三峽永久船閘地下輸水系統(tǒng)混凝土表面缺陷修補(bǔ)技術(shù)模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。三峽永久船閘地下輸水系統(tǒng)混凝土表面缺陷修補(bǔ)技術(shù)張濤(中國水利水電第十一工程局科研所,河南·三門峽市,47)1、工程概述三峽工程永久船閘為雙線五級連續(xù)船閘,位于樞紐左岸壇子嶺左側(cè)。每線船閘主體段由6個(gè)閘首和5個(gè)閘室組成,總長1621m,設(shè)計(jì)總水頭113m,閘室平臺有效尺寸280m×34m,坎上最小水深5m。每線船閘的輸水廊道布置在靠近閘首的兩側(cè),單級閘室輸水最大水頭45.2m。永久船閘地下輸水隧洞水流速度高,且長期處于地下,混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號為C35。因此,混凝土表面的水氣泡、蜂窩、麻面等缺陷會(huì)影響工程的長期安全運(yùn)行,需要修補(bǔ)。2、技術(shù)要求根據(jù)三峽總公司工程建設(shè)部”三工建質(zhì)監(jiān)字[]95號”文件要求,三峽永久船閘地下輸水系統(tǒng)屬于修補(bǔ)要求最高的A-1類修補(bǔ)區(qū)域,即該部位處于高速水流作用下,運(yùn)用要求高,日后檢修困難,其缺陷修補(bǔ)要防止產(chǎn)生氣蝕沖刷和剝離造成的過流面破壞。2.1總則2.1.1混凝土表面處理要求,應(yīng)滿足部頒規(guī)范(SDJ-207-82)、TGPS質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)文件;2.1.2混凝土缺陷的處理要求,須滿足安全運(yùn)行,還要滿足建筑物外觀需要;2.1.3在滿足設(shè)計(jì)要求及建筑物運(yùn)行要求的前提下,處理中應(yīng)遵循盡量少損傷母體混凝土的原則。2.2質(zhì)量要求2.2.1試驗(yàn)論證——修補(bǔ)材料在施工應(yīng)用之前,必須經(jīng)過室內(nèi)力學(xué)性能檢測和現(xiàn)場工藝性試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)滿足有關(guān)設(shè)計(jì)文件要求;2.2.2施工條件——永久船閘地下輸水系統(tǒng)的混凝土修補(bǔ)面幾乎全部為干燥狀態(tài),可是隨氣溫變化,混凝土面會(huì)有返潮現(xiàn)象,甚至混凝土面上會(huì)出現(xiàn)水珠,因此修補(bǔ)材料需要既能滿足干燥面施工需要,同時(shí)也能夠滿足潮濕面施工要求;2.2.3外觀質(zhì)量——修補(bǔ)材料的顏色需與混凝土的顏色基本一致;修補(bǔ)面平整、光潔,沒有影響外觀質(zhì)量的缺陷。2.2.4混凝土面處理——用角磨機(jī)磨光,使混凝土表層的水氣泡顯露出;大于5mm的水氣泡、孔洞,用鋼釬鑿開并清除孔內(nèi)的乳皮和松動(dòng)顆粒;用壓力水沖洗干凈磨過的混凝土表面。2.2.5材料耐久性——為使材料與混凝土之間具有良好的兼容性,修補(bǔ)材料需要具有良好的柔韌性和粘結(jié)性;同時(shí)還需要具有很好的抗沖磨強(qiáng)度,以抵抗高速水流的沖磨。2.3EJN型環(huán)氧膠泥的主要技術(shù)指標(biāo)和特性經(jīng)過對多種修補(bǔ)材料的對比試驗(yàn)和論證,選用EJN型環(huán)氧膠泥進(jìn)行修補(bǔ)。2.3.1主要技術(shù)指標(biāo)表1EJN型環(huán)氧膠泥的主要技術(shù)指標(biāo)材料類型性能指標(biāo)EJN-Ⅰ型EJN-Ⅱ型抗壓強(qiáng)度MPa≥60.0≥50.0抗拉強(qiáng)度MPa≥8.0≥6.0粘結(jié)強(qiáng)度MPa≥4.0≥2.5抗沖磨強(qiáng)度MPa≥7.0≥7.0抗?jié)B等級＞S30＞S30塑性變形率%≥3%≥3%適用條件干燥混凝土面潮濕混凝土面2.3.2主要技術(shù)特性2.3.2.1良好的觸變性和自流平性——靜置狀態(tài)下,材料呈凝膠態(tài),具有良好的流掛性,即使修補(bǔ)較大的氣孔和凹槽也不會(huì)產(chǎn)生流掛現(xiàn)象。一旦受到剪力(攪拌、震動(dòng)、擠壓)作用,其粘度會(huì)迅速下降成為具有良好流動(dòng)性的溶膠態(tài),易于施工操作。