船閘輸水廊道混凝土不密實補強處理

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摘   要：船閘輸水廊道混凝土表面屬高速流水區(qū)，具有抗沖耐磨要求，不允許存在蜂窩、麻面或空洞，否則將擾亂流態(tài)，招致空蝕破壞?；炷帘韺泳植坎幻軐嵑图芸盏难a強處理方法較多，根據三峽雙線五級船閘地面工程閘室底板輸水廊道混凝土質量缺陷檢查、處理的實際情況，對高速水流區(qū)的結構頂板采取了兩種較好的補強處理方法。即噴射混凝土、灌注自密實混凝土。
    關鍵詞：船閘；輸水廊道；頂板；混凝土；補強處理；三峽工程

    船閘輸水廊道混凝土產生局部架空或不密實，將造成混凝土內鋼筋銹蝕，從而降低鋼筋與混凝土的握裹力，惡化結構的應力狀態(tài)，產生嚴重的隱患。對高速水流區(qū)的永久船閘輸水廊道混凝土表面，由于有抗沖耐磨要求，不允許存在蜂窩、麻畫或空洞，否則將擾亂流態(tài)，招致空蝕破壞。
    在滿足設計要求、三峽工程質量標準及雙線五級船閘運行需要的前提下，對輸水廊道混凝土不密實部位進行補強處理，處理中遵循盡量減少母體混凝土受損的原則。尤其是輸水廊道頂板，處理時要求修補材料自身具有較高的強度，同時要防止新老混凝土結合不密實。
    按三峽工程主體建筑物的運行條件和功能，將表面缺陷處理分為兩類：A類過流面，B類過流面。A、B類分別又分成2、3個區(qū)。按不同的處理標準采用不同修補方法。
    閘室輸水廊道屬于A一1區(qū)，在高速水流作用下，運用要求高。日后檢修困難，其缺陷修補要防止產生氣蝕、沖刷和剝離造成的過流面破壞。
    1、補強處理材料
    水工混凝土局部不密實和架空的補強處理方法較多，永久船閘閘室底板輸水廊道頂板混凝土局部不密實和架空處理過程中采用了兩種方法，即噴射混凝土和自密實混凝土。對這兩種材料的基本性能要求及抽檢項目見表1。

    (1)噴射混凝土(EMACOSl88高強修補砂漿)是一種無氯離子、無離析、收縮補償的高強砂漿，具有結構緊密、強度高、抗硫酸鹽、觸變性的特點。其全稱：BARRAST+EMAcos188十MASTERKUREl28，中文名稱：粘結劑十抗硫酸鹽砂漿(內含聚丙烯纖維)十混凝土養(yǎng)護劑。在現場加入一定量的水，攪拌均勻后即可使用。噴射機為配套的，Eyco Deguna20T，噴漿壓力為30bar，噴量5～40L/min，適用骨料直徑0～4mm，最大輸送高度30m，最大輸送距離60m。罐容120L。其主要性能指標見表2。這種材料適用于頂板混凝土缺陷鑿除深度不大于40mm，且無露筋部位的缺陷修補。其現場粘結強度試驗如表3。由表可見，其與混凝土粘結強度基本滿足設計要求。

    (2)自密實混凝土(CGM—l高強無收縮灌漿料)具有早強、高強、自流態(tài)、微膨脹、抗油滲、耐久性的特點，適用于頂板混凝土缺陷鑿除深度大于40mm或露筋部位的缺陷修補。若結構頂板不便于鉆孔灌注自密實混凝土，可考慮采用噴射混凝土分多層施工。
    該材料以高強度材料為主，以水泥作為骨料，輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質配制而成。在現場加入一定量的水，攪拌均勻后即可使用。該材料主要性能要求見表1。為了驗證該種材料的密實性能及與老混凝土的粘結情況，進行了現場取芯實驗，實驗結果表明自密實混凝土(CGM—1)坍落度好，拆模及取芯反映骨料分布均勻，結構密實，與原母體混凝土結合良好。
    2、噴射混凝土和自密實混凝土的施工工藝
    2.1 噴射混凝土施工工藝
    (1)基面處理：對混凝土缺陷部位進行鑿挖，挖至密實混凝土(要求無松散顆粒)，對鋼筋進行除銹處理。對于缺陷深度較淺(未露筋)且面積較大的頂板缺陷，為防止下墜。需在缺陷部位平行于短邊刻“魚尾形”淺槽，表面槽寬及槽深均為4 cm，坡比1:0.8，槽內按20cm間距布置插筋，槽與槽間距不 大于50cm。注意刻槽過程中嚴禁切割機傷及鋼筋。已露筋且面積較大的頂板缺陷按以下(2)和(3)步驟進行。
    (2)植筋：采用CONCRESIVEl450雙組分樹脂進行植筋，插筋間距20cmX20Cm，插筋形狀采用“Г”形，直徑φ12，插入老混凝土深度12cm，外露長度以該處缺陷深度控制，以鉤住表層鋼筋網的下層鋼筋為準。插筋可依靠下層鋼筋按一定規(guī)律(一般采用梅花型)布置。在此之前要對植筋所用鋼筋 進行拉伸實驗，滿足要求后方可使用。
    (3)掛網：間距均要求大于3cmX3cm，與基面距離大于之cm，以免影響噴射混凝土的密實度。
    (4)沖洗：在基面處理及插筋完成后，用高壓水槍沖洗于凈(水壓15～30MPa)，并將基面積水吹干，只保持濕潤即可。
    (5)刷界面粘結劑：先將界面進行濕潤，界面應潮濕并無明顯的積水，然后將界面粘結劑(Barra57：水＝l:1)涂刷于界面，用刷子將多余的粘結劑去掉。注意界面粘結劑應于噴射混凝土施工之前的3～6h完成。
    (6)材料拌制：先將自密實混凝土干料中加入理論水量80的水攪拌，3～4min后拌和物形成五團狀時，繼續(xù)加水至要求稠度。每袋25kg材料的最小、最大用水量分別為3.9L和4.4L。
    (7)噴射：調整噴射壓力，一般保持在0.2～0.4MPa左右，直至噴頭出料均勻、流暢為止。將噴頭以90°角垂直噴射，噴頭距基面40～60cm左右，每層噴厚不超過4cm，第—層臨近固化時(約1～2h)噴射第二層。噴射操作時要做到每層的噴射混凝土厚度均勻一致。先噴層硬化到已能支持下一層時，要立即噴下層，時間間隔太久粘結不好，回彈量又增加。另外，若噴射面未露筋(即不密實層的深度小)，則不需植筋?？芍苯舆M行噴射施工。