猴山水庫(kù)工程防腐蝕處理方案探析

蘇或

（法庫(kù)縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 法庫(kù) 110400）

1 工程概況

猴山水庫(kù)地處綏中縣西部，距縣城35 km，壩址在綏中縣范家鄉(xiāng)趙家甸村，位于狗河中游。水庫(kù)的主要任務(wù)是向東戴河新區(qū)供水，兼顧汛期防洪，同時(shí)滿足農(nóng)業(yè)灌溉。水庫(kù)控制流域面積377 km2?？値?kù)容約1.6 億m3，為大（2）型水庫(kù)。工程建筑物設(shè)有溢流壩、引水壩、門庫(kù)壩、混凝土擋水壩等。

水庫(kù)的設(shè)計(jì)水位為134.89 m，校核水位為136.27 m，正常水位為134.00 m，防洪限制水位為131.50 m，死水位為107.00 m。擋水壩段屬混凝土重力壩，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 000 年一遇。水庫(kù)通過輸水隧洞把水存蓄到大風(fēng)口水庫(kù)，再經(jīng)由大風(fēng)口水庫(kù)向東戴河新區(qū)供水。

2 地質(zhì)情況

2.1 地形地貌

猴山水庫(kù)地處“U”型河谷，左岸山體為裸露陡直巖體，頂高程153.53 m，坡角約70°，為大谷山的南麓，山頂渾圓，坡積物較少，植被較茂盛，多為果樹。其北側(cè)鞍部是人工開挖的巖槽，底寬5.00～10.00 m，底高程約111.80 m，兩側(cè)巖體裸露。右岸山體較陡，坡角約45°，坡腳相對(duì)較緩，坡積物較多，植被欠發(fā)育，最高山頂高程約470 m。

2.2 地層巖性

水庫(kù)大壩的地層巖性主要為太古界混合花崗巖（Mr1）、中生界白堊系義縣組（K1y）、第四系松散堆積物（Q4apl，Q4dpl，Q4s）和燕山晚期第一階段侵入的潛火山相流紋斑巖（（Q）λπ53(1)）。

2.3 水文地質(zhì)條件

1）地下水類型

壩址區(qū)地下水的類型主要為：基巖裂隙水，主要儲(chǔ)存于兩岸基巖上部因風(fēng)化、構(gòu)造形成的裂隙中，左岸壩端較為發(fā)育；構(gòu)造裂隙承壓水，沿F1 下盤裂隙發(fā)育的部位露出，接受基巖破碎帶裂隙水和潛水補(bǔ)給，經(jīng)深部循環(huán)排泄于地表，在壩址于湯口呈線狀分布承壓溫泉，水溫高達(dá)48 ℃，灰色，有較濃硫化氫氣味；第四系孔隙潛水，主要儲(chǔ)存于兩岸漫灘及階地的砂卵礫石層中，層厚約4.00 m，與河水連通密切，主要接受大氣降水補(bǔ)給，排泄于狗河，徑流條件好，水量較富余，多用于灌溉水源。

2）地?zé)?/p>

根據(jù)對(duì)左岸壩端附近鉆孔A1，A2，A10，A16，A17，A-1 的地?zé)徇M(jìn)行觀測(cè)顯示，水溫介于19～27 ℃之間，且水溫有隨深度的增加而增高的變化趨勢(shì)。

3）地下水化學(xué)特征

對(duì)狗河河水和壩址溫泉水進(jìn)行取樣分析，水質(zhì)分析結(jié)果見表1。

表1 水質(zhì)分析成果表

3 防腐蝕處理方案

工程涉及防腐蝕的項(xiàng)目主要包括混凝土防腐蝕，閘門、攔污柵、埋件的防腐蝕，啟閉機(jī)防腐蝕，壓力鋼管防腐蝕等。

3.1 混凝土

工程水泥宜選用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥，不宜使用早強(qiáng)水泥。壩體建基面以上0.2 L 范圍內(nèi)、溢流面及閘墩部位采用中熱硅酸鹽水泥，其余采用普通硅酸鹽水泥。

溢流壩面、閘墩及上游GRC 復(fù)合擠塑板表面采用環(huán)氧膠泥防護(hù)，環(huán)氧膠泥是以固化劑、改性環(huán)氧樹脂及特種超細(xì)填料等為基料而制成的抗磨蝕、高強(qiáng)度、粘結(jié)牢固的新型材料，其顏色應(yīng)保持與大壩混凝土的顏色相同。

3.2 閘門、攔污柵、埋件

除已采用鍍鉻和鍍鋅部件的表面、不銹鋼件的表面不用防腐外，埋入混凝土部件的表面采用涂刷苛性納環(huán)氧水泥沙漿的防腐方案，閘門、攔污柵等設(shè)備的外露表面采用先噴鋅后噴漆的聯(lián)合防腐方案。

