混凝土快速修补材料在水闸牛腿结构修补中的应用.pdf

2 0 1 4年第4期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 42 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 1 7 2一 o 2 混凝 土快速修补材料在水 闸牛腿结构修 补 中的应用 吴卉平 ( 新疆 巴州水利水 电勘测设计院， 新疆 巴州 8 4 1 0 0 0 ) 摘要 ： 混凝土快速修补材料具有与混凝土基层黏结性好、 收缩小、 强度高 、 抗裂性能优、 施工 方便等优点。文章介绍了混凝土快速修补材料在车尔臣河第二分水枢纽混凝土结构修补中的 应用 ， 实践经验证明， 混凝土快速修补材料是一种较为理想的混凝土结构修补材料 ， 将其用于 时效性较强和抢修类工程时具有较好的经济效益和社会效益。 关键词： 混凝土； 牛腿 ； 结构； 修补； 材料 ； 效益 中图分类号： T U 5 2 8 文献标识码 ： B 1 工程概况 车尔臣河发源于新疆南部 昆仑 山北坡 ， 是流 向 塔里木盆地的一条 内陆河 。车尔 臣河第二分水枢纽 位于车尔臣河 中游 ， 属 等 中型工程。该枢纽 由泄 洪闸、 冲沙闸、 引水闸等组成。 2 存在问题及原因分析 2 1 存在问题 第二分水枢纽建于 1 9 9 4年 ， 至今 已运行近2 0 a ， 2 0 1 1年汛后运行管理人员发现枢纽部分结构发生 了 明显损坏， 具体情况如下： l 泄洪闸右侧牛腿混凝 土发生掉块现象 ， 掉块范围宽4 5 0 m m， 长4 5 0 mm， 厚 5 4 0 mm， 汛后使用普通水泥材料进行了填补 ， 现状 又出现了宽 2 3 m m、 长 2 0 6 0 m m的裂缝 ， 见 图 1 。 2 泄洪闸两侧牛腿混凝土均发生开裂和掉块现 象 ， 左 侧 掉 块 范 围 长 1 5 0 m m， 宽 1 2 0 m m， 厚 1 5 4 0 m m， 右侧掉块范 围长3 5 0 m m， 宽1 6 0 mm， 厚 4 5 1 0 0 m m， 见 图 2 。 2 2 初步原因分析 1 ) 设计洪水流量加大 ， 漂浮物撞击和闸门开启 有 限： 第二分水枢纽设计工作完成于 1 9 9 2年， 依据 的水文资料 为 1 9 5 8 -1 9 9 1年 ， 受投资限制 ， 泄洪闸 和冲沙闸门最大开启高度为2 5 m。 图 1 1 s 泄洪闸右侧牛腿现状 2 0 1 2年水文部 门将水文资料延 长至 2 0 0 8年并 重新编制了工程水文分析计算资料 ， 根据该 资料结 论 ： 第二分水枢纽设计洪水流量为4 2 5 i n 。 s ， 校核洪 水流量 为5 3 8 m s ， 分别 较 原设 计 值 超 出 2 2 和 2 7 ， 特别是 2 0 1 1年车尔 臣河流域发生特大洪水过 程 ， 洪峰持续时间长达 2个月 ， 枢纽 上游数十米河道 布满了枯木、 杂草及生活垃圾等漂浮物 ， 泄洪闸和冲 沙闸门因受洪水 波动、 漂浮物撞击和 闸门开度有 限 而震动强烈， 汛后检查发现 1 和 2 泄洪 闸牛腿混凝 土结构发生大范围开裂 和掉块 现象， 其余 3孑 L 泄洪 闸牛腿局部出现细微裂缝。 2 ) 枢纽运行 时间较长 ， 牛腿混凝土结构劣化严 重： 第二分水枢纽至今已运行近2 0 a ， 根据运行管理 单位资料 ， 汛期牛腿部位有时处于最高洪水位以下 ， 泄洪闸牛腿局部范 围可见气孔 、 错 台、 微细裂纹 等， 局部有钢筋出露现象。根据上述资料， 初步判定第 收稿日期 2 0 1 3 0 8 一 l 2 作者简介 吴卉平( 1 9 7 6一) ， 男， 新疆库尔勒人， 工程师， 从事水利水电工程勘测设计工作， - 1 7 2 - 吴卉平： 混凝土快速修补材料在水闸牛腿结构修补中的应用 第 4期 二分水枢纽混凝土结构结构 劣化类 型为冻融劣化 、 钢筋腐蚀及表面缺陷。 