王超逸

（溫州市澤雅水庫(kù)管理站，浙江 溫州 325000）

1 工程概況

澤雅水庫(kù)位于溫州市甌海區(qū)澤雅鎮(zhèn)林岙村，是一座以供水、防洪為主，兼顧灌溉等綜合效益的中型水庫(kù)。澤雅水庫(kù)樞紐工程主要由大壩、溢洪道、引水隧洞等組成。

澤雅水庫(kù)泄洪洞工程由原施工導(dǎo)流洞改建，改建后泄洪洞由進(jìn)水口、豎井式事故檢修閘門(mén)井、泄洪隧洞、出口工作閘門(mén)段、消能段組成。進(jìn)洞口位于左岸壩肩上游約210 m 處，底高程53.00 m；出口位于左壩肩下游約115 m 處，底高程43.50 m。泄洪洞總長(zhǎng)度約405.5 m，其中隧洞段長(zhǎng)度為378.50 m（見(jiàn)圖1）。

圖1 泄洪洞工程縱剖面圖

此次泄洪洞改建主要在原導(dǎo)流洞基礎(chǔ)上實(shí)施鋼筋混凝土襯砌、回填灌漿、接觸灌漿等加固處理[1]，進(jìn)口段從樁號(hào)0+010.00 ～ 0+053.96 m，襯砌后斷面為5.800 m×7.653 m的城門(mén)洞形，豎井段從樁號(hào)0+053.96 ～ 0+106.46 m，中間是豎井式事故檢修閘門(mén)井。閘門(mén)井前設(shè)20 m 長(zhǎng)的漸變段，斷面由5.800 m×7.653 m 城門(mén)洞形漸變?yōu)?.200 m×4.200 m 方形，閘門(mén)井后同樣設(shè)20 m 長(zhǎng)的漸變段，斷面由4.200 m×4.200 m 方形漸變?yōu)?.600 m×8.000 m 城門(mén)洞形。洞身段樁號(hào) 0+106.46 ～ 0+198.68 m 斷面為 6.600 m×8.000 m 的城門(mén)洞形，再至樁號(hào)0+218.68 m 則漸變?yōu)橹睆綖?.500 m的圓形。樁號(hào)0+218.68 ～ 0+353.50 m 斷面為直徑5.500 m的圓形斷面，后20 m 漸變?yōu)?.200 m×4.200 m 的長(zhǎng)方形。出口前設(shè)漸變壓坡段，斷面漸變?yōu)?.200 m×3.200 m 的方形。由于本工程水頭高，原導(dǎo)流洞洞徑較大，為提高安全性和可靠性對(duì)部分洞身段（樁號(hào)原導(dǎo)0+023.20 ～ 0+033.20 m，原導(dǎo) 0+053.96 ～ 0+106.46 m，原導(dǎo) 0+295.50 ～ 0+378.50 m）進(jìn)行鋼板內(nèi)襯加固，鋼板厚度10 mm。

根據(jù)初步設(shè)計(jì)有關(guān)施工組織計(jì)劃安排，泄洪洞進(jìn)口段貫通開(kāi)挖施工安排在2015 年12 月初至2016 年1 月枯水期間，然而2015 年12 月初至2016 年1 月降水量遠(yuǎn)超歷史同期降雨量，庫(kù)水位無(wú)法下降，考慮將近春節(jié)和后期來(lái)水量可能增多等諸多因素，施工單位根據(jù)原先研討的爆破預(yù)案，庫(kù)水位在65.00 m 時(shí)對(duì)泄洪洞進(jìn)口段進(jìn)行爆破貫通。2016 年1 月19 日下午，水庫(kù)水位降到57.00 m，隨后開(kāi)展進(jìn)洞口段邊坡支護(hù)工作。然而，進(jìn)口段（樁號(hào)0+053.96 ～0+075.86 m）（由于此段在檢修閘門(mén)前，所以本文仍將其稱(chēng)之為進(jìn)口段）原設(shè)計(jì)的鋼襯在這種高流速、大孤巖沖撞工況下局部受損嚴(yán)重。

2 修復(fù)方案

水庫(kù)高水位 101.97 m 時(shí)，泄洪洞（樁號(hào) 0+053.96 ～0+106.46 m 段）按出口最大流量 242.6 m3/s 設(shè)計(jì)[2]，最大流速為14 m/s。其中樁號(hào)0+053.96 ～ 0+073.46 m 段為漸變段，斷面由城門(mén)洞形漸變?yōu)榉叫?，水流流態(tài)更復(fù)雜，局部流速遠(yuǎn)大于14 m/s，再加上泄洪洞進(jìn)口底高程為53.00 m，而水庫(kù)死水位為59.97 m，泄洪時(shí)水庫(kù)底部大量泥砂石子隨高速水流進(jìn)入隧洞，對(duì)保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的安全提出更高的要求，因此該段的鋼襯修復(fù)工作成為整個(gè)泄洪洞工程的關(guān)鍵。

JME 改性環(huán)氧砂漿作為一種混凝土修補(bǔ)材料，具有良好的抗沖磨特性，能有效的抵御高速水流對(duì)材料的剝蝕和高速水流中推移質(zhì)修補(bǔ)層與原混凝土界面脫離，相比割除受損鋼板再用新鋼板進(jìn)行鋼襯加錨桿錨固支護(hù)的最大限度復(fù)原，用JME 型改性環(huán)氧砂漿替代受損鋼襯雖然在投資方面略高，但在工期、材料與混凝土粘接、施工工藝的針對(duì)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯。

