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[摘 要]高山峡谷地区的河床廊道混凝土浇筑后因混凝土失水收缩、基础约束、温度差等原因极易造成混凝土裂缝，且在后续填筑及运行过程中廊道会受到更大的基础约束、土压力、水压力等，裂缝的处理效果关系到大坝的运行安全稳定。
[关键词]化学灌浆技术；河床廊道；裂缝处理；CW环氧浆材
中图分类号：TV641.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0092-02
1 工程概况
長河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县，电站枢纽工程建筑物主要由砾石土心墙坝、泄洪系统、引水发电系统组成，该电站的河床廊道混凝土浇筑后产生裂缝，裂缝有浅表、深度裂缝及贯穿性裂缝。随着后续填筑施工，混凝土裂缝可能会继续发展，严重影响结构使用寿命，危及大坝安全。
2 裂缝成因分析
通过分析混凝土施工情况、设计结构及混凝土配合比等，确定导致裂缝产生的原因如下：
（1）混凝土收缩大
水泥用量大、用水量大的混凝土易发生塑性开裂。廊道混凝土配合比中水泥用量达437Kg/m3，其混凝土浇筑完短时间内内部温升非常大，新浇混凝土表面就会失水收缩快，受到下部混凝土的约束而发生开裂，该因素为混凝土出现裂缝的主要原因。
（2）基础约束
混凝土构件的约束比对温度和收缩应变的影响非常大，在温度和收缩应力作用下容易产生裂缝。根据对浇筑时间的统计表明，廊道底板与廊道浇筑时间相差20天以上，底板相对廊道形成强约束，易产生裂缝。
（3）温差大
高温、低湿度及大风天气导致混凝土表面水分损失快，容易出现塑性裂缝。通过监测，廊道内外侧混凝土温差大，廊道内侧温度从左岸22℃至右岸29℃，外侧温度从17℃至35℃。
（4）外力作用
最早发现的裂缝位于纵0+195～纵0+233仓面，该仓面于2013年4月19日17：30收仓，浇筑过程正常，次日早上8：00发生7级芦山地震，该仓面4月23日拆模后发现两条环向连通裂缝，缝宽为0.5mm。该因素是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一。
（5）混凝土养护情况
对比裂缝数量，廊道内侧多于廊道外侧，而廊道外侧按规范要求不间断养护，廊道内侧受满堂脚手架及洞内施工条件限制，养护初期存在养护不到位的情况，从5月5日拆模后开始不间断洒水养护。
3 裂缝处理方案
3.1 裂缝分类
裂缝分类以缝深h为关键因子，其次为缝宽δ和缝长L，裂缝类级按此就高划属原则划分为如下4类：
1、Ⅰ类裂缝：缝宽δ<0.1mm，缝深h≤10cm，缝长L≤150cm者，外观为龟裂状呈细微而不规则裂缝或呈细微规则性裂缝。对结构应力、耐久性和结构安全有轻微的影响。
2、Ⅱ类裂缝：缝宽0.1mm≤δ<0.3mm，缝深10 cm 3、Ⅲ类裂缝：缝宽0.3mm≤δ，缝深30 cm 4、Ⅳ类裂缝：贯通及局部贯通性裂缝。此类裂缝使结构应力、耐久性和安全系数降低到临界值或其下。对结构物的整体安全性、稳定性有重大影响。
3.2 处理原则
1、裂缝需动态监测并证明其已发展稳定或已为静止裂缝后再处理。
2、裂缝处理宜结合现有施工能力，按不同部位对工期的影响不同采取分步实施。结合施工现状，先对廊道外表面裂缝进行处理，后期择机对廊道内侧裂缝进行处理。处理措施应尽量减少对廊道钢筋混凝土结构的损伤，并考虑到下步坝体填筑施工、水库蓄水等荷载可能对廊道变形的不利影响。
