水工建筑物混凝土过流面质量缺陷处理.pdf

J ： ： F IJ 1 2 0 1 2年 8月 广 东水利水 电 GUANGDONG W ATER RES0URCES AND HYDROPOWER S u p 1 Au g 2 01 2 水工建筑物混凝土过流面质量缺陷处理 黄 韬 ( 广东省水利水电第三X - 程局 ，广 东 东莞 5 2 3 7 1 0 ) 摘要 ： 水_ T - 混凝土过流面质量缺陷部位在高速水流冲刷下容易产生空化和空蚀破坏，对建筑物的安全运行有一定的影 响。该 文通过 大燕河水闸混凝 土过 流面质量缺 陷的处理 ，对水工建筑物混凝土过流面质量缺 陷的处理方 法进行研 究 ，为 今后此类问题的处理提供一定的参考。 关键词 ：水工建筑物 ；过流面 ；缺 陷处理 中图分类号 ：T V 6 9 8 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 0 l 1 2 ( 2 0 1 2 ) s l 一 0 1 1 0 0 2 1 概 况 清远水利枢纽大燕河水 闸工程位于清远市江 口镇 潜江与大燕河交汇 口的大燕河 口，由泄水 闸和交通桥 2部分组 成 ，水 闸设计标 准为 P=2 ，校核标 准 为 P： 0 5 。 建筑物从左岸至右岸依次为 ：7孔平板钢闸 门泄水闸及交通桥。泄水 闸采用 2孔 1缝 ，闸孔净宽 为 1 2 0 m，中墩厚 为 3 0 m，缝墩厚为 4 0 m，边墩 厚 为 1 5 m，闸室底板顺水流长为 1 5 0 m，在泄水闸后设 消力池 ，长为 3 0 0 m，泄水 闸上游设混凝土铺 盖，长 为 2 5 0 m。 该工程水下部分施工过程 中在闸底板表面 、闸墩 侧面及消力池表面等部位均产生了不 同程度的质量缺 陷 ，这些缺陷将对 日后水 闸正常运行造成一定的影响 ， 必须在围堰拆除过水前完成缺陷部位的处理。 2 质量缺陷情况检查 1 )闸底板 闸底板表面的质量缺陷主要是在光面过程 中，由 于时间掌握 的不准确 ，造成表面开裂 ；同时个别边角 在光面时遗漏 ，硬化后形成麻面。 2 )闸墩 闸墩侧面的质量缺陷主要是 由于漏浆 、模板安装 偏差 、混凝土配合比以及振捣等问题 ，造成出现错台 、 蜂窝 、麻面 、挂帘 、砂线 、气泡等。 另外 ，在 闸墩模板拆除后 ，遗留在 闸墩侧面的外 漏拉筋同样会成为影响混凝土过流面质量的重要因素 ， 冈此也要妥善处理 。 3 )消力池 消力池表面的质量缺陷成 因及类型除和 闸底板一 样外 ，在左岸第一段 消力池光 面后 ，由于突降大雨 ， 部分区域来不及覆盖 ，被雨水冲刷 ，造成起砂及毛面。 3缺 陷处理措 施 针对该工程水下部 分施 工过程 中在 闸底板表 面、 闸墩侧面及消力池表面等部位产生的质量缺陷 ，结合 工程现场实际情况 ，制定 了如下相应 的处理措施 ： 1 )蜂窝、麻面处理 蜂窝 、麻面按深浅度不同，采用凿除填补或打磨 涂抹方式处理。对于深度大于 5 m m的蜂窝、麻面 ，先 确定需凿除混凝土的范围，用砂轮切割边界 ，切 除深 度应 比凿除深度略浅 ，再凿除边界 内的混凝 土，修补 深度按 2 3 e ra控制 。凿除 面平 面形状应是一个 四边 形或多边形 ，修补面周边凿成鱼尾形，顶角为 7 0 。 8 0 。修补面清洗 干净 ，待其干燥后 回填环氧砂浆 。 对于深度小于 5 m m 的蜂窝 、麻面 ，主要以打磨 为主， 磨除厚度应不小于 5 m m，打磨后应满足平 整度要求 ， 打磨后的混凝土面采用环氧胶泥涂刮 2遍 。 