環(huán)氧類材料在下硐大壩溢流面修復中的應用

李海東（重慶中電獅子灘發(fā)電有限公司,重慶　401220）

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環(huán)氧類材料在下硐大壩溢流面修復中的應用

李海東
（重慶中電獅子灘發(fā)電有限公司,重慶401220）

摘 要:下硐電站建成已50多年，由于大壩部分壩段混凝土施工存在質(zhì)量缺陷,加之泄洪破壞,造成局部溢流面沖磨剝蝕破壞較為嚴重。本文以下硐溢流面修復為例，介紹了新型環(huán)氧類材料在大壩溢流面混凝土砼表面骨料外露修復中的應用，供類似工程參考。

關(guān)鍵詞:下硐大壩; HK-EQ環(huán)氧膠泥；HK-UW-3環(huán)氧砂漿; 溢流面

1　工程概況

下硐電站位于重慶市長壽區(qū)，為龍溪河梯級電站中的第四級，水庫正常蓄水位218.15m（吳淞高程，下同），設(shè)計洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，死水位214.50m，總庫容1991萬m3，電站總裝機容量30MW。攔河壩為混凝土重力壩，位于下硐瀑布上游約60m處，最大壩高45.5m，壩頂長212.5m，分18個壩段。其中左岸非溢流壩段長79.4m，為1#～6#壩段，壩頂高程225.00m，防浪墻頂高程226.20m；中部溢流壩段長80.8m，為7#～14#壩段，堰頂高程218.15m(無閘門控制)；右岸非溢流壩段長52.30m，為15#～18#壩段，壩頂高程231.00m。

溢流壩堰頂高程218.15m，溢流面為克奧曲線，設(shè)計洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，相應最大過壩流量2700 m3/s。由于12#—14#壩段混凝土施工存在質(zhì)量缺陷,加之自然侵蝕和泄洪破壞,溢流壩右側(cè)12#—14#壩段下游面局部存在砼骨料外露現(xiàn)象，反弧段壩面局部砼表面骨料外露，凹凸不平，局部有沖坑。

2　溢流面修復方案

根據(jù)下硐大壩溢流面表面缺陷特點，確定對缺陷溢流面先進行打磨、清洗，對整個待處理基面涂刷低粘度環(huán)氧底膠，以增強化學材料與混凝土基面的粘接力，針對基面坑洞和骨料外露情況，使用環(huán)氧砂漿填補，最后使用環(huán)氧膠泥涂刮修補找平表面，在反弧段壩面形成2～3mm的保護層。

3　環(huán)氧材料選擇及主要性能指標

由于修復部位處于高速水流區(qū)，要求所用的材料具有較好的抗沖磨強度并能與老混凝土良好的彈模、熱膨脹系數(shù)相配性結(jié)合現(xiàn)場實際情況，最終采用了HK - EQ環(huán)氧膠泥、HK - UW -3環(huán)氧砂漿（預包裝）作為下硐大壩溢流面修補材料。

HK-UW-3是一種采用環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)材料，具有在室溫下固化快、強度高、抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕、抗凍性好等優(yōu)點。尤其是其具有可在潮濕條件下快速固化，與新老混凝土及鋼筋粘接良好、施工工藝簡便等特點，修補后4～6小時即可投入使用。環(huán)氧砂漿HKUW-3的性能指標見表1。

表1　預包裝環(huán)氧砂漿HK-UW-3主要性能指標

HK - EQ環(huán)氧膠泥是一種由改性環(huán)氧樹脂和高強粉料制備而成的高分子復合材料，該材料具有固化速度快，與混凝土的粘結(jié)性好，并具有極高的抗沖磨強度等優(yōu)點。HK - EQ環(huán)氧膠泥的性能指標見表2。

表2　環(huán)氧膠泥HK-EQ主要性能指標

4　施工工藝流程

（1）溢流面缺陷修補主要處理工藝。1）檢查。檢查溢流壩段混凝土溢流面，記錄、標定壩面破損孔洞、骨料出露、鋼筋銹蝕的位置、狀況，確定處理區(qū)域及面積；2）打磨及清洗。用鋼絲輪及磨光機打磨混凝土面，清除混凝土表面的雜物、混凝土疏松層等。吹洗、清掃打磨完成的混凝土面。打磨及清洗基面至新鮮混凝土面，并要求新鮮混凝土面干燥、無塵；3）破損坑洞修補。將配制的彈性環(huán)氧砂漿分層填入干燥潔凈的縫槽，每次回填厚度1cm控制，最終找平結(jié)構(gòu)面。要求嵌填密實，無脫空；4）涂刷基液。在打磨潔凈的混凝土面涂抹一道環(huán)氧基液，要求涂刷均勻不漏刷；5）環(huán)氧膠泥找平。按產(chǎn)品要求配制環(huán)氧膠泥。環(huán)氧膠泥刮涂溢流面混凝土，找平混凝土面原有的麻面、毛細孔等缺陷，找平厚度一般控制為2mm。要求刮涂均勻、平順、密實、不漏刮；（2）施工注意事項。1）基面潔凈直接關(guān)乎粘結(jié)效果，打磨溢流面需直到基面露出新鮮混凝土面；清洗基面，工作人員使用高壓水槍沖刷基面，清理基面表層附著的灰塵和青苔等雜物；2）在刮涂環(huán)氧膠泥前，基面盡可能干燥，不能帶有明水，以免影響其粘結(jié)強度；3）材料配制要按廠家提供的參考比例配制，避免因材料比例失衡造成的涂層不固化現(xiàn)象出現(xiàn)，同時配制好的材料需在規(guī)定時間內(nèi)用完，否則視為廢料處理；4）用低粘度環(huán)氧底膠涂抹基面，涂抹均勻，無漏刷。

5　結(jié)語

環(huán)氧類材料具有優(yōu)良的抗沖磨、粘結(jié)性能，已被廣泛應用于高速水流運行條件下的水工建筑物。下硐大壩溢流面修復后已安全運行近一年，修補部位未見明顯脫落或裂隙，無明顯沖刷磨損，外現(xiàn)和強度均能達到設(shè)計要求。實踐證明，采用環(huán)氧類材料對弧形溢流面在混凝土剝蝕破壞的修復方法可行，可為今后其他水利水電工程的溢流面缺陷修復提供借鑒。

參考文獻：

[1]汪在芹主編.化學灌漿技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展 第十五次全國化學灌漿學術(shù)交流會論文集[G].長沙:中南大學出版社,2014(10):352-358.

[2]林琳.環(huán)氧類材料在水東電站溢流面破損修復中的應用[J].水利科技,2014(02).

作者簡介：李海東（1988-），男，四川南充人，學士，助理工程師，二級建造師（水利水電）。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.223