW水溶性聚氨酯，表面封闭采用环氧胶泥。同时考虑到为后期再次处理提供参考，选择在右岸EL360m马道进行结构缝聚脲盖缝封闭试验。
2、结构缝处理工艺
2.1施工程序
清洗工作面→结构缝描述→打磨浮浆→钻孔→清洗结构缝→临时封孔、埋管→临时封缝→压风检查→灌浆→剔除临时封缝→回填孔→打磨缝面→表面修饰→验收。
2.2施工方
（1）清洗工作面：在水垫塘水位下降到平台之后，对平台进行清淤处理，将泥浆用编织袋袋装，并堆放在马道内侧；使用清洗机将平台上的少量泥浆进行冲洗，为方便施工过程中通行，在有青苔的部位，反复冲洗直至青苔全部清除。（2）结构缝描述：根据结构缝走向进行标识，并按每米一个测点测出结构缝的宽度、长度等数据，绘制出示意图，根据实际情况填写结构缝性状描述表。（3）打磨浮浆：采用手持打磨机沿结构缝进行打磨，打磨的宽度为结构缝两侧各10cm。（4）布孔①封闭孔：用水磨钻在结构缝两端各钻取2个孔径27mm，间距30cm，孔深15～20cm的骑缝孔。②灌浆孔：用电锤沿结构缝钻取孔径14mm，间距50cm，孔深10～15cm的骑缝孔。（5）清洗结构缝：采用水枪逐孔进行清洗，直至回水清澈。（6）埋管、临时封缝。①填充封闭孔：用堵漏灵临时填充封闭孔，封闭到底，确保灌浆时浆材不向十字接头扩散。②埋管：用定位针穿过进浆管，对准孔内缝口插上，然后将注浆嘴压向混凝土表面；采用堵漏灵对注浆嘴进行堵塞固定，1min后抽出定位针，保证定位针不附粘胶，再采用环氧胶泥对孔周边缝进行封堵处理。③临时封缝及编号：临时封缝采用堵漏灵，完成后按照从下游到上游的顺序对每根灌浆管编号，编号从1#向后依次类推。（7）压风检查。①串通检查：待堵漏灵凝结硬化后，进行压风检查，压力控制在0.1MPa内；检查1#孔时，将2#孔软管的另一端插入水中，其它孔封闭；当对1#孔压风，插入2#孔软管的水中出现气泡时，表示1#、2#孔是贯通的；按此方法检查每一个孔的贯通情况，做好详细记录，同时封闭所有的注浆嘴。②铜止水检查：串通性检查完成后选取串通长的一段结构缝，在缝一端接入“U”型管，待“U”型管中水位稳定后观察水位是否下降以判断铜止水是否有缺陷。③记录：填写混凝土结构缝压风检查记录表。（8）灌浆①灌浆顺序：按照纵向结构缝从下至上，横向结构缝从一端向另一端的顺序进行。②灌浆压力：起始注浆压力为0.1MPa，灌注最高压力不超过0.2MPa。③灌浆方法：灌浆机接上4根灌浆管，逐孔进行灌注；先将1#管接入灌注，当2#管返纯浆时将2#管接入同时灌注，3#管返浆时同样接入灌注，4#管返浆时将1#管扎管，4#管接入灌注，依次向前逐孔进行灌注。④结束标准：灌浆吸浆量小于0.02L/5min时，继续稳压灌注5min后结束灌浆，进行扎结封孔。⑤记录：填写结构缝化学灌浆综合成果表。（9）铲除临时封缝、回填孔：灌浆结束3d后，拔除灌浆管，使用电镐将临时封缝材料沿混凝土面铲除、不得伤及混凝土，将灌浆孔和封闭孔内的沉渣清除干净后使用环氧砂浆进行回填。（10）表面修饰：用手持打磨机沿结构缝进行打磨，结构缝两侧各打磨6cm，将临时封缝材料全部磨掉，直至磨出混凝土基岩面；将结构缝缝面清洗干净后在结构缝两侧各粘贴一条纸胶带，中间宽20cm，整体呈一条直线；缝面采用环氧胶泥刮涂封闭缝口，涂刷界面剂后分次刮涂，总厚度3～4mm，刮涂宽度20cm，要求刮涂均匀且表面光滑平整。（11）验收：要求缝面平整光滑，整体呈一条直线，并进行联合验收。