3 ) 运行管理措施欠缺， 枢纽长时间带病运行： 第 二分水枢纽管理单位距且末县城较远， 附近人烟稀 少 ， 交通不便 ， 加之运 行管理人员文 化程度低 ， 缺乏 相关 的工程维护工作经验 ， 遇到异常和突发情况 时 不能及时进行上报 和处理 ， 导致第 二分手枢纽 泄洪 闸牛腿混凝土结构损坏情况不断恶化。 一 一 图 2 2 泄洪闸两侧牛腿现状 3 混凝土结构修补 3 1 修补材料选择 根据第二分水枢纽泄洪闸牛腿混凝土结构 的损 坏情况及防洪度汛 的严 峻形势 ， 本次处 理方案采用 了天津领邦公司生产的混凝土快速修补材料对泄洪 闸牛腿混凝土进行修补 ， 该材料由混凝土界面剂( 单 组份 ) 、 水 泥基钢筋 阻锈剂 和混凝土 快速修砂 浆组 成 ， 具有与基层 黏结 性好 、 快凝 快干 、 收缩 小、 强度 高、 抗裂性能好等特点 ， 特别是该 材料 的外观与混凝 土结构的外观几乎相同， 有助于枢纽外观保持。 3 2 修补材料特点 天津领邦公司生产的混凝土快速修补材料主要 特点为： 单组份， 只需加水拌合即可； 快干， 在 3 0 4 0 m i n 固结； 不流淌、 不下垂； 黏结力 良好； 干缩率极低， 抗开裂性能好； 无毒无害， 属环保型 产品； 适用范 围： 修补各种混凝 土结 构及 预制 构件 。 3 3 施工工艺流程 施工工艺流程 ： 混 凝土表面处理 钢筋表 面处 理一涂刷水泥基钢筋阻锈剂一涂抹混凝土快速修补 材料 。 3 3 1 混凝土表面处理 混凝土表面处理包括 2个部分： 混凝土表面 处理 ： 利用风镐 人工剔 除牛腿混凝土面层 至新 鲜混 凝土， 然后依次用高压风、 高压水枪及丙酮将基底的 杂物、 灰尘 、 油污等清洗干净 ， 尽量将待修补部 位修 成直角。涂刷混凝土界面剂( 单组份) ： 将水倒入 干净容器 中， 加入混凝土界面剂( 单组份) 粉料 ， 用搅 拌器搅拌3 rai n ， 然后用润湿的刷子将其均匀刷涂到 需要处理 的基面上 ， 涂刷 3层并在空气 中养护2 4 h 。 3 3 2 钢筋表面处理 利用钢丝刷及丙 酮人工清除钢筋表面的锈迹 、 油污、 混凝土碎片等杂物， 确保钢筋表面完全露 出金 属光泽。 3 3 3 涂刷水泥基钢筋阻锈剂 将水倒入干净容器 中， 加入水泥基钢筋阻锈剂， 用搅拌器搅 拌成 均匀 、 可涂 刷 的奶 油状 ， 静 置 3 5 m i n 后用刷子在钢筋表面涂刷一遍阻锈剂 ， 干燥 1 0 1 5 m i n 后再涂刷第二遍 ， 该工序必须在钢筋表面处 理完毕后2 4 h 内进行施工 。 3 3 4 涂抹混凝土快速修补砂浆 将水倒人干净容 器 中， 加入混凝土快速修补砂 浆 ， 用搅拌器搅拌成均 匀 、 良好 的混合物 ， 将混合物 用刮板等工具抹 至修补 区域 ， 每层厚度 2 5 mm， 逐 层挂抹直至修补成设计外形 ， 然后立 即覆盖并进行 3 d 的湿润养护。 4 修补及运行效果 车尔臣河主汛期为 6 _8月， 为确保 枢纽安全度 汛 ， 本次修补工程于 2 0 1 3年 5月 中旬开工 ， 6月初完 成了 1 和2 泄洪闸牛腿混凝土结构修补工作( 其余 3孔泄洪闸牛腿暂不修补) ， 工期为2 0 d ， 处理费用为 3 8 万元。 2 0 1 3年主汛期过后， 运行管理单位对第 二分水枢纽 1 和 2 泄洪闸牛腿混凝土结构修补效果 评论为 ： 1 和 2 泄洪 闸牛腿混凝土结构坚 固、 外观 良 好 ， 泄洪 闸 门启 闭 正 常， 修 补 效果 满 足 运 行 管 理 要求 。 5 结论 利用混凝土快速修补材料修补混凝 土结构 、 预 制构件等结构， 由于其具有材料用量较少 、 施工快速 简单 、 修复效果明显等优点 ， 可有效延长上述结构的 使用寿命， 将其推广应用于时效性较强和抢修类工 程时具有较好 的经济效益和社会效益。 参考文献： 1 魏诗雅， 欧娅 混凝土修补材料浅析 J 企业家天地， 2 0 1 0 ( 0 6 ) ： 6 - 1 73 -