丙乳砂浆在南干渠工程二衬混凝土施工中的应用.pdf

水利水电技术第43卷2012年第5期 丙 乳 砂 浆 在 南 干 渠 工 程 二 衬 混 凝 土 施 工 中 的 应 用 付亚坤，李晓红 (中国人民武装警察部队水电第一总队，广西南宁530028) 关键词：丙乳砂浆；二衬混凝土；质量缺陷； 中图分类号：TV 682( 21) 文献标识码：B 1工程简介 南干渠工程 文章编号：1000一0860(2012) 050018-03 南干渠工程是北京市南水北调配套工程的重要 组成部分，工程承担着为郭公庄水厂、黄村水厂、 亦庄水厂、第十水厂和通州水厂等提供南水北调 水源的任务。南干渠工程位于北京市南部地区， 工程起点位于丰台区卢沟桥地区老庄子乡，沿五 环路向南转向东，终点到亦庄水厂调节池，全长 约272km 。根据不同的工程规模和施工工法将工 程分为上、下段，上、下段分界点在京泸高铁的东 侧，上段为2孔内径3 400m m 的钢筋混凝土隧洞， 一衬采用浅埋暗挖法施工(局部明挖) ；下段为l 孔 内径4700m m 的钢筋混凝土隧洞，一衬采用盾构法 施工。南干渠的输水规模为上段设计流量30m 3s， 加大流量35m 3s；下段设计流量27m 3s，加大流量 32m 3s。工程等级I 等，建筑物级别l 级，地震设 防烈度8度。 2丙乳砂浆的使用 21丙乳砂浆简介 丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简 称，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆。丙乳砂 浆是一种新型混凝土建筑物的修补材料，具有优异 的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老 化等性能，和树脂基修补材料相比具有成本低、耐 老化、易操作、施工工艺简单及质量容易保证等优 点。 丙乳砂浆与普通砂浆相比，具有极限拉伸率提高 l一3倍，抗拉强度提高13515倍，抗拉弹模降 18 低，收缩小，抗裂性显著提高，与混凝土面、老砂浆 及钢板粘结强度提高4倍以上，2d吸水率降低10 倍，抗渗性提高15倍，抗氯离子渗透能力提高8倍 以上等优异性能，使用寿命基本相同，且具有基本无 毒、施T方便、成本低，以及密封作用，能够达到防 止老混凝土进一步碳化，延缓钢筋锈蚀速度，抵抗剥 蚀破坏的目的。 丙乳水泥砂浆具有良好的耐候性、耐久性、抗渗 性、密实性和极高的粘结力以及极强的防水防腐效 果。可耐纯碱生产介质、尿素、硝铵、海水、盐酸及 酸碱性盐腐蚀。它与普通水泥和特种水泥配制成水泥 砂浆，通过调和水泥砂浆浇筑或喷涂，手工涂抹的方 法在混凝土及表面形成坚固的防水防腐砂浆层，属刚 韧性防水防腐材料，长期浸泡在水里寿命在50年以 上。 22丙乳砂浆配合比 聚合物水泥砂浆中水泥采用425级普通硅酸 盐水泥；少量修补时砂子为三种不同目数的石英砂 按照l ：1：l 的比例混合而成，大量修补采用天然砂 时，通过清洗降低天然砂的含泥量；聚合物乳液为 D 0w 公司的A PR一968L0，单方用量697kg。为 保证界面有良好接触和好的粘结性能，在新老混 凝土结合面涂刷界面剂。外加剂的掺量均以水泥 用量为基准计算，使用时将外加剂溶人拌和水中 使用。 基于丙乳砂浆的特点，特别是长期浸泡仍然能够 收稿日期：加120229 作者简介：付亚坤(198l 一)。女工程师。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 保证施工质量的优点，结合南干渠工程建成后的主要 功能，经过中国水利水电科学研究院工程检测中心依 据聚合物改性水泥砂浆试验规程(DLT 5126 2001)对该砂浆抗压、抗拉强度的试验，决定采用该 材料进行施工。 “聚合物水泥砂浆试验报告”中结果如表1、表2 所列。 