當(dāng)剪力消失時(shí),混合物又會(huì)從溶膠態(tài)變?yōu)槟z態(tài),以保持其優(yōu)良的觸變性能;同時(shí),材料還具有良好的自流平性,即施工涂層表面的刮痕和縮孔等缺陷在固化過程中會(huì)自愈,固化面平整、光潔,不會(huì)留有刮痕、接縫、縮孔等影響外觀質(zhì)量的缺陷。2.3.2.2耐久性——材料具有良好的柔韌性,當(dāng)受到外力作用時(shí),其自身的變形能夠吸收部分能量,避免混凝土受到破壞。另外,它還具有很好的粘結(jié)性能和抗沖磨性能,保證內(nèi)層混凝土的長期安全運(yùn)行。2.3.2.3環(huán)保性——經(jīng)豚鼠毒理性試驗(yàn),材料屬于非毒性材料。2.3.2.4適用條件——材料包括兩種類型,既能夠滿足干燥混凝土面施工需要,又能夠滿足潮濕面施工要求。3、論證試驗(yàn)3.1主要力學(xué)性能試驗(yàn)為驗(yàn)證修補(bǔ)材料的主要力學(xué)性能,在監(jiān)理工程師的旁站下對EJN型環(huán)氧膠泥進(jìn)行了主要力學(xué)性能檢測,檢測結(jié)果見表2。表2主要力學(xué)性能檢測結(jié)果檢測項(xiàng)目齡期EJN-Ⅰ型EJN-Ⅱ型抗壓強(qiáng)度MPa3d43.536.77d60.245.228d68.760.5抗拉強(qiáng)度MPa3d3.663.47d6.55.228d8.97.3粘結(jié)強(qiáng)度MPa7d2.82.528d4.23.73.2現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)為論證材料的施工性能、現(xiàn)場粘結(jié)效果、確定施工面混凝土的處理方案和施工質(zhì)量控制與檢測方法,按業(yè)主和監(jiān)理的要求,在施工現(xiàn)場進(jìn)行了施工性工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)論證中證明,EJN型環(huán)氧膠泥的施工效果和粘結(jié)拉拔強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí),經(jīng)過工藝試驗(yàn)還制訂、完善了EJN型環(huán)氧膠泥的施工工藝、混凝土表面處理方法、施工效率、單位面積用料與耗材以及施工質(zhì)量控制與檢測方法,為確保高質(zhì)量的施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。工藝試驗(yàn)情況和檢測結(jié)果見表3。表3工藝試驗(yàn)情況和檢測結(jié)果EJN-Ⅰ型EJN-Ⅱ型試驗(yàn)部位永久船閘地下南四平洞S8邊墻和頂拱混凝土面永久船閘地下南五平洞S122地板混凝土面試驗(yàn)面積2×16m24m2混凝土面狀態(tài)干燥潮濕試驗(yàn)面粘結(jié)拉拔強(qiáng)度(7d)MPa檢測值破壞狀態(tài)檢測值破壞狀態(tài)3.2砼斷裂2.7砼斷裂3.0砼斷裂2.81/2砼斷,1/2粘結(jié)面3.2砼斷裂3.4砼斷裂————3.61/2砼斷,1/2粘結(jié)面外觀質(zhì)量與混凝土顏色一致;表面平整、光潔,無流掛和刮痕等4、施工技術(shù)4.1工藝流程在混凝土裂縫、層間滲水、混凝土表面拉筋頭、灌漿管口及混凝土表面不平整度等混凝土缺陷處理完后,經(jīng)檢測、檢查符合要求后再進(jìn)行混凝土表面缺陷的處理,處理方法是用環(huán)氧膠泥修補(bǔ)孔洞和凹陷等缺陷,以改進(jìn)混凝土的表面光潔度,提高混凝土表面的抗沖磨性能。EJN型環(huán)氧膠泥的施工工藝流程見圖1。砼面打磨砼面打磨平整度檢測壓力水沖洗風(fēng)干檢查驗(yàn)收膠泥施工檢查驗(yàn)收養(yǎng)護(hù)圖1:EJN型環(huán)氧膠泥施工工藝流程圖4.2混凝土基面處理4.2.1地下輸水洞Ⅰ、Ⅱ類區(qū)Ⅰ、Ⅱ類區(qū)屬于高速水流區(qū),混凝土表面的缺陷采用全斷面施工環(huán)氧膠泥的方案進(jìn)行處理。環(huán)氧膠泥施工前先用角磨機(jī)對混凝土表面進(jìn)行全端面打磨處理,磨除混凝土表面上的一層薄弱表皮。然后用3m直尺檢測混凝土表面的平整度,應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,再用1~3MPa的壓力水重復(fù)沖洗混凝土面,將水氣泡和孔洞空腔內(nèi)的雜物及松動(dòng)顆粒清洗干凈,待混凝土面風(fēng)干后經(jīng)檢查驗(yàn)收合格簽證后,再施工環(huán)氧膠泥。