新疆頭屯河水庫除險(xiǎn)加固工程泄水隧洞水工混凝土病害處理

章 萍

（新疆水利廳頭屯河流域管理處 昌吉 831100）

1 工程概況

頭屯河水庫泄水隧洞位于壩址區(qū)河床右岸山體內(nèi)，總長487.5m，隧洞斷面為圓形，內(nèi)徑2.5m。目前泄量按30m3/s控制。隧洞于1981年基本建成投入使用，由于長期運(yùn)行未進(jìn)行檢修，洞身內(nèi)裂縫較多，洞身部位有射水，混凝土表面被水流磨蝕，產(chǎn)生了許多寬窄不一、長短不同的裂縫，導(dǎo)致隧洞內(nèi)多處有漏水、滲水現(xiàn)象，給隧洞的正常運(yùn)行帶來了隱患。經(jīng)2009年現(xiàn)場勘查，共發(fā)現(xiàn)環(huán)形裂縫17條，總長355.2m，混凝土磨蝕面11.17m2。

2 混凝土裂縫

2.1 裂縫產(chǎn)生的原因

洞身襯砌后由于混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)瘸霈F(xiàn)的裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)均會(huì)造成不利的影響。

2.2 裂縫處理

在混凝土裂縫處剔槽抹丙乳砂漿進(jìn)行修補(bǔ)處理。施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→確定修復(fù)部位→切割開槽→沖洗基面→漏水、滲水部位處理→涂刷底層凈漿→拌制丙乳砂漿→分層抹壓丙乳砂漿→涂刷面層凈漿→養(yǎng)護(hù)→檢查驗(yàn)收。

2.3 原材料選用

a.水泥。42.5號(hào)高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品。

b.砂子。粒徑小于2.5mm的中細(xì)砂，當(dāng)?shù)丶庸ず由啊?/p>

c.丙乳。烏魯木齊市產(chǎn)品。

d.水不漏。速凝型水不漏，北京產(chǎn)品。

2.4 配合比

a.凈漿配合比為：水泥∶丙乳=2∶1。

b.丙乳砂漿配合比為：水泥∶砂子∶丙乳∶水=1∶2∶（0.25～0.3）∶若干（水根據(jù)現(xiàn)場水泥砂子及施工和易性要求確定）。

c.水不漏配合比為：粉∶水=1∶0.2～0.3。

2.5 基面清理

為保證在鑿除裂縫修補(bǔ)面時(shí)不致對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生破壞，并保持裂縫修補(bǔ)面寬窄一致，先用手持式切割機(jī)對(duì)擬修補(bǔ)的裂縫兩側(cè)進(jìn)行切割分隔，槽寬控制在10cm左右。而后用風(fēng)鎬、電錘等工具沿裂縫走向?qū)⒗匣炷凌彸蒛形槽，深度控制在2～3cm。在用丙乳砂漿抹面前必須用鋼絲刷、毛刷將基面污物、塵土和松散部分清理沖洗干凈，并使施工面處于飽和狀態(tài)（但不應(yīng)有積水）。

2.6 涂刷凈漿

按凈漿配合比配制凈漿，在清洗干凈的修補(bǔ)面上先涂刷底層凈漿，要求涂面均勻、無漏涂現(xiàn)象。

2.7 抹壓丙乳砂漿

抹壓砂漿應(yīng)在底層凈漿未完全硬化前進(jìn)行。按配合比配制丙乳砂漿，先將水泥和砂子干拌3遍，拌合均勻后加入水和丙乳再濕拌三遍。材料必須稱量準(zhǔn)確，砂漿宜少拌、勤拌，一次配置不宜過多，一般按30～45min的用量控制。丙乳砂漿應(yīng)分層抹壓完成，每層厚度控制在7mm左右，抹壓以倒退法進(jìn)行，即加壓方向與抹砂漿層前進(jìn)方向相反，要求抹壓密實(shí)，表面平整光滑，抹壓成型后的丙乳砂漿面應(yīng)高出老混凝土5～10mm，寬窄基本一致，曲線流暢、圓滑、美觀。抹面時(shí)注意向一個(gè)方向抹平，不要來回重復(fù)，一般不需要二次收光。

2.8 養(yǎng)護(hù)

