电站泄洪洞混凝土缺陷处理技术措施.docx

xx电站泄洪洞
混凝土缺陷处理技术措施

目 录

技术措施编制依据
混凝土缺陷概述
混凝土表面缺陷处理
表面缺陷处理程序
表面缺陷处理方法
表面缺陷处理选用材料说明
表面缺陷处理施工工艺
混凝土内部缺陷处理
内部缺陷类型
内部缺陷处理程序
内部缺陷处理方法及施工工艺
结束语

1. 技术措施编制依据
（1） 《xx水电站泄洪洞混凝土缺陷处理技术要求》文件；
（2） 《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；
（3） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。
2. 混凝土缺陷概述
水工混凝土在施工过程中存在一些质量缺陷，大致上可以分为表面缺陷、内部缺陷和裂缝三部分。从表面现象上来看主要有表面不平整、气泡、麻面、蜂窝、错台、掉块、集料、边角破碎、模板拉筋头、露筋、膨胀螺栓孔、接安螺栓孔、模板定位锥孔、冷却水管预留坑、局部架空等缺陷；混凝土内部缺陷包括内部架空、骨料分散不均匀、混凝土强度不足、钢筋布置（间排距、保护层厚度）及配筋不符合设计要求等，可通过对混凝土内部进行钻孔取芯、压水及钢筋探测等方法检查；裂缝是混凝土工程中不可避免的一种缺陷，裂缝产生的原因可分为三类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。三是因冲击洗刷所产生的损坏。
混凝土缺陷主要是影响结构的使用功能，其使用功能表现在泄洪洞过流面受高速水流的冲刷作用，一是混凝土表面平整度光洁度要求较高，二是有缺陷直接影响泄洪洞结构的使用寿命。这些缺陷都由业主、监理、设计单位及施工单位根据其对结构性能和使用功能影响及视觉处观缺陷的严重程度，根据相关文件和规范进行及时处理；混凝土表面质量缺陷必须按有关要求进行处理。
3. 混凝土表面缺陷处理
3.1. 表面缺陷处理程序

表面缺陷修补程序：缺陷描述→确认处理方案→基面打磨凿挖→基面验收→修补及养护→检测→验收。
3.2.表面缺陷处理方法
3.2.1.表面不平整处理
对深度小于或等于1cm的升坎、跌坎、表面不平整部份，用手持打磨机将突出的混凝土磨除，按设计要求的处理放坡要求，与成型混凝土平顺连接。用两米直尺检查，不平整度应符合设计要求，对跌坎部份采用scbk_sj环氧沙浆刮涂。
3.2.2. 混凝土错台、挂帘处理
（1） 将错台形成的漏浆挂帘磨除处理。
（2） 错台形成的不平整超过允许偏差时，将突出的混凝土凿除，预留约5mm厚度，打磨平整处理。平整度按顺水流方向1：30，垂直流向小于1：10进行控制，与成型混凝土平顺连接。凿除凸出混凝土的过程中，凿挖时应掌握好力度，应避免形成深坑，造成新的缺陷。
3.2.3. 蜂窝麻面、气泡处理
混凝土蜂窝麻面：
（1） 表面，深度不小于5mm，基面清洗干净，最后用帕斯卡缺陷环氧砂浆进行修补。
（2） 深度小于5mm的麻面，主要采用打磨的方式进行处理，磨平后表面采用帕斯卡PSI-HY环氧胶泥刮补。对于局部打磨后形成的小坑，可将坑内清理干净用帕斯卡PSI-EPS环氧砂浆修补。
混凝土气泡：
（1） 气泡的处理视其深度或直径大小而定，对于深度或直径较小的，可在平整度满足要求的前提下，将气泡空腔风干，回填帕斯卡scbk_jn环氧胶泥，水气泡较大的，对水气泡部位进行局部凿挖，深度不小于2cm，然后用帕斯卡scbk_sj环氧砂浆填抹。
（2） 对气泡密集区满补，零碎区点补，用帕斯卡scbk_sj环氧砂浆填补时应保证孔内干燥后进行，充填密实。
3.2.4. 架空、露钢筋处理

