新材料在引崗渠首消力池底板改造中的應(yīng)用

□楊麗濤 孫建濤

在水利工程的樞紐期限內(nèi)，由于高速水流的沖刷，混凝土底板遭到破壞，尤其是在裂縫等薄弱環(huán)節(jié)處。已建工程磨損破壞后往往由于修補(bǔ)措施不當(dāng)，效果不甚理想，所以合理選用基礎(chǔ)混凝土及混凝土防護(hù)材料，能夠提高混凝土底板的抗沖刷強(qiáng)度，避免沖刷破壞，保證泄水建筑物正常運(yùn)行。

1.工程概況

引崗渠首閘室自1974年通水以來，一直在高速水流沖刷狀態(tài)下運(yùn)行，1979年和1989年對(duì)消力池進(jìn)行大修。經(jīng)過20多年的運(yùn)行，由于放水頻繁和高速水流的作用,消力池底板混凝土沖蝕嚴(yán)重，混凝土保護(hù)層脫落，致使鋼筋暴露，大部分鋼筋已變形甚至斷裂，嚴(yán)重威脅輸水建筑物的安全。

2.修復(fù)方案

將破損的消力池底板全部鑿除，按原設(shè)計(jì)圖紙要求補(bǔ)植錨筋，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑混凝土。為加強(qiáng)混凝土底板的抗沖刷強(qiáng)度，在新建混凝土底板表面采用N-100新型高強(qiáng)耐磨料，表層用罩面劑壓光，保護(hù)基礎(chǔ)混凝土，增強(qiáng)抗沖刷強(qiáng)度。

3.新材料應(yīng)用

3.1 CGM新型鋼筋錨固料

受施工條件限制，在施工過程中消力池基礎(chǔ)滲水無法徹底清除，傳統(tǒng)錨固劑受凝固條件及凝固時(shí)間限制，表層錨固劑不能在有效時(shí)間內(nèi)凝固，錨固質(zhì)量受到影響。CGM鋼筋錨固料可帶明水作業(yè)，便于清洗，植筋成本低，損耗小，耐老化性與混凝土構(gòu)筑物本體一致，可施工性強(qiáng)，1天抗壓強(qiáng)度≥45MPa，28天達(dá)到80MPa。施工時(shí)，按規(guī)定孔徑打孔，用鐵絲拴上海綿吸干孔內(nèi)積水，將CGM鋼筋錨固料按照水料比0.20混合攪拌均勻，搓成條塞入孔內(nèi)，并將孔充滿，將鋼筋砸入孔內(nèi)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，錨固劑凝固情況良好。

3.2 滲水處理采用901速效堵漏劑進(jìn)行封堵

原混凝土底板損壞層鑿除后，邊墻與原底板交界處、伸縮縫、底板多處滲水，滲水縫及滲水坑采用植管方法引流，并用901速效堵漏劑進(jìn)行封堵。速效堵漏劑是一種新型剛性堵漏材料，其特點(diǎn)是凝結(jié)硬化快，初終凝時(shí)間間隔極短，終凝后迅速產(chǎn)生強(qiáng)度，15min強(qiáng)度大于10MPa，20min強(qiáng)度大于10MPa。 可帶水作業(yè)，并迅速止水堵漏，施工簡單，與基層粘結(jié)力強(qiáng)，不收縮、不脫落。

3.3 新舊混凝土粘結(jié)采用新型302混凝土界面處理劑

新舊混凝土之間是否形成緊密的有機(jī)整體，是消力池底板安全運(yùn)行的關(guān)鍵，為增加二者之間的粘結(jié)強(qiáng)度，對(duì)基層進(jìn)行處理是非常有必要的。傳統(tǒng)的施工方法是涂刷水泥漿，粘結(jié)強(qiáng)度低。TL-302界面處理劑是一種水泥砂漿粘接增強(qiáng)劑，用于新老混凝土連接，壓剪強(qiáng)度能夠提高3倍。該處理劑由水乳環(huán)氧為基料的雙組份乳液配制而成，與多種基材如光面混凝土等有突出的粘接力，耐水、耐濕熱、耐凍融性能優(yōu)良，可在潮濕基層施工，采用涂敷處理工藝，施工簡便。

混凝土澆筑前用海綿吸走積水，基層表面潮濕，將TL-302界面處理劑膠液（甲組份∶乙組份=1∶3）與水泥按 1∶1（重量比）混合，用毛刷將配好的處理劑均勻涂刷在基層表面，趁其未干立即澆筑混凝土。

3.4 混凝土面層采用N-100新型高強(qiáng)耐磨料

N-100高強(qiáng)耐磨料是一種新型無機(jī)建筑材料，用于保護(hù)構(gòu)筑物的基層，它是由水泥、礦物質(zhì)摻合料、級(jí)配合理的高強(qiáng)骨料以及必要的化學(xué)添加劑，經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)配置而成的具有合理級(jí)配的特種干混料。施工現(xiàn)場(chǎng)只需加入一定的水，攪拌均勻即可投入使用，具有耐磨性高，抗沖刷能力強(qiáng)，與基礎(chǔ)結(jié)合強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，使用期限長，抗沖擊能力強(qiáng)，施工便捷、容易修補(bǔ)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)施工人員無任何毒副作用，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。

在使用N-100高強(qiáng)耐磨料施工前，基礎(chǔ)混凝土早已凝結(jié)硬化，為保證基層和面層的整體性更好，與基層的連接更加緊密，在新澆筑混凝土基層均勻涂刷混凝土界面處理劑膠液 （甲組份∶乙組份=1∶3），在趁濕狀態(tài)下用鋼抹刀分層抹拌好耐磨料，在抹的過程中用力壓實(shí)，按要求第一層厚度不超過30mm，3～5h后用鋼抹刀壓光找平。由于耐磨料粘度大，在實(shí)際施工中無法壓光找平，初凝時(shí)間長，強(qiáng)度低,經(jīng)與廠家溝通后，采用提高攪拌水溫度，加快耐磨料初凝，降低層間厚度，第一層不超過20mm，凝固時(shí)間視氣溫而延長的方法進(jìn)行施工，問題得到解決。

3.5 混凝土罩面劑

在施工完畢24h后，用毛刷或滾刷在耐磨層的表面均勻涂刷混凝土罩面劑。罩面劑按照廠家提供的配合比，將302界面處理劑膠液（甲組份∶乙組份=1∶3）與水泥按照廠家提供配合比配合，均勻涂刷罩面劑壓光。

4.結(jié)語

引崗渠消力池維修工程應(yīng)用901快速堵漏劑、CGM植筋錨固料、302界面處理劑、N-100高強(qiáng)耐磨料及混凝土罩面劑等5項(xiàng)新技術(shù)新材料，在崗南水庫作為水下抗沖磨材料屬首次嘗試。改造工程實(shí)施后，提高了底板抗沖磨能力，消力池恢復(fù)原有功能，閘門開啟高度增加，過水流量增大，提高了灌區(qū)輸水能力及灌溉效率，為今后類似項(xiàng)目的維修加固提供了借鑒?！?/p>