手刮聚脲在績溪上水庫大壩工程中的施工應(yīng)用

李建龍

(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

1 工程概況

安徽績溪抽水蓄能電站上水庫為混凝土面板堆石壩，最大壩高117.7m(壩頂高程966.2m)，混凝土面板上游坡比為1∶1.404。大壩869.0m高程以下為上游鋪蓋范圍，自面板向上游分別為粉煤灰、全風(fēng)化土料、棄渣料。

為提高大壩上游鋪蓋以下面板和趾板的防滲效果，設(shè)計(jì)提出在大壩870.0m高程以下面板及趾板頂部增加4mm厚聚脲防護(hù)層。

圖1 上水庫大壩增設(shè)聚脲防護(hù)層平面圖

2 聚脲材料特性

聚脲選用的是杭州國電大壩安全工程有限公司生產(chǎn)的HK-988彈性聚脲。該材料具有耐老化性能好，不變色、無毒、耐化學(xué)腐蝕、強(qiáng)度高、延伸率大、抗沖磨性能好，與基礎(chǔ)混凝土粘結(jié)強(qiáng)度大、防滲效果好、混凝土裂縫及伸縮縫表面封閉可增設(shè)胎基布增強(qiáng)、施工簡單等特點(diǎn)。相關(guān)材料性能指標(biāo)如表1所示。

表1 HK-988彈性聚脲的主要技術(shù)指標(biāo)

3 聚脲施工應(yīng)用

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，上水庫大壩870.0m以下聚脲防護(hù)層分兩類情況：一是混凝土表面無裂縫部位；二是混凝土表面有裂縫部位。

3.1 混凝土表面無裂縫部位

3.1.1 施工工藝流程

表面無裂縫部位聚脲涂刷施工工藝如圖2。

圖2 表面無裂縫部位聚脲涂刷施工工藝

3.1.2 基面處理

混凝土基面處理首先用角磨機(jī)對混凝土表面進(jìn)行打磨，清除原水泥基涂層及表面的棱角，用高壓水槍沖洗表面的灰塵、浮渣；待水分完全揮發(fā)后，對混凝土表面局部孔洞用高強(qiáng)找平膩?zhàn)踊驈椥原h(huán)氧砂漿填補(bǔ)，使用的膩?zhàn)踊驈椥原h(huán)氧砂漿要求不流淌，并且與混凝土粘結(jié)良好；找平材料固化后，再使用角磨機(jī)對混凝土表面進(jìn)行打磨、清洗。

基面處理應(yīng)符合下列要求：

(1)采用拋丸或打磨、清洗等手段清除基層表面的浮漿、灰塵、油污；

(2)用修補(bǔ)材料對基層破損、孔洞、裂縫等缺陷進(jìn)行修補(bǔ)處理；

(3)按照設(shè)計(jì)要求，對細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行基層表面處理；

(4)基層表面應(yīng)處理平順。

3.1.3 底漆施工

HK-988彈性聚脲涂層與基面的粘結(jié)面采用HK-G-4專用封閉底漆(界面劑)，該底漆具有高滲透性、粘結(jié)度高等特點(diǎn)。HK-G-4專用封閉底漆特性如表2所示。

表2 HK-G-4主要性能指標(biāo)(JC/T1041-2007)

基面處理后，在混凝土表面涂刷HK-G-4專用封閉底漆，涂刷厚度要求薄而均勻，無漏涂。

3.1.4 聚脲涂刷

聚脲涂料采用人工刮涂，采取單向均勻涂刷、多遍涂刷方式，一次涂刷厚度不宜大于1mm。第一遍涂刷0.5mm厚，第二遍涂刷0.8mm厚，第三遍涂刷0.7mm厚，之后按照每層0.5mm厚度逐層涂刷，直到滿足設(shè)計(jì)厚度4mm為止。

HK-988彈性聚脲涂層厚度要均勻，涂刷一次成型，不可來回涂刷，防止出現(xiàn)小包。后一層涂刷應(yīng)在前一層涂刷表面干燥后進(jìn)行，每次涂刷HK-988彈性聚脲的允許作業(yè)時(shí)間在2h以內(nèi)。