3、在进行裂缝处理时，保证现有结构混凝土不因人为因素而产生破坏。
3.3 处理方法
对廊道外表面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝采用CW环氧浆材无损灌浆处理，灌浆完成后廊道外表面采用防渗材料封闭。后期择机对廊道内表面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝采用CW环氧浆材灌浆处理。
4 化学灌浆施工
4.1 原材料指标
1、环氧胶泥（见表1）
环氧胶泥封闭裂缝时，先清除基面松裂混凝土残体，以高压水冲洗干净，并保持干燥。修补分多次进行，来回刮和挤压，将修补气泡孔内的气体排出，以保证孔内填充密实和胶泥与混凝土面粘接牢靠。待胶泥材料完成收缩后，再进行一次涂刷处理，最后进行局部填补和表面收光。
2、CW灌浆材料
灌浆采用CW改性系列环氧浆材，该浆材可灌性好，在干燥、潮湿、水中都能固化、毒性低，可用于灌注裂缝宽度δ≥0.1mm的裂缝。（见表2）
4.2 裂缝处理施工
1、缝面处理
将裂缝两侧各15cm宽的混凝土表面浮渣及油污等清除干净，打磨后，用高压水冲洗缝面，观察缝口状况；有浆皮封住缝口的地方用薄刀片挑开缝口，将所有的缝口挑开后，再用高压水冲洗。待缝面干燥后进行贴嘴施工，局部未干的缝面用碘钨灯烤干。
2、灌浆孔及排气孔的布置
灌浆孔：沿裂缝两侧布置交叉斜孔，交叉斜孔为主灌浆孔，采用电锤造孔，钻孔必须采用切实可行的措施避免破坏结构钢筋，钻孔孔径F14mm，距缝约10cm，钻孔角度45°，Ⅱ类裂缝孔距50cm，Ⅲ、Ⅳ类裂缝孔距80㎝，终孔点应超过缝面，安装专用灌浆栓塞作为主灌浆孔，并进行压水检查，确保灌浆孔与裂缝畅通。
排气孔：沿裂缝中心布置垂直骑缝孔，骑缝孔为排气返浆孔，采用水钻造孔，钻孔孔径F27mm，孔深2～3㎝，间距30cm（依据裂缝的缝宽大小可适当调整布孔间距）。 3、压风检查
贴嘴完成后进行压风试气检测。用小型空压机与灌浆孔连通，向灌浆孔内压风，压风压力控制在0.15Mpa～0.2Mpa，检查灌浆管与裂缝是否串通。
4、封缝
灌浆口施工完成3h（环氧胶泥等待时间约8h）后，采用环氧胶泥进行封缝，沿著裂缝两边各10-15cm涂刮环氧胶泥，胶泥的厚度应取缝中线高，两边低的形状，中高为0.3-0.5cm。
5、灌浆前的试气
封缝完成24 h后进行试气，以检查各灌浆孔间的通畅情况及裂缝口是否密封。试气压力先小后大，控制在0.15Mpa～0.2Mpa之间。试气时吹尽裂缝内的尘土和水，使裂缝面保持干净状态，用肥皂水或洗涤剂水满刷封闭裂缝表面，如有漏气需对漏气部分重新进行封闭。
6、灌浆
①灌浆前准备注浆量大小不同的注浆泵，且必须有完好的备用设备。
②灌浆孔的灌浆按照由下到上，由深到浅，由一侧向另一侧的顺序进行灌浆。
③最大灌浆压力一般控制在 0.4MPa～0.6MPa。根据注入量大小，可适当降低或提高灌浆压力，但最大压力不得超过0.6MPa。灌浆压力需逐级升高，压力从0.1MPa开始，按每级0.1MPa升压。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零，再继续灌注30min即可结束。灌浆结束后将管口封堵闭浆24h。
④采用化学灌浆泵从最低的灌浆嘴单孔进浆，其余灌浆嘴和返浆孔全部敞开，待相邻返浆孔冒出浓浆后，移至第二孔灌浆嘴，待第二返浆孔冒出浓浆后，则将第二孔的返浆孔封闭， 移至第三孔进浆，如此循环进行。
⑤浆液现场配制，每次配浆量要与进浆速度相应，灌浆过程中，浆液不得因粘度增大而随意掺加稀释剂，已发生暴聚现象的浆液不得使用。