4.2.2地下輸水洞Ⅲ類區(qū)Ⅲ類區(qū)為平洞標(biāo)準(zhǔn)段,表面缺陷集中在平洞段直立墻部位。對于直徑大于5mm的孔穴,用壓力水清除空腔內(nèi)的雜物和松動(dòng)顆粒后用環(huán)氧膠泥修補(bǔ)。缺陷密集區(qū)采取滿補(bǔ)方式,零星區(qū)采取點(diǎn)補(bǔ)的方式。3~5mm的孔洞,如果不集中,用清水或風(fēng)槍清除干凈后,表面施工環(huán)氧膠泥。3mm以下孔洞,用打磨的方法進(jìn)行混凝土處理,磨平、磨光缺陷密集區(qū)域的混凝土面,用壓力水沖洗后再施工環(huán)氧膠泥。注意壓力水沖洗時(shí),應(yīng)避免沖壞周圍的混凝土。4.3環(huán)氧膠泥施工4.3.1注意事項(xiàng)4.3.1.1按說明書給定的配比分別稱量A、B組分,并拌和均勻后方可施工。4.3.1.2向環(huán)氧膠泥中摻加的水泥必須是沒有返潮、結(jié)團(tuán)等現(xiàn)象的合格水泥,且需要過細(xì)篩(過篩后的水泥以摻加在環(huán)氧膠泥中在涂刮施工時(shí)不出現(xiàn)顆粒為準(zhǔn))。4.3.1.3材料堅(jiān)持現(xiàn)拌現(xiàn)用的原則,避免一次拌和過多,造成材料浪費(fèi)。4.3.1.4拌和好的材料出現(xiàn)發(fā)粘、結(jié)團(tuán)時(shí),不能繼續(xù)施工應(yīng)用,以免影響施工質(zhì)量。4.3.2施工方法4.3.2.1大于2mm的孔洞,先用三角鏟填補(bǔ)環(huán)氧膠泥,并壓實(shí)、填平。4.3.2.2涂刮第一層環(huán)氧膠泥,先將施工面找平,刮抹時(shí)用刮刀重復(fù)用力擠實(shí),將洞穴內(nèi)的氣體排出,以保證孔內(nèi)填充密實(shí),利于環(huán)氧膠泥與混凝土牢固粘結(jié)。4.3.2.3待第一層環(huán)氧膠泥初凝(4~24h)后,再施工第二層環(huán)氧膠泥,將面收光,不留接縫、凹陷等影響外觀質(zhì)量的缺陷。4.4施工面養(yǎng)護(hù)4.4.1施工面3天內(nèi),應(yīng)避免遭受水沖、水浸和外力撞擊、刮擦等。4.4.2養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的環(huán)境溫度應(yīng)保持在10℃以上,以利于材料性能的正常發(fā)展。4.4.3照明燈或其它熱源要放置在施工面1m以外,以免環(huán)氧膠泥局部受熱,影響施工質(zhì)量。4.5質(zhì)量檢查與控制4.5.1對施工進(jìn)場材料進(jìn)行檢測,各項(xiàng)主要性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,方可施工應(yīng)用。4.5.2施工面應(yīng)平整、光潔,不允許有刮痕、接縫、縮孔、淚流、起泡等缺陷。4.5.3環(huán)氧膠泥的施工粘結(jié)效果以施工面粘結(jié)拉拔強(qiáng)度為依據(jù)。粘結(jié)拉拔強(qiáng)度大于2.5MPa或破壞在混凝土本體,即認(rèn)為施工面粘結(jié)性能合格。5、結(jié)語5.1施工中的各項(xiàng)檢測結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求,檢測結(jié)果見表4。表4檢測結(jié)果檢測項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)數(shù)量(組)平均值(MPa)最大值(MPa)最小值(MPa)離差系數(shù)合格率(%)抗壓強(qiáng)度17≥6065.278.260.80.022100抗拉強(qiáng)度17≥6.08.49.56.80.045100與砼粘結(jié)強(qiáng)度17≥2.54.66.74.10.068100粘結(jié)拉拔強(qiáng)度95≥2.54.16.21.10.28397.8設(shè)計(jì)要求:表面平整、光潔,無起泡100注:”抗壓強(qiáng)度”、”抗拉強(qiáng)度”、”與砼粘結(jié)強(qiáng)度”結(jié)果系材料進(jìn)場時(shí)的主要力學(xué)性能檢測結(jié)果;”粘結(jié)拉拔強(qiáng)度”系環(huán)氧膠泥