水利泵站工程裂缝处理施工工艺要点

钟文聪

【摘要】水利泵站工程裂缝是其混凝土结构中常见的情况，对工程结构的各个方面都会造成严重的影响。本文分析了水利泵站工程裂缝的几种类别，并阐述了处理这些裂缝的相关方法，进而探讨了水利泵站工程裂缝处理施工工艺要点，以期为相关施工人员提供一点参考。

【关键词】水利泵站工程；裂缝；施工工艺；要点

水利泵站是水利工程中常见的建筑物，在灌溉、防洪等方面发挥了重要的作用。但一些水利泵站在实际施工或运行管理中，却又不少裂缝产生，在一定程度上阻碍了泵站功能的正常发挥。因此，采用合理施工工艺对水利泵站裂缝进行有效处理非常有必要。

1、水利泵站工程裂缝类别

1.1贯穿裂缝

在泵站工程混凝土浇筑前期阶段，混凝土处在升温过程，成塑性状态，具有极小的弹性模量，其发生变形等变化而形成的应力也比较小，这时候的温度应力通常可以不用考虑。在浇筑一段时间后，水泥水化热量已经快要散发完毕，混凝土温度渐渐从最高点下降，在这个降温的过程中会发生混凝土收缩现象，同时混凝土中的水分也不断蒸发而导致体积收缩发生变形情况，受到混凝土结构边界及地基的限制，自由变形很难实现，从而会有拉应力产生。如果这个拉应力比混凝土最高抗拉强度要大时，会造成其截面全面出现贯穿型裂缝。这种裂缝危害性十分严重，将会切断混凝土结构的整个断面，对其稳定性、防水性等方面性能产生极大冲击，从而严重影响混凝土结构的正常使用。

1.2深层裂缝

在基础限制区域内的混凝土一直处于大面积拉应力状态，如果在此范围内有表面裂缝产生，就很容易进一步发展成深层裂缝，严重时会形成贯穿型裂缝。深层裂缝将混凝土结构部分断面切断，对整个混凝土结构的危害十分严重，在施工过程中应严禁此种裂缝的出现。若基础限制区域内的表面裂缝无法防治，可以通过合理控制混凝土内部与外部的温度差，来尽量防治深层裂缝的产生。

1.3表面裂缝

水利泵站工程在进行混凝土浇筑早期阶段，因为其水化热量很大，导致混凝土温度上升速度非常快。混凝土表面部分与外部接触良好，可以将表面热量散发到空气中，表面温度并并没有上升多少。但混凝土内部没有良好的散热条件，热量很难散发出去，因此其温度会急剧上升。混凝土内部与表面温度形成了较大的温度差，会使内部与外部分别产生压应力、拉应力，如果拉应力比混凝土最大抗拉强度要大时，其表面就会有裂缝出现。表面裂缝虽然不是结构性裂缝，但其发生收缩现象，其表面裂缝部位的断面已经被严重削弱，很容以造成应力集中，进而导致裂缝继续扩展。

2、水利泵站工程裂缝处理方法及材料选择

嵌缝法：嵌缝法是对工程裂缝进行封堵过程中较为常见的处理方式，该方法一般沿着裂缝进行凿槽，然后将刚性及塑性防水材料填充到槽内，以实现对裂缝的封闭。其使用的刚性防水材料通常为聚合物水泥砂浆，塑性材料一般包括塑料油膏、聚氯乙烯胶泥等。

结构补强法：结构补强法通常应用在混凝土耐久性不高的裂缝以及由于超荷载而导致的裂缝处理中。该方法一般包括喷射混凝土补强法、预应力法以及锚固补强法等多种方法。

灌浆法：灌浆法一般应用在有防渗要求及影响结构整体性的裂缝处理中，其使用相关压力设备在混凝土裂缝中灌入胶结材料，等膠结材料硬化之后会同混凝土结合在一起，以此实现对裂缝的加固封堵。灌浆法一般用聚氨酯、水泥浆等材料作为胶结材料。

表面处理法：该方法通常应用在裂缝宽度不到0.2毫米的裂缝或持续扩展的裂缝处理中，它有表面补贴与涂抹两种方式。一些裂缝较浅且纹路较细，灌浆材料难以注入，还有一部分不会伸缩、不会漏水以及深度没有达到钢筋表面细微裂缝，都适合选用配比在1：1—1：2之间的水泥砂浆或环氧厚浆等材料进行涂抹处理。对于出现大面积漏水的裂缝通常用表面贴补法进行处理，在修补过程中一般用环氧材料胶粘剂将橡皮或其他材料粘贴带裂缝处，以实现封堵裂缝及防治渗漏的目标。