3.3 啟閉機(jī)

啟閉機(jī)表面在進(jìn)行防腐之前，要徹底清理焊渣、氧化皮、鐵銹、灰塵、油污等，直至合格后再實(shí)施噴漆防腐。

3.4 壓力鋼管

壩內(nèi)埋管只做內(nèi)防腐，采用無(wú)毒涂料，干膜厚度不小于0.4 mm。埋地鋼管的內(nèi)壁、外壁均做防腐處理，外防腐方案采用先噴環(huán)氧煤瀝青漆，再纏繞玻璃絲布；內(nèi)防腐采用無(wú)毒涂料，干膜厚度大于0.4 mm。

4 防腐蝕工藝

4.1 表面前期處理

1）處理前應(yīng)將基體表面清理完畢，并將基體表面的鐵銹、焊渣、氧化皮、油污、灰塵等污染物清理干凈。

2）表面前期處理應(yīng)采用噴射或拋射磨料除去鐵銹，磨料應(yīng)光潔、干凈，最好采用天然礦物磨料，如石英砂、金屬磨料、金剛砂、熔融剛玉和碳化硅等磨料，粒度一般選擇范圍為0.5～1.5 mm。人造礦物磨料的粒度可稍大些，一般為0.5～2.0 mm，壓縮空氣應(yīng)經(jīng)過油水分離器除去油和水份等。

3）表面的除銹質(zhì)量等級(jí)應(yīng)符合GB 8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》中的規(guī)定，達(dá)到Sa2.5 級(jí)，使用目視對(duì)照照片評(píng)定。除銹后，表面粗糙度數(shù)值應(yīng)達(dá)到40～70 μm。粗糙度的檢測(cè)方法采用專用檢測(cè)量具或比較樣塊。

4）與混凝土接觸的基體表面除銹等級(jí)按GB/T 8923.1-2011/ISO 85011-1-2007《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定第1部分：未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)》中的規(guī)定，達(dá)到Sa1 級(jí)，除銹合格后涂刷苛性納環(huán)氧水泥沙漿進(jìn)行防腐處理。

4.2 鋅層熱噴涂

1）鋅絲純度不低于99.95%，應(yīng)采用99.99%。鋅絲應(yīng)光潔、除銹、除油、無(wú)折痕，采用鋅絲直徑為2.0～3.0 mm，見表2。

表2 單層鋅層的厚度和最小局部厚度

2）鋅層厚度宜采用150～200 μm，分兩次噴涂完畢，單層鋅層的厚度和最小局部厚度也要符合表2 的規(guī)定。

3）鋼材表面經(jīng)前期處理后，基體表面應(yīng)安排盡早防腐，通常情況下要在120 min 內(nèi)進(jìn)行，如果天氣晴朗，環(huán)境溫度適宜的條件下，最長(zhǎng)也不應(yīng)超過480 min。如環(huán)境的相對(duì)濕度超過85%、溫度低于10 ℃、鋼材表面溫度未高于大氣露點(diǎn)3 ℃以上則不得進(jìn)行防腐處理。

4）鋅層噴涂工藝質(zhì)量要求壓縮空氣應(yīng)干燥、清潔，壓力不得小于0.4 MPa。噴涂角度要與鋼材表面垂直，傾斜角度要小于45 ℃，與基體表面的距離為100～200 mm。一次噴涂厚度控制在25～80 μm 范圍內(nèi)。噴涂帶寬要有1/3 單位的寬度交叉覆蓋。

5）鋅層的質(zhì)量要無(wú)鼓泡、起皮、粗顆粒、孔洞、裂紋等缺陷。

4.3 漆膜噴涂工藝要求

漆膜要在鋅層尚有一定的溫度時(shí)進(jìn)行，噴漆時(shí)宜采用噴槍施工，表面光滑平整；漆膜涂裝時(shí)要對(duì)前一層的漆層外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，噴涂時(shí)要對(duì)漏涂、流掛、皺皮等缺陷進(jìn)行清理，用專用工具檢測(cè)漆層厚度；漆層涂裝完畢后，表面質(zhì)量要光滑、無(wú)色差，無(wú)皺皮等質(zhì)量缺陷。

5 結(jié)語(yǔ)

上述防腐蝕處理方案在其他水利工程的實(shí)踐中也得到了成功的運(yùn)用，不僅滿足工程的使用要求，還提高了工程質(zhì)量，延長(zhǎng)了工程使用壽命，為以后類似工程的設(shè)計(jì)提供了理論支持和依據(jù)。