CN109281292B - 一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，将脱开面板底部切割整齐，使用模具将混凝土面板脱开裂缝底部封堵，使用侧部封堵件将混凝土面板脱开裂缝两侧封堵，从而在坝主体、脱开面板、侧部封堵件与模具之间形成灌浆室，然后对灌浆室进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补。本发明仅需对脱开面板底部进行切除，而不需要将整块脱开面板切除，切除面与整体修补面积相比较小，具有工作效率高、施工成本低、不会损伤坝主体内部结构的优点。

Description

一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法

技术领域

本发明属于深水条件下水工建筑物混凝土裂缝修补技术领域，尤其涉及一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法。

背景技术

混凝土裂缝是水工建筑物最常见的危害之一，尤其是当混凝土面板裂缝位于水库深水部位时，由于放空水库经济损失大，对下游生态环境造成破坏并且影响河流沿线居民的正常生活，因此必须在不放空水库的条件下进行深水裂缝修补作业。

专利201710582283.9公开了一种大型水库混凝土坝体裂缝堵漏方法，包括以下步骤：拆除水库混凝土迎水面坝体裂缝周围表面的止水结构；采用切割机沿裂缝切成凹形槽，并嵌入弹塑膨胀性止水条，同时对裂缝进行灌浆作业；在凹形槽两侧钻孔，用高性能复合水泥环氧砂浆将钢制骑马锚钉锚固于孔内；在骑马锚钉表面及周围绑扎钢筋网，喷涂界面剂后，用高性能复合水泥环氧砂浆抹面；另外在混凝土坝体裂缝上部水平面，进行钻孔灌浆加固修复。上述专利采用钻孔灌浆封闭与表面封堵相结合的方法，不仅达到裂缝得到修复和堵漏的效果，而且也加固了大型水库混凝土的形变强度，能较大提高坝体的防水效果；同时具有快速堵漏、耐久性好的优点。

专利201610092445.6公开了一种水下混凝土裂缝的工字膜修补技术，包括如下步骤：(1)、确定技术方案；(2)、复合外包板的安装；(3)、迎水面内包板；(4)、背水面外包板；(5)、注浆；(6)、验收。本发明克服了现有技术的不足，减少了开槽，清屑，封堵等高难度，高要求的工序，形成了模板化施工，施工速度大大提升，施工难度大大降低，抗渗体系大大完善，抗渗效果大大提升，抗固连接进一步加强。同时本方案将弹性模板与刚性模板结合，替代刚性封堵材料，提高了裂缝表面覆盖物的耐冲击性，耐腐蚀性和置换性。减少许多水库及港口工程围堰降水影响，减小水下施工的复杂性，混凝土裂缝早期能得到有效处理，同时处理后的维护工作容易进行。

但是上述专利均是针对平面裂缝而采取的修补措施，不能用于混凝土面板脱开裂缝的修补，如图1所示，混凝土面板脱开裂缝形成的主要原因是坝体表面某块混凝土面板因为粘结性不够，底部与坝主体脱开，向外翘起，造成了楔形空腔裂缝，也即混凝土面板脱开裂缝。现有技术中对于深水混凝土面板脱开裂缝的修补技术主要是利用水下液压切割机将脱开面板完全切除，然后安装模具，将整个切除部位包裹住，再通过架设管道，选用高压设备将修补材料输送到作业面，浇筑满整个模具，从而达到大水深修补脱开裂缝的目的。以上修补技术存在以下问题：由于脱开的混凝土面板体积一般较大，需要分多次将其切除，而其内部布满钢筋，在切割过程中很容易碰到钢筋，卡住甚至损坏切割机锯齿，使得切割工作不能继续，并且潜水员深水有效工作时间短，水下切割效率低，完全将脱开面板切除，施工成本高，施工周期长；因此亟需提出一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补新方法。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种施工效率高，成本低，堵漏效果好的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，将脱开面板底部切割整齐，使用模具将混凝土面板脱开裂缝底部封堵，使用侧部封堵件将混凝土面板脱开裂缝两侧封堵，从而在坝主体、脱开面板、侧部封堵件与模具之间形成灌浆室，然后对灌浆室进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补。

进一步的，一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，包括如下具体步骤：

S 1：将脱开面板底部切割整齐，将切除面及新老混凝土脱开部位清洗干净以后，使用模具将混凝土面板脱开裂缝底部完全封堵，使用侧部封堵件将混凝土面板脱开裂缝两侧进行封堵，然后对模具进行浇注；

S2：待模具内浆料固化成型后，在脱开面板高处钻灌浆孔和排水孔，通过灌浆孔对灌浆室其余部分进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补。