⑥为防止在灌浆压力作用下裂缝两侧混凝土产生有害应力和变形，在灌浆过程中宜布置千分表进行观测，控制裂缝增开度不大于100？m；
⑦灌浆完毕后，浆液待凝72h后铲除灌浆嘴，用环氧胶泥把安装灌浆嘴和返浆孔的位置填平。
5 灌后质量检测
1、裂缝化学灌浆完成后7天对每条裂缝进行目检，锤击声音清脆，无气泡、孔洞。
2、灌浆完成15天后根据灌浆情况按20%进行压水试验，压水试验检查压力为0.5Mpa，压水吕荣值均不大于0.1Lu，压水结果合格。
3、灌浆完成28天后采用取芯方法对进行灌浆质量检查，芯样取芯直径76mm，取芯长度为裂缝深度，经观察裂缝内浆材饱满，灌浆效果较好。经检测芯样劈拉强度为1.8MPa，混凝土内聚破坏。
4、对检查完成后的取芯孔、压水孔采用环氧砂浆封填密实，并将孔口压抹平整。
6 结语
河床廊道在大坝填筑过程中及运行过程中会受到较大的应力，可能产生新的裂缝而形成渗水通道，影响大坝安全稳定。长河坝水电站廊道底高程EL1460，直至大坝填筑至坝顶高程EL1697，未发现廊道内有新增裂缝且无渗水现象，化学灌浆效果较好，该化学灌浆工艺为其他类似工程混凝土裂缝处理提供了参考依据。
参考文献：
1 杨斌；《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》【N】；中国建材报；2007年
2 陈如；《高渗透环氧浆材成功用于龙滩电站》【N】；中国化工报；2007年
3 李珍；《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》【N】；中国建材报；2007年
作者简介：
曹亮（1990-），男，青海海东人，助理工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作。
刘立威（1985-），男，湖北仙桃人，工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作。
[关键词]化学灌浆技术；河床廊道；裂缝处理；CW环氧浆材
中图分类号：TV641.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0092-02
1 工程概况
長河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县，电站枢纽工程建筑物主要由砾石土心墙坝、泄洪系统、引水发电系统组成，该电站的河床廊道混凝土浇筑后产生裂缝，裂缝有浅表、深度裂缝及贯穿性裂缝。随着后续填筑施工，混凝土裂缝可能会继续发展，严重影响结构使用寿命，危及大坝安全。
2 裂缝成因分析
通过分析混凝土施工情况、设计结构及混凝土配合比等，确定导致裂缝产生的原因如下：
（1）混凝土收缩大
水泥用量大、用水量大的混凝土易发生塑性开裂。廊道混凝土配合比中水泥用量达437Kg/m3，其混凝土浇筑完短时间内内部温升非常大，新浇混凝土表面就会失水收缩快，受到下部混凝土的约束而发生开裂，该因素为混凝土出现裂缝的主要原因。
（2）基础约束
混凝土构件的约束比对温度和收缩应变的影响非常大，在温度和收缩应力作用下容易产生裂缝。根据对浇筑时间的统计表明，廊道底板与廊道浇筑时间相差20天以上，底板相对廊道形成强约束，易产生裂缝。
（3）温差大
高温、低湿度及大风天气导致混凝土表面水分损失快，容易出现塑性裂缝。通过监测，廊道内外侧混凝土温差大，廊道内侧温度从左岸22℃至右岸29℃，外侧温度从17℃至35℃。
