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(shí)和架空的補(bǔ)強(qiáng)處理方法較多,根據(jù)三峽雙線(xiàn)五級(jí)船閘地面工程閘室底板輸水廊道混凝土質(zhì)量缺陷檢查、處理的實(shí)際情況,對(duì)高速水流區(qū)的結(jié)構(gòu)頂板采取了兩種較好的補(bǔ)強(qiáng)處理方法。即噴射混凝土、灌注自密實(shí)混凝土。
    關(guān)鍵詞:船閘;輸水廊道;頂板;混凝土;補(bǔ)強(qiáng)處理;三峽工程

    船閘輸水廊道混凝土產(chǎn)生局部架空或不密實(shí),將造成混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕,從而降低鋼筋與混凝土的握裹力,惡化結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生嚴(yán)重的隱患。對(duì)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(huà)或空洞,否則將擾亂流態(tài),招致空蝕破壞。
    在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求、三峽工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及雙線(xiàn)五級(jí)船閘運(yùn)行需要的前提下,對(duì)輸水廊道混凝土不密實(shí)部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)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(shí)要求修補(bǔ)材料自身具有較高的強(qiáng)度,同時(shí)要防止新老混凝土結(jié)合不密實(shí)。
    按三峽工程主體建筑物的運(yùn)行條件和功能,將表面缺陷處理分為兩類(lèi):A類(lèi)過(guò)流面,B類(lèi)過(guò)流面。A、B類(lèi)分別又分成2、3個(gè)區(qū)。按不同的處理標(biāo)準(zhǔn)采用不同修補(bǔ)方法。
    閘室輸水廊道屬于A(yíng)一1區(qū),在高速水流作用下,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(guò)流面破壞。
    1、補(bǔ)強(qiáng)處理材料
    水工混凝土局部不密實(shí)和架空的補(bǔ)強(qiáng)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(shí)和架空處理過(guò)程中采用了兩種方法,即噴射混凝土和自密實(shí)混凝土。對(duì)這兩種材料的基本性能要求及抽檢項(xiàng)目見(jiàn)表1。

 

 

    (1)噴射混凝土(EMACOSl88高強(qiáng)修補(bