水工建筑物混凝土過流面質(zhì)量缺陷處理
——以清遠(yuǎn)水利樞紐大燕河水閘工程為例

廣東省水利水電第三工程局 黃 韜

水工建筑物混凝土過流面質(zhì)量缺陷處理
——以清遠(yuǎn)水利樞紐大燕河水閘工程為例

廣東省水利水電第三工程局 黃 韜

一、工程概況

清遠(yuǎn)水利樞紐大燕河水閘工程位于廣東省清遠(yuǎn)市江口鎮(zhèn)潖江與大燕河交匯口的大燕河口，由泄水閘和交通橋兩部分組成，水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為P＝2%，校核標(biāo)準(zhǔn)為P′＝0.5%。該工程的建筑物從左岸至右岸依次為7孔平板鋼閘門、泄水閘及交通橋。泄水閘為2孔1縫，閘孔凈寬12.0 m，中墩厚3.0 m，縫墩厚4.0 m，邊墩厚1.5 m，閘室底板順?biāo)鏖L15.0 m；泄水閘后設(shè)消力池，長30.0 m；泄水閘上游設(shè)混凝土鋪蓋，長25.0 m。

在該工程的水下部分施工中，閘底板表面、閘墩側(cè)表面及消力池表面等部位均有不同程度的質(zhì)量缺陷。如置之不理，這些缺陷勢必會對水閘日后的正常運(yùn)行造成影響。因此，必須在圍堰拆除過水前對缺陷部位進(jìn)行妥善處理。

二、質(zhì)量缺陷情況

1.閘底板。閘底板表面的質(zhì)量缺陷主要是表面裂縫。這主要是由于在光面過程中未把握好時(shí)間而造成的。此外，還存在個(gè)別邊角在光面過程中被遺漏的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土硬化后形成麻面。

2.閘墩。閘墩側(cè)面的質(zhì)量缺陷主要有錯(cuò)臺、蜂窩、麻面、掛簾、砂線、氣泡等，這多是由于漏漿、模板安裝偏差、混凝土配合比錯(cuò)誤以及振搗不良等問題造成的。另外，在閘墩模板拆除后，遺留在閘墩側(cè)面的外漏拉筋同樣會成為影響混凝土過流面質(zhì)量的重要因素，也須妥善處理。

3.消力池。消力池表面存在和閘底板相同的質(zhì)量缺陷類型及成因，左岸第一段消力池在光面后，由于突降大雨，部分區(qū)域因來不急覆蓋而被雨水沖刷，因而還存在起砂及毛面現(xiàn)象。

三、缺陷處理措施

針對以上質(zhì)量缺陷，結(jié)合該工程現(xiàn)場實(shí)際情況，制定了如下處理措施。

1.對蜂窩、麻面的處理。按蜂窩、麻面深淺度的不同，采用鑿除填補(bǔ)或打磨涂抹的方式進(jìn)行處理。對于深度大于5 mm的蜂窩、麻面，先確定需鑿除的混凝土范圍，再用砂輪切割邊界，切割深度應(yīng)比鑿除深度略淺，然后鑿除邊界內(nèi)的混凝土，修補(bǔ)深度按2 ～ 3 cm控制。鑿除面的平面形狀應(yīng)是四邊形或多邊形；修補(bǔ)面周邊應(yīng)鑿成魚尾形，頂角70° ～ 80°。鑿除完成后將修補(bǔ)面清洗干凈，待其干燥后再回填環(huán)氧砂漿。對于深度小于5 mm的蜂窩、麻面，主要以打磨、涂抹、修補(bǔ)為主，磨除厚度應(yīng)不小于5 mm，打磨后應(yīng)滿足工程平整度要求，然后用環(huán)氧膠泥涂刮2遍。

2.對錯(cuò)臺、掛簾、砂線的處理。對于錯(cuò)臺、掛簾、砂線，應(yīng)采用“高磨低補(bǔ)”的方法進(jìn)行處理。先確定處理部位，然后鏟除掛簾，再對超出平整度要求的部分進(jìn)行打磨處理。對于凹陷區(qū)較深或砂線深度超過5 mm、打磨后不能滿足平整度要求的部位，先用2 m直尺測量高差并確定需填補(bǔ)區(qū)域，再切槽鑿除凹陷區(qū)混凝土（最低部位的鑿除深度不小于5 mm），然后將修補(bǔ)面沖洗干凈，待其干燥后再回填環(huán)氧砂漿。

3.對氣泡的處理。對于氣泡，采用涂刮環(huán)氧膠泥的方法進(jìn)行處理。由于過流面上的氣泡主要分布在閘墩側(cè)面，因而無需對直徑小于2 mm的氣泡進(jìn)行修補(bǔ)。對于直徑大于2 mm的氣泡，先用尖頭鐵釘將氣泡膜造毛，擴(kuò)大氣泡外露面，然后用高壓水槍將氣泡內(nèi)外乳皮沖洗干凈，直至微毛，待修補(bǔ)面干燥后，用鐵釘從多方向?qū)h(huán)氧膠泥擠入氣泡內(nèi)，對每個(gè)氣泡孔都需多次來回刮和擠壓，以利氣體排出，保證孔內(nèi)填充密實(shí)。對于較大的氣泡，應(yīng)分層多次填刮，直至其與過流面平齊，待環(huán)氧膠泥完成收縮后，再進(jìn)行一次涂刮處理。對于氣泡較多的部位，為保證處理后的光滑度，因而對其進(jìn)行滿刮膠泥處理，一般滿刮2遍。

4.對降雨損壞區(qū)的修補(bǔ)處理。對于因突降大雨而被損壞的部位，采用回填環(huán)氧砂漿和增設(shè)結(jié)構(gòu)的措施進(jìn)行處理，修補(bǔ)厚度不應(yīng)超過10 cm。先沿處理范圍線將修補(bǔ)區(qū)切割成魚尾狀，頂角70° ～ 80°，并鑿除缺陷混凝土；然后在修補(bǔ)范圍內(nèi)布置T形錨桿，錨桿間距30 cm，呈梅花形布置。錨桿采用Φ12 mm的I級鋼筋，長22～23 cm，植入深度不小于15 cm，錨桿外端焊接長25 cm、Φ 10mm的水平鋼筋。錨桿孔用手提電鉆配Φ16 mm鉆頭造孔，孔內(nèi)注入約2/3孔長的環(huán)氧膠泥，錨桿插入后2 h內(nèi)不允許外力碰撞。在孔內(nèi)環(huán)氧膠泥達(dá)到齡期后，將修補(bǔ)面沖洗干凈，待其干燥后按條帶狀分層回填環(huán)氧砂漿，條帶寬40 ～ 50 cm，分層厚約2 cm。

5.對表面裂縫的處理。對于閘底板上因光面時(shí)間把握不準(zhǔn)而造成的表面裂縫，采取表面封閉的方式進(jìn)行處理。先將裂縫及其兩側(cè)5 cm范圍打磨平整，然后用高壓水槍將打磨部位沖洗干凈，干燥后在打磨范圍內(nèi)均勻涂刷一遍環(huán)氧基液，再用環(huán)氧膠泥抹平收光。

6.對外漏拉筋的處理。先將拉筋頭用砂輪切割至與混凝土表面平齊，嚴(yán)禁用電弧燒割，也不允許用重錘砸斷。再用取芯鉆以鋼筋頭為圓心，鉆1個(gè)深2 ～ 3 cm、直徑5 ～ 6 cm的圓柱體，然后鑿除圓柱體混凝土，而后用氣割將鋼筋頭切割至距修補(bǔ)面2 cm以下的位置，再用取芯鉆掃孔加深2 cm，并鑿除燒傷混凝土，邊緣破損處應(yīng)鑿成方形槽。鑿除完成后，用高壓水將孔口清洗干凈，干燥后分層回填環(huán)氧砂漿。

四、處理材料

1.環(huán)氧膠泥。環(huán)氧膠泥全稱為CONCRESIVE 1438雙組份（A組、B組）環(huán)氧樹脂黏結(jié)漿體。經(jīng)調(diào)查，該產(chǎn)品在三峽工程建設(shè)中有較好的應(yīng)用效果。其中，A組份為白色，B組份為黑色，配制比例為2∶1（A∶B）。在此次處理中，為消除色差，使用前進(jìn)行了多次試配，最終確定將環(huán)氧膠泥與42.5R水泥按1∶（0.25 ～ 0.30）（質(zhì)量比）的比例混合配制。

2.環(huán)氧砂漿。環(huán)氧砂漿是混凝土修補(bǔ)處理中的一種常用材料。根據(jù)該工程實(shí)際情況（要求使用的材料應(yīng)具有雙組份、現(xiàn)場配制方便、無毒或低毒、可調(diào)色等特點(diǎn)），然后參考其他工程的使用效果以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，且從便于施工的角度出發(fā)，最終確定選用NE–Ⅱ型環(huán)氧砂漿。

五、注意事項(xiàng)

1.處理原則。處理混凝土過流面缺陷時(shí)，應(yīng)盡量不損傷原混凝土結(jié)構(gòu)，要盡可能避免大面積鑿除原混凝土而回填修補(bǔ)材料，以“寧磨不鑿，多磨少補(bǔ)”為處理原則。

2.使用環(huán)氧膠泥注意事項(xiàng)。在使用環(huán)氧膠泥前，必須將修補(bǔ)面清洗干凈，并自然干燥，不能采用烘干處理，否則易出現(xiàn)脫殼或起泡現(xiàn)象。修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)用刀口平整的抹刀來回刮和用力擠壓膠泥，將空氣排出，最后收光。第2遍涂刮與第1遍應(yīng)間隔3 h。固化后的修補(bǔ)面應(yīng)光潔平整，不允許有刮痕。環(huán)氧膠泥為自身養(yǎng)護(hù)，一般養(yǎng)護(hù)7 d，其間嚴(yán)禁修補(bǔ)面與水接觸。

3.使用環(huán)氧砂漿注意事項(xiàng)。使用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)先清除修補(bǔ)面上的松動骨料，并用高壓水沖洗干凈，干燥后涂1遍環(huán)氧基液，待基液用手觸摸有拉絲現(xiàn)象時(shí)，再填補(bǔ)環(huán)氧砂漿，每層環(huán)氧砂漿的填補(bǔ)厚度應(yīng)不大于2 cm，層間間歇18 ～ 24 h，層間需刷1遍環(huán)氧基液。修補(bǔ)立面時(shí)，應(yīng)從下向上用力壓實(shí)并抹平，以防砂漿下墜。修補(bǔ)面積過大時(shí)，應(yīng)按從下向上的順序進(jìn)行分塊、分區(qū)修補(bǔ)，分區(qū)寬度以不大于50 cm為宜。用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，環(huán)境溫度以控制在15 ～ 25 ℃為最佳，最低溫度應(yīng)不低于10 ℃。該工程的修補(bǔ)時(shí)間為3月底至4月底，氣溫完全符合環(huán)氧砂漿的使用溫度要求。

六、處理效果

該工程混凝土過流面質(zhì)量缺陷處理施工于2011年4月底全部完成，并且順利通過了通水前的階段驗(yàn)收。驗(yàn)收表明，修補(bǔ)后的過流面平整度和抗沖耐磨性能滿足水閘使用要求。

該水閘于2011年5月2日過水，到同年8月份，水位基本回落至枯水期水位。此時(shí)，工程業(yè)主及監(jiān)理要求對所有混凝土過流面進(jìn)行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)：混凝土過流面未出現(xiàn)空蝕現(xiàn)象，環(huán)氧砂漿及環(huán)氧膠泥修補(bǔ)面無脫落現(xiàn)象。實(shí)踐證明，該工程中采取的質(zhì)量缺陷處理措施達(dá)到了預(yù)期效果，保證了水閘的安全運(yùn)行。