表1聚合物水泥砂浆配比 外加剂A外加剜B 单，r_If料kg 水胶比 掺量掺旦_ 永水泥石英砂聚合物乳液 0， 3500070 ool207697 1l152 697 表2界面剂配合比 水kg水泥kg聚合物乳液kg外加剂A 掺量 33l oo10o007 23丙乳砂浆对混凝土质量缺陷的处理 在混凝土结构拆模后，进行混凝土结构外观质量 缺陷的检查，主要的检查项目为：建筑物外部尺寸偏 差、表面平整度、表面蜂窝、麻面、气泡、孔洞、缺 损、挂帘、错台、钢筋头外露、管件头外露、冷缝、 施T缝等。对于一般的外观质量缺陷，如气泡、蜂 窝、麻面、错台、挂帘、漏筋、浅表裂缝等，采用聚 合物水泥砂浆进行处理。 处理程序为：基面处理一聚合物净浆打底一聚 合物砂浆一聚合物净浆刷面共4个步骤。 231基面处理 2311 蜂窝的处理 将缺陷部位松散混凝土凿除，直至密实混凝 土。凿坑 四周成方形、圆形或直条状，避免出现锐 角的部位。凿除蜂窝时，凿铲应垂直混凝土表面旌 工并控制周边修补厚度不小于I 0cm 。凿挖过程 中，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，原则上不小于1em ；凿挖 后，如钢筋出露，凿除深度控制至钢筋底面以下不 小于5cm。 2312麻面的处理 深度小于5m m 的麻面，主要采用打磨的方式进 行处理，麻面磨除深度不小于麻面深度，磨乎后将打 磨后的表面清洗洁净。打磨后，若留有砂线，应将其 内污垢清除后，再进行下一步工序。 深度5m m 的麻面。先标定范围凿成四边形或 多边形等规则面，麻面凿除深度应达到最凹处，周边 至坚实混凝土基面深度不小于5m m ，并清洗洁净打 水利水电技术第43卷2012年第5期 付亚坤，等丙乳砂浆在南干渠工程二衬混凝土施工中的应用 磨后的表面。 2313模板印痕处理 对凸出的模板印痕，采用打磨的方式进行处理， 以保证打磨后混凝土面与周边混凝土平顺衔接；对于 模板拼缝不严漏浆形成的砂线，将砂线内污垢清除 后，采用聚合物水泥砂浆修补抹平。处理过程中形成 的毛面，涂抹一道界面剂后，表面Jj 聚合物水泥砂浆 抹平。 2314结构缝错台、挂帘处理 先铲除错台形成的漏浆挂帘，然后对形成错台的 部位，进行打磨处理。 处理错台过程中形成的毛面，涂抹一道界面剂 后，表面朋聚合物水泥砂浆抹平；错台形成的架空。 进行凿槽处理，槽内采用聚合物水泥砂浆修补，表面 1015 m m 采用聚合物水泥砂浆修补抹平。 2315混凝土表面脱皮、破损 混凝土表面脱皮，采用打磨的方式处理，打磨时 注意与四周成型混凝土平顺过渡连接，磨至表面光滑 平整。如局部形成浅坑 ，可在大面积磨光、磨平后， 进行凿挖，深度小小于2cm 为宜，然后用聚合物水 泥砂浆抹光压实。 2316浅表裂缝处理 裂缝处理根据裂缝宽度分为浅表裂缝和深层裂 缝处理，对于宽度小于01m m 的裂缝，拟沿裂缝 20m m 范围内，用钢丝刷利毛，然后用丙酮清洗表 面，涂一道界面剂进行密封处理即可；裂缝宽度 在O 1一O 2m m 区间时，顺裂缝发展方向，凿一 条宽80m m ，深1530m m 的矩形槽，槽长两端 超出裂缝长度30cm ，然后采用聚合物水泥砂浆抹 光压实。 2317 混凝土表面出露钢筋头和金属预埋件的处理 手持砂轮机紧贴混凝土面从两个方向打坡口切 人将拉筋头割除，切割后的钢筋头应低于混凝土表 面2m m ；预埋件尺寸较大，采用上述方法难以割 除预埋件露头时，将四周混凝土凿除，混凝土凿除 时尽量减少凿挖范围，以方便切割钢筋头和金属预 埋件为准，可凿成圆形或方形，槽深35 cm 。距 混凝土面23cm 处割断钢筋头或金属预埋件。 预埋件切割过程中，形成切槽时，槽内采用聚 合物水泥砂浆修补；未形成切槽的部位，涂一道界 面剂后，用聚合物水泥砂浆抹平。钢筋等露头割除 时，周围混凝土受到损伤，按其损面大小凿除掉损 伤的混凝土，四周凿成垂直深度不小于l O一20m m 的槽口，然后涂一道界面剂后，用聚合物水泥砂浆 19 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 付亚坤，等丙乳砂浆在南干渠工程二衬混凝土施工中的应用 压实抹光。 