2 )错台 、挂帘 、砂线处理 错台 、挂帘 、砂线的处理按“ 高磨低补 ” 的原则进 行。先确定处理部位 ，铲除挂帘 ，对超 出平整度 的范 围进行打磨处理 。对 于凹陷区深度较大 ，或砂线深度 超过 5 mm，打磨后不能满足平整流度要求的部位 ，采 用 2 m直尺测量高差并确定需填补 区域 ，再采取切槽 凿除凹陷区混凝土，最低部位凿除深度不小于 5 m m。 将修补面冲洗干净 ，待其干燥后回填环氧砂浆。 3 )气泡处理 气泡采用涂刮环氧胶泥处理。过流面上的气泡主 要分布在 闸墩侧面 ，直径小于 2 m m 的不需要 进行修 补 J 。对于直径大于 2 mm的气泡 ，先用尖头铁钉将气 泡膜造毛 ，扩大气泡外露面 ，然后 用高压水枪将气泡 内外乳皮冲洗干净 ，直至微毛，修补面干燥后用铁钉在 气泡内从多方向蘸环氧胶泥挤入气泡内，对每一个气泡 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 6 2 4 作者简介：黄韬( 1 9 7 0一) ，1 二 程师 ，从事水利水电T程施工技术管理工作。 l l 0 2 0 1 2年 8月 增 刊 1 黄韬 ：水 工建筑物混凝土过流面质量缺 陷处理 孑 L 需多次来 回刮和挤压 ，以利气体排出，保证孔内填充 密实，对于较大的气泡 ，应分层多次填刮 ，直至与过流 面平齐，待环氧胶泥完成收缩后再进行一次涂刮处理。 对于气泡较多的部位 ，为保证过流面光滑度 ，要求对侧 墙进行满刮胶泥处理 ，满刮作业一般进行 2遍 。 4 )大面积凿除修补处理 对于左岸 第一段消力 池光面后 ，由于突 降大雨 ， 部分区域来不及覆盖 ，被雨水 冲刷 ，造成起砂及毛面 的部位 ，修补厚 度按 不超过 l O c m控 制 ，采用 回填 环 氧砂浆 ，同时增设结构措施进行处理。首先沿处理 范围线切割成鱼尾状 ，顶角为 7 0 。8 0 。 ，并凿除缺陷 混凝土 。修补范 同内布置 T形锚杆 ，间距为 3 0 c m， 呈梅花形 布置。锚杆采用 q b l 2 mm的 I 级钢筋 ，长 2 2 2 3 c m，植 入 深 度 不 小 于 1 5 e m，锚杆 外 端 焊 接 长 2 5 e m、q b l O mm的水平 钢筋。锚 杆孔 采用 手提 电钻配 q b l 6 m m钻头造孔 ，孑 L 内注入约 2 3段长 的环氧胶泥 ， 锚杆插人后 2 h内不允许外力碰撞 。孔内环氧胶泥达到 龄期后 ，将修补面 冲洗干净 ，待修补面干燥后按条带 状分层 回填环氧砂浆 ，条带宽度为 4 05 0 c m，环氧砂 浆分层厚度为 2 e ra左右。 5)表 面开 裂 对于闸底板 由于光面时间掌握不准造成 的表面开 裂 ，采取表面封闭的处理方式。沿裂缝两侧 5 c m范围 打磨平整 ，并对裂缝周边采用高压水枪冲洗干净 ，干 燥后沿裂缝两侧 5 c m宽 范围均匀涂刷一道环氧基液 ， 再用环氧胶泥抹平收光。 6 )外漏拉筋处理 拉筋头采用砂轮切割 ，与混凝土表面平齐 ，严禁 采用电弧烧割 ，也不允许采用重锤砸 断。用取芯钻沿 钢筋头周边钻深为 2 3 c m、直径为 5 6 e ra的圆柱体 ， 凿除圆柱体混凝 土，将钢筋头用气割切割距修补 面不 少于 2 c m，再用取芯钻扫孔加深 2 e m，并凿除烧伤混 凝土 ，边缘破损处应凿成方 形槽 。孔 口用 高压水清洗 干净 ，干燥后分层 回填环氧砂浆。 