□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措施不當,效果不甚理想,所以合理選用基礎(chǔ)混凝土及混凝土防護材料,能夠提高混凝土底板的抗沖刷強度,避免沖刷破壞,保證泄水建筑物正常運行。
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)下運行,1979年和1989年對消力池進行大修。經(jīng)過20多年的運行,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重,混凝土保護層脫落,致使鋼筋暴露,大部分鋼筋已變形甚至斷裂,嚴重威脅輸水建筑物的安全。
將破損的消力池底板全部鑿除,按原設(shè)計圖紙要求補植錨筋,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),澆筑混凝土。為加強混凝土底板的抗沖刷強度,在新建混凝土底板表面采用N-100新型高強耐磨料,表層用罩面劑壓光,保護基礎(chǔ)混凝土,增強抗沖刷強度。
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間限制,表層錨固劑不能在有效時間內(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,1天抗壓強度≥45MPa,28天達到80MPa。施工時,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)場觀察,錨固劑凝固情況良好。
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速效堵漏劑進行封堵。速效堵漏劑是一種新型剛性堵漏材料,其特點是凝結(jié)硬化快,初終凝時間間隔極短,終凝后迅速產(chǎn)生強度,15min強度大于10MPa,20min強度大于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,不收縮、不脫落。
新舊混凝土之間是否形成緊密的有機整體,是消力池底板安全運行的關(guān)鍵,為增加二者之間的粘結(jié)強度,對基層進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)強度低。TL-302界面處理劑是一種水泥砂漿粘接增強劑,用于新老混凝土連接,壓剪強度能夠提高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。
N-100高強耐磨料是一種新型無機建筑材料,用于保護構(gòu)筑物的基層,它是由水泥、礦物質(zhì)摻合料、級配合理的高強骨料以及必要的化學添加劑,經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)配置而成的具有合理級配的特種干混料。施工現(xiàn)場只需加入一定的水,攪拌均勻即可投入使用,具有耐磨性高,抗沖刷能力強,與基礎(chǔ)結(jié)合強度高,抗壓強度高,耐久性好,使用期限長,抗沖擊能力強,施工便捷、容易修補等優(yōu)點,對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,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,在實際施工中無法壓光找平,初凝時間長,強度低,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,凝固時間視氣溫而延長的方法進行施工,問題得到解決。
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。
引崗渠消力池維修工程應用901快速堵漏劑、CGM植筋錨固料、302界面處理劑、N-100高強耐磨料及混凝土罩面劑等5項新技術(shù)新材料,在崗南水庫作為水下抗沖磨材料屬首次嘗試。改造工程實施后,提高了底板抗沖磨能力,消力池恢復原有功能,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,為今后類似項目的維修加固提供了借鑒。□