将缺陷部位松散混凝土凿除，直至密实混凝土，四周凿成垂直状，应凿成方型或圆型，严禁形成锅底形，有锐角的部位应凿除。凿挖时应避免造成周边混凝土表面脱皮，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，素混凝土部位原则上不小于3cm，在配筋部位凿挖时如钢筋出露，应凿至钢筋底面以下不小于5cm。
在缺陷周围打孔压水检查，确定架空范围，若有渗水，在回填时预埋灌浆管以备灌浆使用。侧面和底板用帕斯卡scbk_sj环氧砂浆填补。顶面凿除深度大于4 cm或露筋的部位，采用自密实混凝土进行回填，对于凿除深度小于4 cm的特殊缺陷，采用高强修补砂浆进行处理。
3.2.5. 表面孔洞处理
表面孔洞包括膨胀螺栓孔、接安螺栓孔、模板定位锥孔和冷却水管预留坑等，将混凝土基面凿毛，回填帕斯卡scbk_sj环氧砂浆。
3.2.6. 拉筋头处理
拉筋头在泄洪洞进口引渠、洞身段（竖井闸室段、堵头段和结合尾水洞段除外）边顶拱（边墙1.5m以上）部位采用角磨机将其磨除，且钢筋头低于周边混凝土1～2mm，后采用帕斯卡PSI-HY环氧胶泥进行刮补。其余部位用取芯钻机进行钻孔后将钢筋头割除，再加深2 cm清理干净后用scbk_sj环氧沙浆回填。
钢筋头四周混凝土凿除应尽量减少凿挖范围，以方便切割钢筋为准，可凿成圆形或方形，四周凿成垂直状，然后用清水冲洗干净，在进行相应的修补处理。
3.2.7. 混凝土小范围破碎处理
因意外碰撞或拆模不小心造成的边角破碎，在修补时应先把边角修整成四边形，洒水湿润后使用帕斯卡scbk_sj环氧砂浆进行修补。
3.3.表面缺陷处理选用材料说明
3.3.1. scbk_jn环氧胶泥
scbk_jn高性能环氧胶泥，是一种高性能新型混凝土缺陷修补材料，由改性环氧树脂和复合促进剂两个组分组成，具有优异的施工性能和力学性能、与混凝土良好的匹配性、化学稳定性能好及良好的耐侯性等特性，并可有效阻止氯化物的渗透，保护混凝土内的钢筋使用寿命，同时提高了混凝土的抗碳化性能，是一种理想的混凝土修补材料。
性能特点：
l 与混凝土的粘结力极强，28d的粘结强度可达3.0MPa以上；
l 早期强度高，1d强度可达30MPa，7d强度可达80MPa；
l 耐磨性好，有优异的抗冲击性能；
l 收缩率极低，体积稳定性好，无收缩开裂现象；
l 施工性能好，具有良好的触变性能；
l 耐老化性优良，使用寿命长。
技术指标表

项 目
指 标
参照标准
胶凝时间（20℃）
≤10h
DL/T5126-2001
《聚合物改性砂浆试验规程》，
DL/T5150-2001
《水工混凝土试验规程》

砂浆“8”字模抗拉粘结强度，28d
≥3.0MPa
抗拉强度，28d
≥8MPa
固结体抗压强度
1d
≥25MPa
7d
≥45MPa
28d
≥50MPa
抗化学腐蚀性
（20℃，100h）
30%NaOH
无开裂、剥落现象
50%H2SO4
无开裂、剥落现象
10%盐水
无开裂、剥落现象
3.3.2. scbk_sj高性能环氧砂浆
scbk_sj高性能环氧砂浆，是一种高性能新型混凝土补强材料，由改性环氧树脂和复合促进剂两个组分组成，具有优异的施工性能和力学性能、与混凝土良好的匹配性、化学稳定性能好及良好的耐侯性等特性，并可有效阻止氯化物的渗透，保护混凝土内的钢筋使用寿命，同时提高了混凝土的抗碳化性能，是一种理想的混凝土修补材料。
性能特点：
l 与混凝土的粘结力极强，28d的粘结强度可达4.5MPa以上；
l 早期强度高，1d强度可达30MPa，7d强度可达90MPa；
l 耐磨性好，有优异的抗冲击性能；
l 收缩率极低，体积稳定性好，无收缩开裂现象；
l 施工性能好，具有良好的触变性能；
l 耐老化性优良，使用寿命长；
l 干、湿（要求无明水）基面均可施工。