4缺 陷处 理材 料 1 )环氧胶泥 环氧胶泥全称 为 C O N C R E S I V E 1 4 3 8双组份环 氧 树脂粘结浆体 ，经过调查该产品在三峡工程 中有较好 的应用效果l 2 J 。其 A组份为 白色 ，B组 份为黑色 ，配 制 比例为 2 ： 1 ( A： B) 。修补 时为消 除色差 ，使用前进 行了多 次试配 ，最终确 定环 氧胶 泥与 4 2 5 R水 泥 按 1 ： 0 2 5 0 3 0 ( 重量 比) 混合 配制 ，使其颜色与混凝 土 颜色大致相近。 2 )环氧 砂浆 环氧砂浆是混凝土修补常用材料 ，根据 以往的使 用经验 ，修补时要求使用的材料应为双组份 、现场 配 制方便 、无毒或低毒 、可调色等条件。通过参考其他 工程的使用效果以及试验数据 ，且从便于施工的角度 出发 ，最终选用 N E一型环氧砂浆 。 5 缺 陷处理 方法 环氧胶泥施工前 ，修补面必须清洗干净 ，并 自然 干燥 ，不能采用烘干处理 ，若修补面有水份容易引起 环氧胶泥脱壳或起泡 。修补 时用刀 口平整的抹刀来回 刮和用力挤压胶泥 ，将空气排 出，最后收光。第 2遍 涂刮时，与第 1 遍间隔 3 h 。固化后的修补面应光洁平 整，不允许有刮痕 。环氧胶泥为 自身养 护，一般养护 为 7 d ，期 间修补面严禁与水接触。 采用环氧砂浆修补时，修补面应清 除松动骨料并 采用高压水冲洗 干净 ，干燥后涂一遍环氧基液 ，待基 液用手触摸有拉丝现象时 ，再填补环氧砂浆 ，每层环 氧砂浆填补厚度不大 于 2 c m，层 间间歇 1 82 4 h ，环 氧砂浆层 间需刷环氧基液 1遍。立面修补时应从下 向 上用力 ，边压实边抹平 ，防止砂浆下坠。修补面积过 大时 ，按从下至上 的顺序进行分块分 区修补 ，条带宽 度不 大 于 5 0 e ra。环 氧砂 浆 修 补 时 环 境 温度 控 制 在 1 5 2 5 为最佳 ，最低温度不低于 1 0 c = ，该工程在 修补时正处于 3月底至 4月底期 间，完全符合环氧砂 浆的温度要求。 6处 理效 果 该工程混凝土过流面质量缺陷处理施工于 2 0 1 1年 4月底全部完成 ，并且 通过了通水前 阶段验 收，验收 结论为：修补后 的过流面平整度和抗 冲耐磨性能满足 水闸使用要求。 该水闸于 2 0 1 1 年 5月 2日过水 ，至同年 8月份 ， 水位基本 回落至枯水期水位 ，工程业 主及监理要求对 所有混凝土过流面进行检查 ，检查发现 ：混凝土过流 面未 出现空蚀现象 ，环氧砂浆及环氧胶泥修补面无脱 落现象 ，实践证明所采取的处理措施达到 了预期 的效 果 ，保证 了水 闸的安全运行 。 7经验 总结 混凝土过流面缺陷处理 时应尽量少损伤原结构混 凝土 ，尽可能避免大面积凿除原结构混凝 土而回填修 补材料 ，以“ 宁磨不凿 ，多磨少补 ” 为处理原则 。 8结 语 水工混凝土过流面质量缺陷处理标准高 、要求严 ， 通过对水闸汛期运行后 的检查 ，说 明对过流面质量缺 陷处理是成功的。 通过该工程的实践证 明，对水 工建筑物过流面常 见的质量缺陷处理措施是科学 、合理 、可行 的，为今 后水利水电工程 中同类问题的处理提供 了宝贵的经验 ， 值得在行业中推广。 参考文献 ： 1 D L T一 5 2 0 72 0 0 5水T建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术 规范 S 北京 ：中国电力 出版社 ，2 0 0 5 2 中国葛洲坝集团公司三峡工程施工技术( 二期 程卷) M 北京 ：中国水利水 电出版社 ，2 0 0 3 ( 本文责任编辑马克俊)