電灌站混凝土橋梁面層修補及防碳化處理

孫軍，沈海昌，張珂

電灌站混凝土橋梁面層修補及防碳化處理

孫軍，沈海昌，張珂

（淄博市萌山水庫管理處，山東淄博255318）

針對萌山水庫內(nèi)的萌西電灌站混凝土橋梁工程出現(xiàn)混凝土面層剝蝕和鋼筋外露銹蝕等現(xiàn)象，經(jīng)過方案對比優(yōu)選，確定使用SPC界面劑，SPC聚合物水泥砂漿、SK9608防滲防碳化涂料作為修補混凝土面層和防碳化處理材料，并對該材料特征和性能、施工工藝流程、數(shù)據(jù)監(jiān)測情況做了介紹，供類似工程參考。

電灌站；橋梁；混凝土面層剝落；鋼筋銹蝕；防碳化處理

淄博市周村區(qū)萌西電灌站是改善周村區(qū)南部農(nóng)作物產(chǎn)量的一項民生工程。工程運行以來，提高了周邊農(nóng)作物的經(jīng)濟產(chǎn)量，對農(nóng)作物的生產(chǎn)起到了決定性的助力作用。在萌山水庫增容工程實施過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀連接橋出現(xiàn)混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕等情況，且有擴展的趨勢。為確保電灌站安全運行，決定對混凝土橋梁面層進行修補及防碳化處理。

1 工程概況

萌西電灌站位于淄博市萌山水庫西側(cè)，主要包括豎井機房、桁架拱橋連接橋長147m、配電室一座、出口蓄水池一座。萌西電灌站建于1990年，設(shè)計揚程33 m，裝機容量620 kW。

電灌站連接橋為鋼筋混凝土桁架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)狀連接橋出現(xiàn)混凝土剝落，鋼筋外露銹蝕等情況，萌山水庫增容后，興利水位83.0 m，淹沒橋墩頂部及連接橋桁架拱腳處，造成拱腳混凝土腐蝕，危及連接橋結(jié)構(gòu)安全。電灌站配電室基礎(chǔ)為漿砌石結(jié)構(gòu)，高程為81.0 m，現(xiàn)狀基礎(chǔ)下岸坡淘刷嚴(yán)重。抬高興利水位后，會加重基礎(chǔ)淘刷，影響電灌站安全。因此，需對電灌站連接橋和配電室進行加固處理。處理內(nèi)容包括：對連接橋上下橋面，欄桿等混凝土表面出現(xiàn)剝蝕、崩落、順筋開裂部位修補處理；對連接橋桁架及梁表面進行防碳化處理；對配電站漿砌石基礎(chǔ)進行勾縫處理。

2 材料特性

為保護橋梁混凝土面層，延長橋梁使用壽命，確保工程安全運行，經(jīng)多方調(diào)查、對比，優(yōu)選了SPC界面劑、SPC聚合物水泥砂漿、SK9608防滲防碳化涂料作為修補材料。

SPC界面劑是一種由無機粉料和有機高分子聚合物乳液復(fù)合而成的雙組份材料，涂刷在混凝土表面可有效地提高表層砂漿與混凝土的黏結(jié)強度。保證界面劑與混凝土具有良好的黏結(jié)附著力；可有效緩解溫度變形對砂漿層的應(yīng)力破壞；可有效緩解溫度變形對砂漿層的應(yīng)力破壞；無毒、無污染，屬綠色建材產(chǎn)品。

SPC聚合物水泥砂漿是將高分子聚合物乳液（簡稱膠料）與由水泥、石英砂、膨脹劑等組成的干混砂漿(簡稱粉料)按比例拌和而成的一種聚合物水泥砂漿，簡稱SPC聚合物砂漿，也統(tǒng)稱為SPC砂漿。SPC砂漿具有優(yōu)異的黏結(jié)、抗?jié)B、抗裂、抗凍、抗氯離子滲透、耐沖磨、耐老化性能，可在混凝土表面形成致密、彈性、抗?jié)B、抗凍性能良好的“薄殼”，既起到表面修補的作用，又具有良好的防護效果，是一種理想的混凝土修補、防滲、防護新材料。

SK9608防滲防碳化涂料可直接應(yīng)用于混凝土表面，其生成物可滲入混凝土內(nèi)部微孔，堵塞孔隙通道，同時可在表面形成附著力極強、致密堅硬的涂層，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B、抗凍性能，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏溶蝕、凍融剝蝕、碳化、有害化學(xué)物質(zhì)（如Cl-、SO42-）侵蝕、鋼筋銹蝕等老化病害，提高混凝土結(jié)構(gòu)安全性和使用壽命。