技术指标：
项 目
指 标
参照标准
胶凝时间（20℃）
≤10h
GB/T2568
GB/T2569
GB/T16777-1997
砂浆“8”字模抗拉粘结强度，28d
≥5MPa
抗拉强度，28d
≥10MPa
固结体抗压强度
1d
≥30MPa
7d
≥90MPa
28d
≥110MPa
抗化学腐蚀性
（20℃，100h）
30%NaOH
无开裂、剥落现象

对于表面缺陷修复时，首先将缺陷部分清洗干净，保持表面湿润而不能积水，修补好的表面应与结构表面平齐光洁，不能出现突变。
3.4.1. scbk_jn环氧胶泥施工工艺
l 将产品两个组分按说明书（质量比A：B=1：0.14～0.16）进行混合，采用低速搅拌器搅拌5分钟以上，至均匀胶泥状即可。搅拌好的修补胶泥确保在30min内用完；
l 将搅拌好的胶泥用专用修补工具（如刮刀、铲刀、镘刀等）按压至修补基面内；
l 环氧胶泥修补时基面必须清理洁净，保持干燥，修补分多次进行，来回批刮和挤压，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；

l 施工人员应穿戴防护衣物、口罩、手套及眼罩等，施工时严禁吸烟，并妥善做好防火措施。
l 施工完成后，未用完的修补胶泥应采取回收处理，施工机具可用丙酮或汽油清洗。
3.4.2. scbk_sj 高性能环氧砂浆施工工艺
l 配合比
双组份包装：A组分为改性环氧树脂胶泥（灰色稠浆状）；B组分为促进剂（褐色液体）。使用混合配比质量比：（ A胶泥 ：B促进剂 = 1kg ： 0.08~0.1 kg）将产品两个组分按比例进行混合，采用低速搅拌器搅拌至均匀胶泥状即可。搅拌好的修补胶泥确保在30min内用完。
l 现场施工工艺
基面处理
凿毛处理
底层基液涂刷
PSI-EPS批刮
压实找平
外观检测
光 面
保温养护
拌制基液
拌制砂浆
不合格