水利泵站工程裂缝通常在水上并且这些裂缝相对比较稳定。我们通过对环氧树脂灌浆材料与水溶性聚氨酯材料的性能进行对比，发现环氧树脂灌浆材料更适用于泵站工程裂缝的修补，其浆液凝固后的抗拉及抗压强度都十分良好，并且能够有效粘结混凝土，起到很好的不强加固作用（表1）。另外，环氧树脂灌浆材料的凝固时间能够灵活调整，可以满足裂缝施工的各种要求。

3、水利泵站工程裂缝处理施工工艺要点

3.1贯穿裂缝处理施工工艺

在对贯穿裂缝进行处理施工前，通常会根据水利泵站的实际情况进行分析，然后制定合理的施工流程。一般会采用先开槽封缝，探后进行钻孔及灌浆的施工工序，将封缝与灌浆两种方式结合在一起进行裂缝处理。

首先，施工人员要认真排查混凝土裂缝，同时用工具对裂缝部位进行标记。然后顺着裂缝将两边混凝土凿掉清除，开成一个深7厘米、宽5厘米左右的缝，开槽长度应在裂缝两头外延15厘米左右，凿槽工作结束后要用水对凿除部位进行清洗。

其次，进行孔位布置，要求先稀疏后周密，将孔距控制在50厘米到80厘米之间。在钻孔过程中，通常用电锤以60度角度进行斜钻，钻出的孔一定要细且深，孔深要控制在混凝土厚度的一半至三分之二之间。完成钻孔施工后，要先用压风机吹孔，在用水进行冲洗，确保最大程度地清除掉孔内的淤泥与沉渣等杂物。高压吹孔能够帮助施工人员对各空位之间的连通程度进行熟悉了解，并明确通气孔和压浆孔的位置。

再次，将灌浆管按照钻孔方向布置与固定好，另一端用于手摇灌浆设备的连接。在混凝土清洗面上涂上一层环氧基液，厚度控制在1毫米。之后把已经调配好的团状环氧砂浆顺着裂缝次序嵌入到凿槽内，同时使用锤子对砂浆露出部分进行轻击，让其最大程度接触混凝土面。随后在环氧砂浆表面均匀涂抹一层环氧基液，要将厚度控制在1毫米。

最后，合理配制环氧树脂等灌浆材料（表2），然后开始灌浆施工，利用压力泵将浆液从管线送到工作面进行压浆，根据浆液凝结时间调整压浆流程，要确保浆液的强度良好。灌浆顺序是从下到上单孔相继进行，在此过程中应逐渐增加灌浆压力，并针对裂缝的深度将压力控制在0.4兆帕左右。单孔吸浆率不超过每分钟5毫升，持续灌浆半个小时后结束灌浆，对相邻孔进行灌注。如果相邻孔灌浆完成后，缝面有出浆现象，表明两孔不连通，需要在二者之间补孔。同时，还要对其他灌浆孔出浆状态进行观察，若满管出浆就封死管口。若有跑浆现象可限量灌浆，当灌浆量达到适当程度就停止灌浆。

当全部孔都已完成灌浆后，施工人员要用环氧砂浆将孔封闭，等砂浆凝固后用工具进行凿平处理，再用白水泥浆涂刷表面。

3.2表面裂缝处理施工工艺

首先，先根据表面裂缝的具体情况制定处理施工工艺流程，然后开始实际施工工作。施工人员应顺着裂缝将两边混凝土凿掉清除，开成一个深7厘米、宽5厘米左右的缝，开槽长度应在裂缝两头外延15厘米左右，凿槽工作结束后要用水对凿除部位进行清洗。

其次，在清洗后的裂缝表面涂刷环氧基液。施工人员在涂刷过程中要防止有气泡出现，对于已经出现的气泡要注意涂抹力度要轻，以保证将气泡顺利排出。涂刷要均匀并且厚度只需薄薄一层即可。有的部位凸凹不平，涂刷难度较大，就应该多次反复涂刷。要保证环氧基液充分湿润整个表面，涂抹厚度要控制在1毫米左右。涂刷工具可以选用干净的粗纱布或者毛刷，以利于均匀地将环氧基液涂刷在混凝土表面。另外，要保护好涂刷过的区域，避免有灰尘等杂物附着在表面，并及时查看涂刷效果，避免有漏刷区域存在。

最后，把已经调配好的团状环氧砂浆顺着裂缝次序嵌入到凿槽内，同时使用锤子对砂浆露出部分进行轻击，让其最大程度接触混凝土面。然后参照环氧基液的涂刷工艺，进行环氧砂浆的涂刷施工，要最大程度地确保涂刷工作完成后，混凝土表面的平整性。

4、结语

总之，鉴于水利泵站工程裂缝的危害性，工程管理人员应及时组织施工人员分析裂缝具体情况，采用合理施工工艺，对裂缝进行有效处理，以保证水利泵站工程的安全与稳定，使其继续为社会经济的发展贡献力量。

参考文献：

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