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        閘墩表面防碳化處理技術(shù)

        2015-12-12 08:17:14蔡玲玲
        江蘇水利 2015年9期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        萬 泉 陳 勇 蔡玲玲

        (1.江蘇省江都水利工程管理處,江蘇 揚(yáng)州 225200;2.江蘇淮源工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,江蘇 淮安 223005)

        1 工程概況

        萬福閘位于揚(yáng)州市以東10 km的廖家溝上,是淮河入江水道主要控制建筑物之一,也是淮河入江水道歸江控制工程中最大的口門,承擔(dān)著淮河中上游約65%洪水入江的任務(wù)。工程興建于1959年,閘室共65 孔,為開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),每孔凈寬6 m,總凈寬390 m,設(shè)計(jì)流量8270 m3/s,屬大(1)型水閘、水工Ⅱ級建筑物。工程自1962年建成以來,在防洪保安、引江灌溉、調(diào)蓄優(yōu)化通航環(huán)境、改善工業(yè)及生活用水等方面發(fā)揮了極其重要的作用,綜合效益十分顯著[1]。

        萬福閘建設(shè)年代較早,受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件的限制,工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低。其中,閘墩原設(shè)計(jì)為C15 少筋混凝土,粗骨料以鵝卵石為主,僅有少量的碎石。在1986~1994年對萬福閘進(jìn)行較全面的除險(xiǎn)加固過程中,對排架下部的閘墩連同排架一起進(jìn)行了加固處理,具體做法是:鑿除表層混凝土(約13 cm),鋼筋除銹補(bǔ)強(qiáng)后噴高等級細(xì)石混凝土(C30)加固。但對位于公路橋下部的下游側(cè)閘墩(高程-2.0~8.0 m)未進(jìn)行處理[2],經(jīng)多年運(yùn)行,該部位閘墩混凝土病害已較為嚴(yán)重。經(jīng)檢測,閘墩混凝土強(qiáng)度不足C10,較為酥松。碳化深度:高程4.0~8.0 m 為3.5~4.0 cm,高程3.5 m 處為2.7~4.0 cm,高程4.5 m 處為8.0 cm,高程-2.0~1.0 m 處,大部分在3.0 cm以內(nèi),最大為3.2 cm,均超過了鋼筋保護(hù)層厚度,水位變化區(qū)(高程1.0~4.0 m)骨料外露現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此,在本次淮河入江水道整治萬福閘加固工程實(shí)施中,對該部位閘墩進(jìn)行防碳化處理,總體防碳化面積約19500 m2[1]。

        2 施工技藝

        2.1 施工準(zhǔn)備

        現(xiàn)場配備了2臺小型立式砂漿攪拌機(jī)、4 輛小推車進(jìn)行砂漿抹面施工,并制作搭設(shè)了3 孔水上作業(yè)平臺。

        2.2 基面處理

        2.2.1 閘墩混凝土表面鑿毛

        由于萬福閘閘墩表面不僅碳化程度很深,而且還附著一層厚約2 cm的水藻和貝類,再加上萬福閘建成年代較早,受當(dāng)時(shí)物質(zhì)條件限制,成型的閘墩混凝土表面平整度偏差較大,表面凹凸不平,如果直接進(jìn)行丙乳砂漿抹面,效果會很不理想,起不到加固的作用。因此,必須對其表面進(jìn)行鑿毛處理,在實(shí)際施工過程中,對閘墩表面采用電動(dòng)磨光機(jī)去除表面浮層后,將裸露的光滑卵石表面鑿毛,并將松軟部分鑿除,平均鑿毛深度控制在1 cm 左右。

        表1 丙乳凈漿及丙乳砂漿基本配合比

        2.2.2 鑿毛面清洗

        基面鑿毛后,先用鋼絲刷清除粉塵及松散顆粒,再用高壓水槍從上至下將其清洗干凈,使其表面無軟弱松散附著物。

        2.3 丙乳砂漿原材料和配合比應(yīng)用

        (1)原材料。水泥為綠楊牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥,黃砂為粒徑小于2.5 mm 標(biāo)準(zhǔn)石英砂,水為揚(yáng)州市自來水取水口附近廖家溝河水,聚丙烯酸酯乳液(簡稱丙乳)為由南京水利科學(xué)研究院科研成果直接轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品,聚合物丙乳固體含量為39%~41%。

        (2)配合比?;疑氨?∶1,水灰比1∶0.4,丙乳凈漿配合比為丙乳∶水泥=1∶2,丙乳砂漿配合比為水泥∶黃砂∶丙乳=1∶1∶0.3。丙乳凈漿及丙乳砂漿配合比見表1。