丙乳砂漿抹壓后4h（表面略干后）采用人工噴水養(yǎng)護(hù)，在陽光照射處或通風(fēng)部位采用覆蓋濕養(yǎng)護(hù)，使丙乳砂漿保持潮濕狀態(tài)。

3 混凝土磨蝕

3.1 磨蝕產(chǎn)生的原因

過水后在推移質(zhì)和懸移質(zhì)的影響下及高速水流沖刷的作用下，混凝土迎水面遭到破壞。

3.2 處理措施

對(duì)混凝土磨蝕面進(jìn)行抗沖耐磨處理。施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→確定修復(fù)部位→對(duì)磨蝕不均勻面進(jìn)行鑿毛處理→沖洗基面→涂刷底層凈漿→拌制丙乳砂漿→分層抹壓砂漿→涂刷面層凈漿→養(yǎng)護(hù)→檢查驗(yàn)收。

3.3 清理基面

在抹壓丙乳砂漿前必須用鋼絲刷、毛刷將基面污物、塵土和松散部分清理、沖洗干凈。對(duì)于磨蝕深度小于2cm的部位，在修補(bǔ)區(qū)的邊緣用手持切割機(jī)切一道封閉的“○”形或“□”形框槽，人工鑿除框內(nèi)老混凝土磨蝕面2～5cm深。對(duì)于磨蝕深度大于2cm的部位，人工鑿除5cm深老混凝土后，先回澆丙乳豆石混凝土3cm左右（最大粒徑1cm），再抹壓表層丙乳水泥砂漿。

3.4 涂刷凈漿

按凈漿配合比配制凈漿，在清洗干凈的修補(bǔ)面上先涂刷一層凈漿，要求涂面均勻、無漏涂現(xiàn)象。涂刷凈漿前一天施工面應(yīng)灑水充分濕潤并處于飽和狀態(tài)。

3.5 抹壓丙乳砂漿

在凈漿未硬化前，按配合比配制丙乳砂漿，先將水泥和砂子拌均勻再加入水和丙乳，充分拌和均勻，材料必須稱量準(zhǔn)確，要求一次配置量不宜多，一般按30～45min的用量控制。丙乳砂漿的抹壓不宜一次完成，應(yīng)分層抹壓，每層厚度控制在7mm左右，抹壓以倒退法進(jìn)行，即加壓方向與抹砂漿前進(jìn)方向相反，要求抹壓的丙乳砂漿層密實(shí)且表面平整光滑，抹壓成型后的丙乳砂漿面應(yīng)高出老混凝土5～10mm，邊線整齊、光滑，曲線流暢、圓滑、美觀。砂漿鋪筑到位后，應(yīng)用力壓實(shí)。抹面時(shí)應(yīng)注意向一個(gè)方向抹平，不要來回重復(fù)抹，不需要二次收光。

3.6 養(yǎng)護(hù)

丙乳砂漿抹壓后4h（表面略干）采用人工噴水養(yǎng)護(hù)，在陽光照射處或通風(fēng)部位采用覆蓋毛毯灑水養(yǎng)護(hù)，使丙乳砂漿始終保持潮濕狀態(tài)。

4 結(jié)語

水工混凝土病害處理質(zhì)量控制的重點(diǎn)：一是基礎(chǔ)面處理，必須鑿除足夠的寬度和深度，使抹壓后的丙乳砂漿具有一定的厚度，從而保證個(gè)體強(qiáng)度；二是抹壓丙乳砂漿前一定要對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行徹底清理和充分濕潤，以保證砂漿與老混凝土有效粘接；三是采購正規(guī)廠家生產(chǎn)的化工產(chǎn)品，施工前做一個(gè)試驗(yàn)段以驗(yàn)證配合比和原材料質(zhì)量；四是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，一般洞形工程均有大小不同的穿堂風(fēng)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)兩端洞口進(jìn)行封閉，對(duì)邊頂拱不便覆蓋的部位可采用噴霧器噴水養(yǎng)護(hù)。頭屯河水庫泄水隧洞混凝土經(jīng)裂縫和磨蝕面防沖耐磨處理后，經(jīng)過一個(gè)運(yùn)行期的檢驗(yàn)，質(zhì)量可靠，達(dá)到了預(yù)期的目的。

總之，對(duì)水工混凝土常見的病害，只要采取的施工方法得當(dāng)，管理措施有效，操作人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，這些質(zhì)量缺陷經(jīng)處理完全能滿足使用要求?！?/p>