进一步的，所述模具包括上盖板和侧盖板，所述上盖板和侧盖板相连接组成横截面呈“V”形板体组合，所述“V”形板体组合的上下两端分别通过紧固螺栓与所述脱开面板和坝主体完好面板紧固连接，所述“V”形板体组合左右两侧与坝主体及脱开面板之间通过由吸水棉组成的侧部封堵件进行密封，所述上盖板上设有模具灌浆孔和模具观测孔。

进一步的，步骤S 1对模具进行浇注的过程如下：利用导向钢丝将水面平台上配制好的袋装浆料滑送至模具安装点，通过潜水员将浆料由模具上盖板的模具灌浆孔注入，当模具上盖板的模具排水孔有浆料溢出时或模具灌浆孔处浆料不再往模具内流动时，即表明模具内已经充满浆料，结束模具浇筑。

进一步的，步骤S2的具体实施过程如下：

S21：模具浇筑3-4h以后，采用水下液压钻孔机在脱开裂缝高处首先钻一灌浆孔，然后沿着其水平方向钻一排水孔，该孔同时可用来观察灌浆情况；

S22:利用导向钢丝将水面平台已配制好的袋装浆料滑送至灌浆孔处，通过潜水员将浆料由灌浆孔处灌入，当排水孔有浆料溢出时或灌浆孔处浆料不再往脱开面板内流动时，即表明整个脱开面板已填充满浆料，封堵住灌浆孔和排水孔，结束脱开面板灌浆。

进一步的，所述模具由沿混凝土面板脱开裂缝延伸方向顺次拼接的多段模具单元拼接而成，相邻两段模具单元拼接处通过密封件进行密封。

进一步的，所述上盖板与所述脱开面板相平行，所述侧盖板与坝主体完好面板相垂直。

进一步的，所述上盖板与脱开面板之间、所述侧盖板与所述坝主体完好面板之间均设有弹性密封件。

进一步的，所述灌浆孔和排水孔的直径为50-100mm。

进一步的，在距离脱开面板底部5-15cm处从左侧止水带开始沿着面板底部边缘线切割至右侧止水带。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、仅需对脱开面板底部进行切除，而不需要将整块脱开面板切除，切除面与整体修补面积相比较小，因而，工作效率高，施工成本低，并且可以避开面板混凝土中的预埋钢筋，防止将锯齿卡住、磨断以及损伤坝主体内部结构。

2、通过先在脱开面板底部安装特定模具并浇筑浆料，可以将脱开面板底部完全封堵住，不易于漏浆，方便脱开面板中、上部灌浆施工。

3、脱开面板灌浆过程中采取“一孔灌浆，一孔排水”的施工方案，使得浆料能利用其自身的流动性，在较小的压力下进入裂缝，改变了以往灌浆需要较大泵送压力的情况，并且便于观察灌浆情况。

综上所述，本发明具有工序简单，施工效率高，成本低，堵漏效果好的特点。

附图说明

图1为水库深水混凝土面板脱开裂缝主视图；

图2为水库深水混凝土面板脱开裂缝剖视图；

图3为脱开裂缝底部安装模具后剖视图；

图4为脱开裂缝底部安装模具后主视图；

图5为图4中I处局部放大示意图；

图6为模具的主视图；

图7为模具的剖视图；

图8为模具单元结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先介绍本发明混凝土面板脱开裂缝的具体情况，如图1所示，裂缝形成的主要原因是坝体表面某块混凝土面板(脱开面板1)因为粘结性不够，与坝主体2部分脱开，脱开面板1顶部与坝主体2粘连，底部向外翘起，造成了图中的空腔裂缝，也即本实施例中的混凝土面板脱开裂缝3。由于从左侧止水带4到右侧止水带5的距离非常长(有16m的距离)，故脱开面板1与坝主体2在这段距离之内脱开的情况肯定不相同，有的地方可能完全脱落，有的地方可能还粘接了一部分，即从左侧止水带4至右侧止水带5其裂缝的深度尺寸L不一样，需要现场水下实测，才能为之后模具的设计、制造和安装提供依据。由于裂缝中存在很多淤泥，会对测量工具进行阻挡，使得普通的钢尺或者其他测量工具弯曲，得不到准确的数据，本实施例提出了采用在长度方向每隔10cm绑2～3圈黑色胶带作为刻度的直径为3～5mm的钢筋进行裂缝深度尺寸L的测量。测量用钢筋直径不能过大或过小，若过大，有些比较细小的裂缝就不能插入，若过小，在淤泥的阻挡下，钢筋可能会弯曲，得不到每个点准确的裂缝深度L的数据。