        (3)丙乳砂漿拌制。先將水泥、黃砂干拌均勻,再加入經(jīng)試拌確定的水量及丙乳,充分拌合均勻,材料必須稱量準(zhǔn)確,尤其是水和丙乳,拌和過程中不能隨意擴(kuò)大水灰比。每次拌制的砂漿,要求能在30~45 min 內(nèi)使用完,不宜一次拌和過多數(shù)量。

        2.4 涂刷丙乳凈漿和丙乳砂漿抹面

        待鑿毛面無積水達(dá)到干飽和狀態(tài)后,用硬毛刷全面涂刷1 層丙乳凈漿,以增加層間黏結(jié)力,防止沿層滲水破壞,要求凈漿涂抹均勻,不漏底,不流淌,在凹凸部位需用硬毛刷進(jìn)行垂直插搗。在凈漿未硬化前,即攤鋪丙乳砂漿,砂漿攤鋪到位后,用力壓實(shí),隨后立即抹面,注意應(yīng)向一個(gè)方向抹平。由于老閘墩表面平整度較差,模板縫痕跡明顯,有較多卵石裸露,表面高差可達(dá)15 mm,故抹面砂漿厚度按5~15 mm 控制,并結(jié)合基面情況,盡可能抹平,使抹面后的閘墩表面平順、光滑。抹面分2 次抹壓,以免在重力作用下垂向脫空,2 層砂漿抹壓的間隔時(shí)間為2 h(視氣溫、濕度而定,以手指壓下無印痕為準(zhǔn)),修補(bǔ)面積較大時(shí),需跳塊施工。

        2.5 養(yǎng)護(hù)

        待丙乳砂漿表面略干后,用噴壺噴水霧養(yǎng)護(hù)24 h,再撒水養(yǎng)護(hù)7 d,7 d 后自然干燥養(yǎng)護(hù)。

        3 施工質(zhì)量控制及檢測

        3.1 施工質(zhì)量控制

        施工中質(zhì)檢人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工工藝要求和流程對每道工序進(jìn)行質(zhì)量檢查,保證每道工序驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行下一道工序施工。

        (1)鑿毛面要均勻,對裸露的光滑卵石表面配以人工鑿痕的方法進(jìn)行鑿毛處理,以保證鑿毛施工質(zhì)量。鑿毛完成后及時(shí)清理浮渣并用高壓水槍清洗干凈,經(jīng)監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行丙乳砂漿抹面施工。

        表2 丙乳砂漿抹面檢測結(jié)果

        (2)丙乳凈漿、砂漿須嚴(yán)格按照有關(guān)配合比進(jìn)行配制,由專職質(zhì)檢員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),監(jiān)督實(shí)施。

        (3)砂漿隨拌隨用,避免砂漿長時(shí)間不用而凝結(jié),造成浪費(fèi)或影響抹面施工質(zhì)量,對未及時(shí)使用或已硬化的砂漿,應(yīng)作為廢品處理不得使用。

        (4)按照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,須制作砂漿試塊,送材料試驗(yàn)室檢測。

        (5)丙乳砂漿抹面完成后,派專人及時(shí)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 d。

        3.2 檢測結(jié)果

        施工中先后對丙乳砂漿抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度檢測取樣5 組,抗拉強(qiáng)度和黏結(jié)強(qiáng)度檢測各取3 組,送江蘇省水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測站檢測。檢測根據(jù)《抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T220-2010)進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)控制:抹灰層稠度70~80 mm,抗壓強(qiáng)度≥30 MPa,抗折強(qiáng)度≥8 MPa,拉伸黏結(jié)強(qiáng)度≥0.3 MPa[3]。檢測結(jié)果表明,丙乳砂漿抹面處理施工工藝均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)及規(guī)范要求,具體檢測結(jié)果見表2。

        4 結(jié)語

        經(jīng)過2014年底至2015年汛前工程大流量開閘泄洪的嚴(yán)峻考驗(yàn)后,萬福閘下游側(cè)閘墩丙乳砂漿保護(hù)層表面完好,無剝落、脫落現(xiàn)象,混凝土整體顏色均勻,無明顯色差,達(dá)到了預(yù)期效果。實(shí)踐證明,丙乳砂漿抹面處理具有施工方法簡單、速度快、造價(jià)低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),該施工技術(shù)的成功運(yùn)用不僅保證了萬福閘加固工程閘墩防碳化處理以及其他土建項(xiàng)目的順利實(shí)施,而且為類似水閘閘墩防碳化處理的設(shè)計(jì)和施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

        [1]江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司.淮河入江水道整治工程萬福閘加固工程施工圖設(shè)計(jì)總說明[R].江蘇:江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司,2011:1-4.

        [2]江蘇省江都水利工程管理處.萬福閘安全鑒定[R].江蘇:江蘇省江都水利工程管理處,2004:25-28.

        [3]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ/T220-2010 抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010:15.

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