3 施工方案及措施

3.1 剝蝕修補處理

3.1.1 基礎(chǔ)處理

1）采用噴砂或鑿毛工藝對混凝土基礎(chǔ)表面進行處理，將表面的疏松、風(fēng)化、剝蝕層清理至堅硬、牢固、新鮮的混凝土基面。2）對于混凝土裂縫采取化學(xué)灌漿、表面封閉法進行處理。對于滲漏部位，進行止漏防滲處理。對于鋼筋銹蝕應(yīng)徹底除銹處理。3）用高壓水將混凝土表面沖洗干凈，驗收合格后進行抹面施工。

3.1.2 材料拌和

SPC界面劑、SPC聚合物砂漿、SK9608防腐防碳化涂料按照廠家提供的比例，拌和均勻。一次拌和的數(shù)量根據(jù)抹面進度確定，以2 h內(nèi)用完為宜。

3.1.3 植筋澆筑聚合物砂漿

對于剝蝕破壞較嚴(yán)重的部位，適當(dāng)植筋（梅花狀布設(shè)），植筋間距40～50 cm。涂刷1道SPC界面劑，澆筑SPC聚合物砂漿，養(yǎng)護3～5 d后進行抹面。

3.1.4 抹面施工

1）充分濕潤混凝土表面，但不要存在積水，均勻涂刷一道SPC界面劑。2）根據(jù)修補部位的結(jié)構(gòu)型式特點，采取自上而下、分區(qū)分段進行抹面施工。3）抹面必須軋實、抹平，不要反復(fù)壓抹以防開裂。4）根據(jù)SPC砂漿的拌和量、抹面面積控制抹面厚度。抹面厚度小于10 mm部位，可一次抹軋完成；抹面厚度大于10 mm部位，分層抹面，每層厚度控制在10 mm以內(nèi)。

3.1.5 養(yǎng)護

SPC聚合物砂漿初凝后，采用塑料布或噴霧潮濕養(yǎng)護3～5 d。定時灑水（視天氣情況，每天噴霧撒水3～4次），保證抹面處于潮濕狀態(tài)。

3.1.6 刮涂SK9608防滲防碳化涂料

潮濕養(yǎng)護結(jié)束后，刮涂1道SK9608防滲防碳化涂料，自然養(yǎng)護21 d即可。

3.2 防碳化處理

主要材料包括SPC界面劑、SK9608防滲防碳化涂料。

3.2.1 表面處理

1）對混凝土表面進行打磨或高壓噴砂處理，對表面缺陷如蜂窩、麻面、漏筋、順筋裂縫、凹凸不平、剝蝕破壞部位進行鑿毛處理，直至露出新鮮、堅硬的混凝土基面。2）對銹蝕鋼筋進行徹底除銹處理，對裂縫及滲水部位進行化學(xué)灌漿處理。3）采用高壓水將基面沖洗干凈。

3.2.2 材料配制

1）界面劑、聚合物砂漿、防碳化涂料必須嚴(yán)格按配比要求配制。2）聚合物砂漿必須采用人工拌和，不得使用機械攪拌。3）材料充分?jǐn)嚢杈鶆?，一次拌料不能太多，隨用隨拌。

3.2.3 混凝土缺陷修補處理

對于蜂窩、麻面、漏筋、順筋裂縫、凹凸不平整、錯臺、剝蝕破壞部位按照第1部分的工藝要求進行修補處理。

3.2.4 SK9608防滲防碳化涂層施工

1）底涂：涂刷1道SPC界面劑。2）中涂：刮涂3道SK96098防滲防碳化涂料，厚度控制在2.0 mm以上。3）面涂：第3道涂層固化并打磨后，滾涂1道SK9608防碳化涂料面漆。

4 數(shù)據(jù)檢測

在工程噴涂完成后，采取隨機取樣和斷面取樣方法，選取10個斷面進行抗?jié)B、抗凍融、抗壓強度等指標(biāo)檢測。SPC聚合物砂漿檢測數(shù)據(jù)為：抗壓強度38.6 MPa，抗折強度10.6 MPa，黏結(jié)強度4.8 MPa；SK9608防滲防碳化涂料抗折強度11.2 MPa，抗壓強度43.5MPa，黏結(jié)強度5.2MPa，抗?jié)B性能達到W12要求；經(jīng)混凝土200次抗凍融循環(huán)試驗，質(zhì)量損失率1.2%，相對動彈性模量88.7%，抗凍性能達到F200要求。以上檢測結(jié)果均達到設(shè)計要求。經(jīng)歷一個冬季后，涂層外觀均勻一致，無起皮、無鼓泡、無裂紋、無孔洞、無調(diào)塊等缺陷，與下層結(jié)合牢固，平整度達到設(shè)計要求。

（責(zé)任編輯 趙其芬）

TU755.8

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1009-6159（2017）-09-0009-02

2017-05-16

孫軍（1973—），男，工程師