3、聚脲喷涂施工工艺
（1）基层清理。①涂层施工前应进行基层验收，基层应平整，坡度棱角分明，无尖锐异物，无起砂、起皮、蜂窝、麻面、凹凸不平等缺陷。②基面的尘土，施工残留的水泥浆，砂浆及脱模剂油污等必须彻底清理干净，基层表面保持干净，不得有明水。（2）基层喷砂及基层修复。①灌浆工序留下的孔洞、灌浆管要进行处理，空鼓的混凝土凿除，基层表面的孔洞、细微裂缝、凹陷、洞穴和裂缝等缺陷应用修补砂浆填平。手持打磨机将区域内的基面进行打磨，然后将浮灰扫出并清理干净。②对基层进行喷砂处理以进一步除去表面浮灰层，并使基面达到一定的粗糙度。③喷砂采用20～40目石英砂，基层经过喷砂处理后，能明显的除去浮灰层，基层表面泛白现象明显减少。④对整个区域再次进行喷砂处理，使泛白区域进一步减少。⑤对于基面上较大的孔洞，用sika腻子进行修补，以达到基层表面平整无缺陷。（3）涂刷底涂。对于喷涂聚脲区域，修补腻子干燥后，严格按照底涂配比，用电子秤称量进行配制，采用刮涂施工。（4）喷涂SPUA-351聚脲涂料施工。底涂干燥后，采用SPUA-351喷涂纯聚脲弹性涂料；对于聚脲收边，采用直径50mm的PVC管进行收边，利用PVC管的圆弧弧度与基材之间的缝隙达到收边的效果。（5）喷涂聚脲收边部位保护为进一步提高喷涂聚脲材料边缘抗冲性能，在喷涂完聚脲的第一天，首先将聚脲收边处进行打磨削边，然后涂刷底涂进行封闭处理。（6）修补。对于局部空鼓的混凝土进行凿除、修补砂浆填平处理，对于聚脲涂层的局部针孔、收边不整齐以及喷砂后发现的延伸裂缝进行局部修补。
4、特殊情况灌浆施工
水垫塘边坡灌浆过程中，发现部分纵向结构缝对应的廊道内渗水较大，现场决定对该部分结构缝按特殊情况处理，采取先灌注水泥浆再灌注弹性环氧的方式进行处理。
（1）结构缝渗水段确定：在压风检查时发现有明显漏风后，将结构缝按3m进行分段，分段后进行压水检查根据渗水情况作详细记录，将渗水部位确定在3m段内。（2）渗水结构缝打孔：渗水部位分段确定后在3m段内骑缝钻取一个孔径27mm、深15cm的灌浆孔并埋设水泥灌浆管；对于有物探成果图的部位按照成果图显示缺陷区域钻取一个孔径27mm、深20cm的灌浆孔并埋设水泥灌浆管。（3）灌注水泥浆：采用手压泵对埋设水泥灌浆管的部位进行水泥灌浆，水灰比（1：1），灌浆压力0.2MPa。（4）灌注弹性环氧：水泥灌浆完成后3天，进行弹性环氧灌注；弹性环氧灌浆比例为A：B=2：1，灌浆压力0.2MPa，弹性环氧灌注方法与聚氨酯灌浆方法相同。
5、结束语
水垫塘塘内结构缝于2014年2月底完成，并进行自然冲水，原排水暗沟和结构缝渗水区域经本次化学灌浆处理后效果较好，无明显渗水现象，有效保证了集水井深井泵抽排量在设计运行范围内，保证了水垫塘运行安全。