【摘要】主要介紹分析水閘門槽二期混凝土質(zhì)量缺陷具體形成原因,并提出相應的修復技術(shù)處理方案,為類似工程實踐提供參考,具有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】水閘;門槽;二期砼;缺陷;修復
1、工程概況
某水利樞紐攔河水閘共有32孔,閘孔凈寬為14m,中墩寬為2.2m,縫墩寬為2.5m,邊墩寬為1.5m,最大過閘流量為18200m3/s,屬大(1)型工程。閘室內(nèi)設有工作門槽一道,檢修門槽兩道其中上游檢修門槽寬度與工作門槽寬度同為1.24m,下游檢修門槽寬度為1.0m,門槽深度均為0.7m。閘墩及底板一期砼強度等級為C20,門槽二期砼強度等級為C25。水閘于2007年投入運行使用,截止至2014年,經(jīng)管理運行單位反映,部分水閘門槽二期砼出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,破壞較嚴重,具體表現(xiàn)如下:①一、二期砼之間的施工縫出現(xiàn)裂縫,漏水嚴重;②二期砼結(jié)構(gòu)表面存在大量蜂窩、麻面、狗洞,部分二期砼甚至已完全剝落;③底板結(jié)構(gòu)二期砼局部經(jīng)流水沖刷淘空。為確保水閘正常安全運行使用,須對門槽砼的質(zhì)量缺陷進行處理。
2、原因分析
本水閘采用平面閘門,由于水閘導軌較大、較重,不宜直接安裝固定在閘墩模板上來澆入砼中,在門槽部位預留凹槽,安裝導軌后立模澆筑二期砼。經(jīng)分析,砼質(zhì)量缺陷原因如下:
(1)施工工藝:水閘門槽二期砼在施工過程要求施工作業(yè)人員細心振搗,避免松動安裝好的埋件,以免影響閘門啟閉;此外,對于較高的門槽澆筑,需注意控制入倉高度,不能直接從高處下料,不論采用何種運輸設備,砼自由下落高度不宜大于2m,超過時,應采取緩降或其他措施,防止骨料分離[1],應分段安裝,分段澆筑。門槽二期砼結(jié)構(gòu)表面存在多處質(zhì)量缺陷,如蜂窩、麻面及狗洞等,砼松散,膠結(jié)性差,說明砼在澆筑過程中可能存在漏振或入倉高度不當情況,造成骨料分離、泌水,影響砼澆筑質(zhì)量。
(2)運行調(diào)度:經(jīng)調(diào)查分析現(xiàn)場情況,發(fā)現(xiàn)水閘門槽二期砼破壞主要集中在中間閘孔,而邊孔相對較為輕微,且破壞部位基本在閘室底坎以上2-3m范圍內(nèi),這與水閘日常運行調(diào)度開啟原則情況有關:因為中間閘孔開啟的頻率相對較高,所以經(jīng)常受到水流沖刷的,其門槽二期砼受到破壞的概率高;同時,由于水閘遇到中小洪水情況較多,閘門開啟提升幅度不高,屬底流式消能,水流速度較大且主要沖刷門槽下部,因此閘室底坎被破壞的概率也高。
3、處理方案
針對本項目水閘門槽二期砼質(zhì)量缺陷情況,制訂技術(shù)可行修復技術(shù)方案,具體如下:
3.1、門槽二期砼表觀質(zhì)量一般缺陷處理方案
如非受力部位的少量蜂窩、麻面、孔洞以及干縮性裂縫,屬于一般質(zhì)量缺陷,對二期砼的整體結(jié)構(gòu)性能和使用功能未構(gòu)成影響。對于深度在1mm~5mm的缺陷,可用環(huán)氧膠泥修補;而深度在0.5cm~5cm的缺陷即用環(huán)氧砂漿修補:首先用噴砂機或砂輪機將缺陷部位進行打磨平整,并用風槍清理干凈保持干燥,接著在缺陷部位均勻涂刷一層不超過1mm厚的環(huán)氧基液,經(jīng)檢查不粘手并能拔絲后再填補環(huán)氧砂漿。
環(huán)氧砂漿的施工工藝須注意:第一、涂刷要均勻,每層厚度不超過1cm~1.5cm,往返壓抹,將氣體充分排出;第二、環(huán)氧膠泥宜分多次涂刷,待材料完成收縮后,再進行下一次涂刷處理,最后表面收光;第三、修補完成后應加強養(yǎng)護,養(yǎng)護溫度范圍控制在20°C±5°C,養(yǎng)護期5d~7d。
3.2、門槽二期砼表觀質(zhì)量嚴重缺陷處理方案
首先將門槽二期砼缺陷部位鑿除,直至到密實砼為止,一、二期砼接觸面鑿毛,鑿毛深度以粗骨料新面為宜,然后使用壓力水把結(jié)合面沖洗干凈,再重新澆筑C30砼(采用補償收縮細石砼),澆筑前在舊砼表面涂刷水泥漿,保持表面濕潤,入倉時須充分振搗密實,澆筑完成后24小時內(nèi)要對砼保濕養(yǎng)護,養(yǎng)護時間參見表1;灌漿管預埋在新澆筑的砼頂面及一、二期砼的接觸面,注漿管間距40cm~60cm,待砼初凝后用環(huán)氧膠泥嵌、填新老砼之間的縫隙,當砼具備30%以上的設計強度后進行化學注漿,注漿材料采用水溶性聚氨酯和環(huán)氧樹脂注漿液,注漿壓力時由低到高,控制在0.5 MPa ~0.8MPa,逐孔依次灌注,當縫面吸漿率小于0.1L/min,穩(wěn)壓5min即可停止。
3.3、門槽一、二期砼裂縫補修方案
調(diào)查表明,混凝土裂縫已尤為水閘混凝土耐久性中主要病害之一,面廣量大,有銹脹縫、溫度縫、受力縫等。本項目裂縫補修方案分兩類:
(1)小于0.2mm且沒有貫通的淺層裂縫:首先用高壓水槍對縫面進行清洗干凈,然后采用嵌填玻璃絲布,最后用環(huán)氧膠泥騎縫涂刷,不少于兩遍。
(2)大于0.2mm深層裂縫或貫通性裂縫:先沿裂縫走向鉆孔(50cm間距),埋設灌漿管,然后用高壓沖冼,接著對裂縫進行封閉處理,封閉材料采用環(huán)氧膠泥,等膠泥固化后,做壓氣試驗,密閉合格后,方可進行化學灌漿,灌漿材料為水溶性聚氨酯和環(huán)氧樹脂灌漿液。
5、結(jié)語
目前水利行業(yè)對水閘門槽二期砼質(zhì)量缺陷處理尚無統(tǒng)一的標準規(guī)范,本工程的處理方案經(jīng)實踐證明,技術(shù)可行有效,具有一定的參考借鑒意義;在處理類似混凝土質(zhì)量缺陷的施工過程中,須根據(jù)實際條件和使用要求選用適宜的施工方法。
參考文獻:
[1]中華人民共和國水利行業(yè)標準.水工混凝土施工規(guī)范(SL677-2014)[M].北京:中國水利水電出版社,2015.
[2]中華人民共和國水利行業(yè)標準.水閘施工規(guī)范(SL27-2014)[M].北京:中國水利水電出版社,2015.
作者簡介:康華輝,男,1984年04月,廣東省吳川市,漢族,大學本科,工程師,主要從事水利水電工程監(jiān)理、咨詢等技術(shù)工作。