由于樁號(hào)0+053.96 ～ 0+075.86 m 段左右兩側(cè)及拱頂鋼襯受損嚴(yán)重，而底板鋼襯未受損，所以決定對(duì)此段左右兩側(cè)及拱頂所有鋼板采取切割后涂抹2 cm JME 型改性環(huán)氧砂漿替代鋼襯（見(jiàn)圖2）。

圖2 0+053.96 ～ 0+075.86 m 段JME 型改性環(huán)氧砂漿修復(fù)法斷面圖

3 材料性能

JME 型改性環(huán)氧砂漿主要由熱固性混合樹(shù)脂、改性胺固化劑為主要原料，輔以柔性增韌劑偶聯(lián)劑、抗氧化劑等多種助劑和活性金剛砂組成。能保證修復(fù)面具有良好的抗沖擊韌性、抗水流磨蝕性能。

JME 改性環(huán)氧砂漿的材料特性：①該材料與混凝土粘接強(qiáng)度高、初凝時(shí)間合適、滿足在氣溫相對(duì)較高環(huán)境下具有很好的施工性能。②材料有一定的彈性和韌性，由于材料是在混合型環(huán)氧樹(shù)脂的基礎(chǔ)上進(jìn)行柔性改性，因此材料本身具有耐磨性能外還具有一定的抗沖擊性能，能有效的抵御高速水流對(duì)材料的剝蝕和高速水流中推移質(zhì)修補(bǔ)層與原混凝土界面脫離。③材料本身的線脹系數(shù)與混凝土的脹縮性能基本匹配，修復(fù)層能與混凝土基本協(xié)同工作，避免因2 種材料的脹縮性能差異太大而使修補(bǔ)層與原混凝土界面脫離。JME 改性環(huán)氧砂漿主要物理性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 JME 改性環(huán)氧砂漿主要物理力學(xué)性能指標(biāo)表

4 施工工藝要點(diǎn)

本水庫(kù)集水面積較大，水庫(kù)缺少泄洪設(shè)施。降雨天，庫(kù)水位快速上漲，進(jìn)口段的鋼圍堰堰頂高程僅為 58.40 m，將存在圍堰過(guò)流現(xiàn)象，圍堰安全直接影響豎井段施工安全，也是此次修復(fù)實(shí)施成功的關(guān)鍵。且目前圍堰存在少量漏水，為保證工作面有一個(gè)相對(duì)干燥的環(huán)境，需做好漏水外排工作。

4.1 JME 改性環(huán)氧砂漿施工順序

施工順序：混凝土基層處理→固定1 cm 厚度標(biāo)尺→配制、涂刷環(huán)氧基液→配制、涂抹環(huán)氧砂漿→壓實(shí)、找平→厚度檢測(cè)、收光、養(yǎng)護(hù)[3]。

4.2 施工工藝

施工工藝為：

（1）混凝土基礎(chǔ)面的處理。用角向磨光機(jī)打磨除去混凝土表面的散粒和疏松部分，露出混凝土新面。

（2）表面清理。用壓縮空氣吹去表面砂粒、灰塵，再用清水清洗混凝土表面，風(fēng)干。

（3）調(diào)線標(biāo)高。確定施工區(qū)域，調(diào)線確定抗沖磨修復(fù)層的平均厚度，并打標(biāo)高點(diǎn)。

（4）環(huán)氧基液的界面處理。JME 改性環(huán)氧砂漿自身較稠，對(duì)原結(jié)構(gòu)材料基面不能形成良好的浸潤(rùn)，因而在基面涂JME 環(huán)氧基液，目的是增加環(huán)氧砂漿修補(bǔ)層與原混凝土結(jié)合致密，涂刷應(yīng)薄而均勻，使膠液盡可能的滲入老混凝土基面，形成混凝土 — 界面復(fù)合層 — 環(huán)氧砂漿的復(fù)合體。

（5）涂抗沖磨修復(fù)層。待底膠初凝（表面不流動(dòng)，指觸未干）時(shí)，涂JME 改性環(huán)氧砂漿，控制厚度與標(biāo)高點(diǎn)相平，本次工程的涂抹環(huán)氧砂漿層的平均厚度為2 cm。

（6）表面抹平與收光。盡可能的壓實(shí)JME 改性環(huán)氧砂漿，使修復(fù)層同底涂層緊密結(jié)合，避免出現(xiàn)空鼓；同時(shí)用厚鐵板夯實(shí)、薄鐵板盡可能的收光修復(fù)層表面，降低修復(fù)層對(duì)高速水流的表面阻力。

（7）環(huán)氧砂漿抗沖磨修補(bǔ)層的養(yǎng)護(hù)。JME 改性環(huán)氧砂漿固化期間不得對(duì)其有任何擾動(dòng)并不得用水濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)溫度不得超過(guò)30℃，7 d 后可以投入工程使用。

5 結(jié) 語(yǔ)

此次修復(fù)工程的完成使水庫(kù)檢修閘門(mén)能在4 月15 日下閘蓄水，保證了下游供水安全和整個(gè)泄洪洞工程施工進(jìn)度，也為施工期安全度汛提供保障。

修復(fù)工程完工3 a 來(lái)，經(jīng)過(guò)汛期在高水位101.97 m 的泄洪，在對(duì)泄洪洞的檢查過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)進(jìn)口段有剝落的JME 改性環(huán)氧砂漿涂層，證明JME 型改性環(huán)氧砂漿抗沖磨材料與混凝土粘結(jié)完好。因此，采用JME 改性環(huán)氧砂漿進(jìn)行此類(lèi)修復(fù)工程是十分可靠的。