涂層缺陷處理：

(1)涂層有針孔、鼓泡、剝落及損傷等缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)；

(2)聚脲涂層缺陷宜采用涂刷聚脲修補(bǔ)；

(3)鼓泡、剝落及損傷等缺陷處理時(shí)應(yīng)向缺陷外擴(kuò)展5cm～10cm，打磨清理后，基層表面涂刷底漆，搭接部位涂刷層間處理劑，再涂刷聚脲進(jìn)行修補(bǔ)，針孔可直接采用涂刷聚脲修補(bǔ)；

(4)厚度不足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)將不足厚度的聚脲表面打磨、清洗，干燥后涂刷層間處理劑，在涂刷聚脲至設(shè)計(jì)厚度，修補(bǔ)后的部位應(yīng)和整個(gè)聚脲涂層保持連續(xù)、平整，且顏色一致；

(5)涂層現(xiàn)場檢測遺留破損部位的修復(fù)按照第(3)條規(guī)定執(zhí)行。

3.2 混凝土表面有裂縫部位

相對于表面無裂縫部位施工工藝，有裂縫部位聚脲涂刷增加了裂縫灌漿處理，其施工工藝流程如圖3所示。

圖3 土表面有裂縫部位聚脲涂刷施工工藝

混凝土表面有裂縫部位的聚脲刮涂前須先按照設(shè)計(jì)要求，對相應(yīng)混凝土裂縫類型灌漿處理。處理后對裂縫周邊混凝土表面打磨平整、清理干凈無雜物后，待表面干燥后涂刷HK-G-4專用封閉底漆。底漆表干后直接刮涂一層HK-988彈性聚脲，并在裂縫兩側(cè)各10cm范圍內(nèi)黏貼胎基布，再涂刷數(shù)遍HK-988彈性聚脲，厚度每層控制在0.8mm以內(nèi)，直到滿足設(shè)計(jì)厚度為止。為加強(qiáng)裂縫處整體強(qiáng)度，聚脲涂層厚度不小于5mm。

3.3 質(zhì)量要求

3.3.1 基面處理和底漆涂刷質(zhì)量

(1)目測基層應(yīng)無油污、灰塵、污物、浮漿和松散的表層；

(2)目測或敲擊檢查，修補(bǔ)后的基層表面應(yīng)無裂紋、孔洞、空鼓、松動(dòng)、蜂窩麻面等缺陷；

(3)目測細(xì)部構(gòu)造的基層表面處理應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；

(4)采用靠尺檢測的基層平整度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；

(5)目測涂刷的底漆應(yīng)均勻、固化正常、無漏涂、無堆積。

3.3.2 手刮聚脲涂層質(zhì)量

(1)聚脲涂層應(yīng)均勻涂覆，涂層厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；

(2)現(xiàn)場檢查材料的出廠合格證、有效期、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)場抽樣檢驗(yàn)報(bào)告，聚脲涂層施工原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；

(3)聚脲涂層的質(zhì)量應(yīng)滿足表3要求。

表3 聚脲涂層質(zhì)量要求(DL/T 5317-2014)

4 施工后效果

4.1 現(xiàn)場檢測

聚脲涂刷完成7d后，對施工完成的聚脲涂層進(jìn)行了黏結(jié)強(qiáng)度現(xiàn)場檢測。通過隨機(jī)5個(gè)測點(diǎn)檢測，黏結(jié)強(qiáng)度均大于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的2.5MPa，且厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

表4 聚脲涂層現(xiàn)場質(zhì)量檢查結(jié)果

4.2 施工效果

在施工過程中，從基面的打磨清洗、環(huán)氧膠泥對混凝土表面局部缺陷和孔洞進(jìn)行封堵；到底漆(界面劑)均勻涂覆；再到手刮涂聚脲膠泥，都嚴(yán)格遵循“三檢制”。施工完成后，870.0m高程以下涂刷聚脲基面平整無氣孔、無鼓包、無分層等問題，厚度及涂層粘結(jié)強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

績溪抽水蓄能電站上水庫大壩工程采用了雙組分手刮聚脲防護(hù)層對大壩870.0m高程以下面板及趾板混凝土表面進(jìn)行了防護(hù)，每道工序均嚴(yán)格遵循“三檢制”，施工完成后涂刷聚脲基面平整無氣孔、無鼓包、無分層等問題，厚度及涂層粘結(jié)強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。大壩蓄水后通過對滲漏量觀測，聚脲防護(hù)效果良好，起到了進(jìn)一步提高鋪蓋以下防滲效果的作用。