（4）外力作用
最早发现的裂缝位于纵0+195～纵0+233仓面，该仓面于2013年4月19日17：30收仓，浇筑过程正常，次日早上8：00发生7级芦山地震，该仓面4月23日拆模后发现两条环向连通裂缝，缝宽为0.5mm。该因素是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一。
（5）混凝土养护情况
对比裂缝数量，廊道内侧多于廊道外侧，而廊道外侧按规范要求不间断养护，廊道内侧受满堂脚手架及洞内施工条件限制，养护初期存在养护不到位的情况，从5月5日拆模后开始不间断洒水养护。
3 裂缝处理方案
3.1 裂缝分类
裂缝分类以缝深h为关键因子，其次为缝宽δ和缝长L，裂缝类级按此就高划属原则划分为如下4类：
1、Ⅰ类裂缝：缝宽δ<0.1mm，缝深h≤10cm，缝长L≤150cm者，外观为龟裂状呈细微而不规则裂缝或呈细微规则性裂缝。对结构应力、耐久性和结构安全有轻微的影响。
2、Ⅱ类裂缝：缝宽0.1mm≤δ<0.3mm，缝深10 cm
3.2 处理原则
1、裂缝需动态监测并证明其已发展稳定或已为静止裂缝后再处理。
2、裂缝处理宜结合现有施工能力，按不同部位对工期的影响不同采取分步实施。结合施工现状，先对廊道外表面裂缝进行处理，后期择机对廊道内侧裂缝进行处理。处理措施应尽量减少对廊道钢筋混凝土结构的损伤，并考虑到下步坝体填筑施工、水库蓄水等荷载可能对廊道变形的不利影响。
3、在进行裂缝处理时，保证现有结构混凝土不因人为因素而产生破坏。
3.3 处理方法
对廊道外表面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝采用CW环氧浆材无损灌浆处理，灌浆完成后廊道外表面采用防渗材料封闭。后期择机对廊道内表面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝采用CW环氧浆材灌浆处理。
4 化学灌浆施工
4.1 原材料指标
1、环氧胶泥（见表1）
环氧胶泥封闭裂缝时，先清除基面松裂混凝土残体，以高压水冲洗干净，并保持干燥。修补分多次进行，来回刮和挤压，将修补气泡孔内的气体排出，以保证孔内填充密实和胶泥与混凝土面粘接牢靠。待胶泥材料完成收缩后，再进行一次涂刷处理，最后进行局部填补和表面收光。
2、CW灌浆材料
灌浆采用CW改性系列环氧浆材，该浆材可灌性好，在干燥、潮湿、水中都能固化、毒性低，可用于灌注裂缝宽度δ≥0.1mm的裂缝。（见表2）
4.2 裂缝处理施工
1、缝面处理
将裂缝两侧各15cm宽的混凝土表面浮渣及油污等清除干净，打磨后，用高压水冲洗缝面，观察缝口状况；有浆皮封住缝口的地方用薄刀片挑开缝口，将所有的缝口挑开后，再用高压水冲洗。待缝面干燥后进行贴嘴施工，局部未干的缝面用碘钨灯烤干。
2、灌浆孔及排气孔的布置
灌浆孔：沿裂缝两侧布置交叉斜孔，交叉斜孔为主灌浆孔，采用电锤造孔，钻孔必须采用切实可行的措施避免破坏结构钢筋，钻孔孔径F14mm，距缝约10cm，钻孔角度45°，Ⅱ类裂缝孔距50cm，Ⅲ、Ⅳ类裂缝孔距80㎝，终孔点应超过缝面，安装专用灌浆栓塞作为主灌浆孔，并进行压水检查，确保灌浆孔与裂缝畅通。
排气孔：沿裂缝中心布置垂直骑缝孔，骑缝孔为排气返浆孔，采用水钻造孔，钻孔孔径F27mm，孔深2～3㎝，间距30cm（依据裂缝的缝宽大小可适当调整布孔间距）。 3、压风检查
贴嘴完成后进行压风试气检测。用小型空压机与灌浆孔连通，向灌浆孔内压风，压风压力控制在0.15Mpa～0.2Mpa，检查灌浆管与裂缝是否串通。