2318混凝土表面脱皮、破损 混凝土表面脱皮，采用打磨的方式处理，打磨时 注意与四周成型混凝土平顺过渡连接，磨至表面光滑 平整。如局部形成浅坑 ，可在大面积磨光、磨平后， 进行凿挖，深度不小于2cm 为宜，然后用聚合物水 泥砂浆抹光压实。 232 丙乳砂浆的施工工艺 拌制丙乳聚合物砂浆时，首先将水泥和砂子按照 配合比拌制均匀，再加入经试拌确定的水和聚合物乳 液充分拌和均匀，材料必须称量准确，尤其是水和 聚合物，拌和过程中不能任意扩大水灰比。 所有处理过的基面必须用清水冲洗干净、湿润， 施工前应保持混凝土表面处于面干饱和状态。在确定 无明显渗水条件下，方可进行施工；否则，采取导水 措施、并用喷灯烘烤后，再进行施工。 首先在干净的基面涂抹丙乳净浆。然后在净浆未 硬化时分层抹压聚合物砂浆，每层厚度控制在5啪 左右。抹压时采用倒退法进行，即加压方向与砂浆流 动方向相反。聚合物砂浆抹压约4h( 表面略干)后， 采用农用喷雾器进行水喷雾养护，或用薄膜覆盖，养 护1d后再用毛刷在面层刷1次聚合物净浆，要求涂 抹均匀封闭，待净浆终凝结硬后继续喷雾养护，使砂 浆面层保持潮湿状态7d 233 丙乳砂浆的施工应注意的问题 在使用丙乳砂浆时应注意其施工温度必须保持在 5以上；用425以上等级的普通硅酸盐水泥，砂 须过25m m 筛；丙乳砂浆一次拌和不宜过多，每次 拌制的丙乳砂浆，要求能在3045IIl i n内使用完， 一次拌和量以控制在10kg水泥为宜(人工抹压施 工)。 234检查与验收 检查验收标准为经批准的处理方案及设计、合同 文件规定的质量标准。采用聚合物水泥砂浆填补完成 7d后，用小锤轻击砂浆表面，声音清脆为合格，声 音发哑者要凿除重补，修补过程与前次相同。 宰宰枣木 在南干渠工程中使用丙乳砂浆对二次衬砌混凝土 的缺陷处理是对混凝土外观质量出现问题的一种补救 措施。实际在混凝土衬砌施工过程中，尽量控制混凝 土塌落度和扩展度，掌握浇筑时间以及其他可以影响 浇筑质量的可控因素，尽量减少可能出现的问题，使 浇筑质量达到“内实外光”的效果。 (责任编辑欧阳越) +_+啼+啼一+啼+_壬啼+啼呻+嘻啼+啼+啼+-量+啼+啼一+_卜龟+呻+啼+嘻+啼+嘻+啼+啼扣圣+_H砷+_一一+-H+呻+啼+啼+- 量+峙+啼+嘈 (上接第17页) ( 4) 加快施工进度。由于墙体和顶板模板脱模 后可整体移动到下一个仓号继续施工，所以相比管 身内侧顶板模板采用组合钢模板、支撑采用满堂红 脚手架的施工方案来说，施工进度可加快1倍以 上。 ( 5)提高模板使用寿命、降低安全成本。由于顶 板模板脱模后不需散支散拆，现场文明、安全，减少 了模板和脚手架的摔磕现象，增加了模板和脚手架的 使用寿命。 +枣孝宰 邢台七里河渠道倒虹吸工程管身顶板施工采用管 身顶板台车。结构简单，操作方便，使用安全，大大 加快了施工进度，提高了施工质量，降低了施工成 本，现场施工文明，经济效益显著。实践证明，管身 顶板台车模板，在类似结构的工程施工中，具有广泛 的应用前景和推广价值。 参考文献： 1刘鸿丈材料力学( 上册) M 北京：高等教育出版社 I5 2杨嗣信建筑下程模板施下手册(第二版) M 北京：中国建 筑工业出版社，2006 3江正荣，朱国梁简明施工计算手册M 北京：中国建筑工 业出版社，1996 4 张洪信，管殿柱有限元基础理论与AIlsys110应用 M 北 京：机械工业出版社，2009 5龚曙光，黄云清有限元分析与A NsYsAPDL 编程及高级应用 【M 北京：机械工业工业出版社2009 6 赵井文，胡士卿，梁瑞华钢模台车在南水北调滹沱河倒虹吸 工程中的应用J河北水利，25(2)：24-25 (责任编辑欧阳越) 推进依法行政实现依法治水 术利水电技术第43卷2012年第5期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m