（1） 施工区域用钢丝刷和高压风清除松动颗粒和粉尘，小面积区域可采用钢丝刷和棕毛刷进行洁净处理。对局部潮湿的基面还需进行干燥处理，干燥处理采用喷灯烘干或自然风干。
取底层基液A组份和B组份各一桶，将B组份倒入A组份桶内，用基液搅拌器搅拌5～7min，搅拌均匀后可供应用。当因施工面积所限，整桶拌和造成浪费时，可进行部分拌和，根据材料使用说明书按比例配制基液，底层基液涂刷前，应再次用棕刷清除混凝土面的微量粉尘，
以确保基液的粘结强度。基液拌制后，用毛刷均匀地涂在基面上，要求基液刷得尽可能薄而均匀、不流淌、不漏刷。基液搅拌应现拌现用，以免时间过长影响浆料质量，造成材料浪费和粘结质量降低。同时还坚持涂刷基液和批刮帕斯卡cbk_sj高性能环氧砂浆交叉进行的原则，以确保施工进度和施工质量。基液涂刷后静停30分钟左右，手触有拉丝现象，即可批刮3.3.3. 预缩砂浆
原材料性能控制指标：水泥应采用525#中热硅酸盐水泥。水泥质量应满足国标GB200-89的各项指标要求，且新鲜无结块；砂采用河砂或新鲜玄武岩人工砂，并经1.6 mm(或2.5 mm)孔经筛，细度模数1.8~2.0 mm；预缩砂浆力学控制指标：抗压强度≥45 MPa，抗拉强度≥2.00MPa，与混凝土粘结强度≥1.50 MPa。
3.4.表面缺陷处理施工工艺
（2） Scbk_sj高性能环氧砂浆。
（3） 取帕斯卡高性能环Scbk_sj氧砂浆A组份倒入拌和机内，初拌1分钟后停机，将B组份徐徐加入拌和机内，搅拌均匀（约需7～10min）即可供施工使用。当因施工面积所限，整桶拌和造成浪费时，可进行非整桶拌和，根据材料使用说明书按比例配制帕斯卡PSI-EPS高性能环氧砂浆。将拌制好的帕斯卡Scbk_sj高性能环氧砂浆用抹刀涂抹到已刷好基液的基面上（每层厚度不宜超过15mm），涂抹时尽可能同方向连续摊料，并注意衔接处压实排气。边涂抹、边压实找平，表面提浆。涂层压实提浆后，间隔2小时左右.
用于混凝土表面修补时，要先将砂浆用力摊铺压实，然后用抹刀拍打出浆，对边角接缝处要反复找平。必要时，用拍打出来的浆液填充细微接缝，并反复压实，消除缝茬。当边墙和顶拱的修补涂层厚度不得大于20mm时，应视涂层厚度的大小分层施工，并注意每层厚度不得大于20mm，施工间隔期不得少于2天。当工期较紧，无法分层施工时，可采用钢模板支撑法一次完成施工。
边界缝坡面及坡面周围的基液要求涂刷得均匀，无挂滴、无露白。帕斯卡Scbk_sj高性能环氧砂浆涂抹要求仔细压实，消除缝茬，保证连接的平滑性。
（4） 帕斯卡Scbk_sj高性能环氧砂浆涂抹完毕后，需将施工区进行隔离养护，养护期3—7天，养护期间要注意防止帕斯卡Scbk_sj高性能环氧砂浆表面被水浸湿、被人员践踏或被重物撞击。当养护环境温度低于5℃时，还需用加热器进行加热保温养护。
施工和养护期间温度控制在5℃以上，当环境低于5℃时，不得施工，除非采取加热措施使作业区域内温度升高到5℃以上；半成品存放应防潮、防晒、防水，温度控制在35℃
以下。作业面设专人进行多点测试，24小时边续检测，每2小时一次。
（5） 拉拔强度检测时，拉拔试验采用进口专用拉拔仪进行。先用空心钻垂直钻透待检帕斯卡PSI-EPS高性能环氧砂浆层至混凝土表层，形成孤立的受检块，直径为5cm。然后，用专用清洗剂或丙酮清洗受检块表面，并用高强粘合剂将直径为5cm、厚2cm的铝合金测头粘于受检块上，24小时后进行拉拔强度检测。
3.4.4.自密实混凝土施工工艺
l 自密实混凝土施工时模板支撑牢固，拼缝严密，并根据缺陷形状在较深点布置排气管；
l 混凝土灌注完后，通过助推压力，使排气管都流出水泥浆，然后封堵；
l 处理完成后对修复部位及时进行养护。
4. 混凝土内部缺陷处理
4.1内部缺陷类型
混凝土内部缺陷包括内部架空、骨料分散不均匀、混凝土强度不足、钢筋布置（间排距、保护层厚度）及配筋不符合设计要求等，可通过对混凝土内部进行钻孔取芯、压水及钢筋探测等方法检查。
4.2内部缺陷处理程序
内部缺陷处理程序为：钻孔取芯－压水检查－无损检测－确定处理范围－补强灌浆－检查孔－灌后检测－现场验收。
对于混凝土强度不足和钢筋不符合设计要求部位，设计原则上要求挖除回填，并按设计要求对结构进行强度修复。具体处理方案可根据现场实际情况由“四方”共同协商处理。
4.3内部缺陷处理方法及施工工艺
（1）挖除后回填
l 对于强度不足部分，首先确定其部位和范围，然后将其挖除，再进行混凝土回填修复；
l 回填混凝土可与原混凝土同标号或高一个标号。
5. 结束语
《xx水电站泄洪洞混凝土缺陷处理技术措施》是我司继国内多座水电站成功应用的相关工程实例之后而编制的又一个新的水利工程混凝土缺陷处理技术措施。是结合我司多年的在
国内大型防水工程的成功应用的经验和专业技术而编制。本方案是立足于我国水工防水技术的要求和导流洞运营过程中所需的必要性。
《xx水电站泄洪洞混凝土缺陷处理技术措施》只是我们提供给设计、业主和有关单位的参考，肯定回有考虑不周或不够全面的地方，敬请指正。
同时，我们也希望能有机会与本工程有关单位和专家，共同一起为溪洛渡水电站导流洞混凝土缺陷探讨更好的处理方案。