4、封缝
灌浆口施工完成3h（环氧胶泥等待时间约8h）后，采用环氧胶泥进行封缝，沿著裂缝两边各10-15cm涂刮环氧胶泥，胶泥的厚度应取缝中线高，两边低的形状，中高为0.3-0.5cm。
5、灌浆前的试气
封缝完成24 h后进行试气，以检查各灌浆孔间的通畅情况及裂缝口是否密封。试气压力先小后大，控制在0.15Mpa～0.2Mpa之间。试气时吹尽裂缝内的尘土和水，使裂缝面保持干净状态，用肥皂水或洗涤剂水满刷封闭裂缝表面，如有漏气需对漏气部分重新进行封闭。
6、灌浆
①灌浆前准备注浆量大小不同的注浆泵，且必须有完好的备用设备。
②灌浆孔的灌浆按照由下到上，由深到浅，由一侧向另一侧的顺序进行灌浆。
③最大灌浆压力一般控制在 0.4MPa～0.6MPa。根据注入量大小，可适当降低或提高灌浆压力，但最大压力不得超过0.6MPa。灌浆压力需逐级升高，压力从0.1MPa开始，按每级0.1MPa升压。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零，再继续灌注30min即可结束。灌浆结束后将管口封堵闭浆24h。
④采用化学灌浆泵从最低的灌浆嘴单孔进浆，其余灌浆嘴和返浆孔全部敞开，待相邻返浆孔冒出浓浆后，移至第二孔灌浆嘴，待第二返浆孔冒出浓浆后，则将第二孔的返浆孔封闭， 移至第三孔进浆，如此循环进行。
⑤浆液现场配制，每次配浆量要与进浆速度相应，灌浆过程中，浆液不得因粘度增大而随意掺加稀释剂，已发生暴聚现象的浆液不得使用。
⑥为防止在灌浆压力作用下裂缝两侧混凝土产生有害应力和变形，在灌浆过程中宜布置千分表进行观测，控制裂缝增开度不大于100？m；
⑦灌浆完毕后，浆液待凝72h后铲除灌浆嘴，用环氧胶泥把安装灌浆嘴和返浆孔的位置填平。
5 灌后质量检测
1、裂缝化学灌浆完成后7天对每条裂缝进行目检，锤击声音清脆，无气泡、孔洞。
2、灌浆完成15天后根据灌浆情况按20%进行压水试验，压水试验检查压力为0.5Mpa，压水吕荣值均不大于0.1Lu，压水结果合格。
3、灌浆完成28天后采用取芯方法对进行灌浆质量检查，芯样取芯直径76mm，取芯长度为裂缝深度，经观察裂缝内浆材饱满，灌浆效果较好。经检测芯样劈拉强度为1.8MPa，混凝土内聚破坏。
4、对检查完成后的取芯孔、压水孔采用环氧砂浆封填密实，并将孔口压抹平整。
6 结语
河床廊道在大坝填筑过程中及运行过程中会受到较大的应力，可能产生新的裂缝而形成渗水通道，影响大坝安全稳定。长河坝水电站廊道底高程EL1460，直至大坝填筑至坝顶高程EL1697，未发现廊道内有新增裂缝且无渗水现象，化学灌浆效果较好，该化学灌浆工艺为其他类似工程混凝土裂缝处理提供了参考依据。
参考文献：
1 杨斌；《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》【N】；中国建材报；2007年
2 陈如；《高渗透环氧浆材成功用于龙滩电站》【N】；中国化工报；2007年
3 李珍；《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》【N】；中国建材报；2007年
作者简介：
曹亮（1990-），男，青海海东人，助理工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作。
刘立威（1985-），男，湖北仙桃人，工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作。