姜 軍，張冬冬

（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春130021）

1 工程概況

小山電站以發(fā)電為主，由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道和左岸河彎處引水式電站組成，工程為Ⅱ等大（2）型工程。大壩面板頂部厚0.30 m，底部最大厚0.55 m，最大斜長143.88 m，中板寬12.00 m，邊板寬6.00 m，共33塊板，總面積24 210 m2。面板垂直縫、面板與壩頂防浪墻及防浪墻間縫設(shè)二道止水，即底部止水銅片，頂部表面為柔性嵌縫材料。

2 大壩面板凍融剝蝕原因分析

大壩面板發(fā)生不同程度的凍融剝蝕破壞，剝蝕面積較大，凍融剝蝕深度為1～5.2 cm。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況和檢測結(jié)果，分析確定凍融剝蝕的原因：電站地處東北嚴(yán)寒地區(qū)，四季溫差大、晝夜溫度變幅大等氣候特點會促使大壩面板凍融剝蝕；由于水庫水位變化、降雨等因素使不具備飽水條件的混凝土吸水飽和，且混凝土在十多年的運行中老化，表面混凝土抗凍等級有所降低，加上冬季結(jié)冰和春季凍融，造成混凝土表面凍融剝蝕。

3 凍融剝蝕處理方案

3.1 方案比選

方案一：鑿除深度20 cm，澆筑高抗凍性混凝土。

表面鑿除深20 cm凍融剝蝕破壞的混凝土，老混凝土鑿除后若仍有裂縫，首先進行裂縫處理。在老混凝土表面涂刷混凝土界面劑，布設(shè)止水，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑20 cm厚C35F300W6混凝土。待達到設(shè)計強度后在混凝土表面涂刷3 mm厚單組份手刮聚脲。

方案二：鑿除表部凍融剝蝕破壞的混凝土，澆筑環(huán)氧砂漿。

鑿除表面凍融剝蝕破壞的混凝土，老混凝土鑿除后若仍有裂縫，首先進行裂縫處理。在老混凝土表面涂刷環(huán)氧砂漿界面劑，修復(fù)破壞的鋼筋，澆筑環(huán)氧砂漿。待混凝土達到設(shè)計強度后，在混凝土表面涂刷3 mm厚單組份手刮聚脲。

方案一鑿除工作量大，施工工序多，需要更多的人工，工期長，施工完成后無法防止混凝土再發(fā)生凍融剝蝕破壞的可能性。方案二的環(huán)氧砂漿具有強度高、與混凝土粘結(jié)力強、防滲性能好等優(yōu)良特性，通過環(huán)氧混凝土高粘結(jié)力、高強度的特點達到與老混凝土的結(jié)合，保證了結(jié)構(gòu)的整體完整性。綜上所述，推薦采用方案二來進行凍融剝蝕的處理。

3.2 方案實施

大壩面板凍融剝蝕處理施工順序：

鑿除原混凝土→基面清理→裂縫檢查→裂縫處理（需要時）→鋼筋制安（需要時）→更換止水（需要時）→基面清理→界面劑涂刷→涂抹聚合物砂漿→養(yǎng)護→涂刷聚脲。

考慮現(xiàn)場實際情況及具體施工條件，此次主要處理面板水平止水上方及其下方1.50 m范圍內(nèi)面板破損區(qū)域，另對678.00 m高程以上面板剝蝕嚴(yán)重區(qū)域進行鑿除修補。鑿除深度平均3 cm，局部凍融剝蝕嚴(yán)重部位鑿除深度應(yīng)加深，鑿除深度應(yīng)均勻，避免出現(xiàn)薄弱斷面?；炷凌彸^程中，為保護混凝土整體結(jié)構(gòu)，須采用風(fēng)鎬人工鑿除。在老混凝土表面噴涂環(huán)氧砂漿界面劑，保證新老混凝土良好膠結(jié)。澆筑環(huán)氧砂漿時應(yīng)分層涂抹環(huán)氧砂漿，一次涂抹厚度為1.5 cm左右，須保證修補面平順。待達到設(shè)計強度后，在混凝土表面涂刷3 mm厚單組份手刮聚脲。

3.3 主要材料技術(shù)指標(biāo)

1）單組份手刮聚脲

單組份手刮聚脲具有優(yōu)異的力學(xué)性能、抗紫外線性能和抗太陽暴曬性能，具有-45℃的低溫柔性，能適應(yīng)高寒地區(qū)的低溫環(huán)境，尤其是能抵抗低溫時混凝土開裂引起的形變而不滲漏。其主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 單組份手刮聚脲主要技術(shù)指標(biāo)

2）環(huán)氧砂漿

環(huán)氧砂漿是由改性環(huán)氧樹脂、新型環(huán)保固化劑和納米級特種填料等并配以特殊的加工工藝制成的高性能混凝土缺陷修補及水工抗沖磨保護與修復(fù)材料。環(huán)氧砂漿具有強度高、與混凝土粘結(jié)力強、防滲性能好等優(yōu)良特性，通過環(huán)氧砂漿高粘結(jié)力、高強度的特點達到與老混凝土的結(jié)合，保證結(jié)構(gòu)的整體完整性。其性能指標(biāo)見表2。

表2 環(huán)氧砂漿性能指標(biāo)

4 結(jié)語

隨著時間推移，地處嚴(yán)寒地區(qū)的大壩面板的凍融剝蝕破壞在不斷延續(xù)加深，逐漸剝蝕至鋼筋的鈍化保護層，該層一旦破壞，鋼筋會發(fā)生銹蝕破壞，從而加劇破壞的發(fā)生。大壩面板存在凍融剝蝕缺陷是電站運行的安全隱患，應(yīng)充分認(rèn)識它的危害性，盡早對缺陷進行補強處理，確保電站安全運行。