参见图1-图8，一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，包括如下步骤：

S1：脱开面板1脱开时，其底部边缘线15一般非常的不规整，凹凸不平，不便于之后模具的安装，因此需要利用水下切割机将脱开面板1底部切掉一部分，修整平齐，其切割的尺寸L1，可根据现场实际情况确定(大致为5-15cm)，标准为使得切割后底部边缘线14比较平直，不存在凸出或凹进去较大的地方，将脱开面板1底部切割整齐，将切除面及新老混凝土脱开部位清洗干净以后，使用模具6将脱开裂缝3底部完全封堵，使用侧部封堵件(图中未示出)将脱开裂缝3两侧进行封堵，然后对模具3进行浇注。

具体的，模具6包括上盖板601和侧盖板602，上盖板601和侧盖板602相连接组成横截面呈“V”形板体组合，“V”形板体组合的上下两端分别通过紧固螺栓与脱开面板1和坝主体完好面板7紧固连接，“V”形板体组合左右两侧与坝主体5及脱开面板4之间通过由吸水棉组成的侧部封堵件进行密封，在上盖板601上设有模具灌浆孔603和模具观测孔604，上盖板601与脱开面板1底部搭接连接，搭接处16的搭接宽度根据具体设计要求进行适应性选择。“V”形板体组合的夹角为锐角，至于具体的角度，可以根据实际脱离面板张开角度进行适应性调整。吸水棉具有吸水后体积迅速膨胀且孔隙率很小的优点，并且由于左右止水带的高度比面板脱开的高度稍低，其距离裂缝的两端面也很近，所以在面板脱开的端面处，本发明利用吸水棉将裂缝和模具的左右端面分别与左右止水带4、5之间的间隙填满，达到封堵裂缝两端面的目的。

需要说明的是，在实际设计中，侧部封堵件也可以采用钢板封堵或其他现有技术中的封堵结构，模具上盖板601开有2个内螺纹孔，直径均为50～100mm，一个是模具灌浆孔，为修补材料的进口；另一个是排水孔兼模具观测孔，用于排出浇筑过程中裂缝内部的水，同时便于观察浇注的进度，当浇注完成时通过螺纹连接件将2个孔密封。

上盖板601最好与脱开面板1相平行设置，侧盖板602最好与坝主体完好面板7相垂直，从而便于模具的安装固定。螺栓固定耳环605中间开有螺栓孔，共6个，分别焊接在模具的上盖板601和侧盖板602上，其焊接后应分别和各自接触的面板平行，且对称分布以保证模具在实际施工时受力均匀，安装固定牢靠。上盖板601与脱开面板1之间、侧盖板602与坝主体完好面板7之间均设有弹性密封件8，从而提高模具的封堵性能，同时弹性密封件8的厚度可根据大坝面板表面颗粒物大小及其不平整状况适当调节，其良好的弹性变形能力可以避免模具固定在坝面上时因存在小颗粒或大坝面板不平整而形成间隙的情况，且可根据现场水下实际情况调节厚度使得整个模具能适应面板上的凹凸面。优选的，弹性密封件8采用橡胶材质制作，模具下水以前，在模具制作时，利用强力水下胶粘剂将橡胶垫粘在上盖板601和侧盖板602贴坝面底部，其宽度与钢板厚度相同，待胶粘剂彻底干燥以后，才能下水。

实际应用中，上盖板601、侧盖板602、螺栓固定耳环605的采用2-12mm厚钢板制作比较适宜，因为钢板过薄容易因不能承受深水区域的压强而变形，过厚容易因模具本体过重而影响水下施工。

为了施工的方便性，模具6的长度L2不能过长或者过短，若过长不便于水下施工，过短则施工效率过低，本实施例模具6由沿混凝土面板脱开裂缝3延伸方向顺次拼接的多段模具单元9拼接而成，相邻两段模具单元9拼接处通过橡胶垫10进行密封。可根据实际情况将模具分为1-10段分别安装，每个模具单元9的长度小于等于5m；利用多个模具单元9对脱开面板1底部进行封堵，模具单元9与模具单元9之间可通过橡胶垫10进行密封。本模具其它各尺寸可按实际混凝土面板脱开裂缝大小进行设计制造，标准为将面板脱开裂缝底部完全覆盖住。

可以想到的是，在灌浆的过程中，为了防止浆液凝固，堵塞管道，本发明不采用以往方法中架设管道的方式进行灌浆，而采用架设导向钢丝的方法，导向钢丝的一端固定在水面保障平台上，另一端通过潜水员的引导，固定于灌浆作业面附近止水带的螺栓上，并且利用螺母压紧，为了对整个脱开面板灌浆时，面板底部模具6不因为承压过大而脱落或者漏浆，应首先对模具6进行浇筑，在对模具6进行浇注时，利用导向钢丝将水面平台上配制好的袋装浆料滑送至模具6安装点，通过潜水员将浆料由模具上盖板的模具灌浆孔603注入，当模具上盖板601的模具排水孔604有浆料溢出时或模具灌浆孔603处浆料不再往模具内流动时，即表明模具6内已经充满浆料，结束模具6浇筑。

S2：待模具6内浆料固化成型后，在脱开面板1高处钻灌浆孔11和排水孔12，通过灌浆孔11对灌浆室其余部分进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补。

具体的，待模具内浆料经过3-4h固化成型，将模具6和脱离面板1与坝主体2完全粘接住，而使得裂缝底部完全被封堵牢靠后，采用水下液压钻孔机在脱开裂缝高处首先钻一灌浆孔11，然后沿着其水平方向钻一排水孔12，该孔同时可用来观察灌浆情况，在经过以上几个步骤后，脱开面板1所形成的空腔裂缝(脱开裂缝3)四周已经完全被封堵住，可以对整个裂缝空腔进行灌浆，达到裂缝修补的目的。根据之前测定的裂缝深度尺寸L，采用水下液压钻孔机在其高处钻一直径为50～100mm的灌浆孔，然后沿着其水平方向，距离灌浆孔约1m的距离，钻一直径为50～100mm的排水孔12，钻孔时注意避开脱开面板中的预埋钢筋13；再利用导向钢丝将水面平台已配制好的袋装浆料滑送至灌浆孔11处，通过潜水员将浆料由灌浆孔11处灌入，当排水孔12处有浆料溢出时或灌浆孔11处浆料不再往面板裂缝内流动时，即表明整个面板空腔裂缝已填充满浆料，将灌浆孔11和排水孔12封堵住，结束整个面板脱开裂缝3灌浆，完成裂缝修补工作。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：将脱开面板底部切割整齐，使用模具将脱开裂缝底部封堵，使用侧部封堵件将脱开裂缝两侧封堵，从而在坝主体、脱开面板、侧部封堵件与模具之间形成灌浆室，然后对灌浆室进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补；

包括如下具体步骤：

S1：将脱开面板底部切割整齐，将切除面及新老混凝土脱开部位清洗干净以后，使用模具将脱开裂缝底部完全封堵，使用侧部封堵件将脱开裂缝两侧进行封堵，然后对模具进行浇注；

S2：待模具内浆料固化成型后，在脱开面板高处钻灌浆孔和排水孔，通过灌浆孔对灌浆室其余部分进行灌浆，实现水库深水混凝土面板脱开裂缝的修补；

所述模具包括上盖板和侧盖板，所述上盖板和侧盖板相连接组成横截面呈“V”形板体组合，所述“V”形板体组合的上下两端分别通过紧固螺栓与所述脱开面板和坝主体完好面板紧固连接，所述“V”形板体组合左右两侧与坝主体及脱开面板之间通过由吸水棉组成的侧部封堵件进行密封，所述上盖板上设有模具灌浆孔和模具观测孔。

2.根据权利要求1所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：步骤S1对模具进行浇注的过程如下：利用导向钢丝将水面平台上配制好的袋装浆料滑送至模具安装点，通过潜水员将浆料由模具上盖板的模具灌浆孔注入，当模具上盖板的模具排水孔有浆料溢出时或模具灌浆孔处浆料不再往模具内流动时，即表明模具内已经充满浆料，结束模具浇筑。

3.根据权利要求1或2所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：步骤S2的具体实施过程如下：

S21：模具浇筑3-4h以后，采用水下液压钻孔机在脱开裂缝高处首先钻一灌浆孔，然后沿着其水平方向钻一排水孔，该孔同时可用来观察灌浆情况；

S22:利用导向钢丝将水面平台已配制好的袋装浆料滑送至灌浆孔处，通过潜水员将浆料由灌浆孔处灌入，当排水孔有浆料溢出时或灌浆孔处浆料不再往脱开面板内流动时，即表明整个脱开面板已填充满浆料，封堵住灌浆孔和排水孔，结束脱开面板灌浆。

4.根据权利要求1或2所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：所述模具由沿混凝土面板脱开裂缝延伸方向顺次拼接的多段模具单元拼接而成，相邻两段模具单元拼接处通过密封件进行密封。

5.根据权利要求1或2所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：所述上盖板与所述脱开面板相平行，所述侧盖板与坝主体完好面板相垂直。

6.根据权利要求5所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：所述上盖板与脱开面板之间、所述侧盖板与所述坝主体完好面板之间均设有弹性密封件。

7.根据权利要求1或2所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：所述灌浆孔和排水孔的直径为50-100mm。

8.根据权利要求1或2所述的水库深水混凝土面板脱开裂缝修补方法，其特征在于：在距离脱开面板底部5-15cm处从左侧止水带开始沿着面板底部边缘线切割至右侧止水带。

Images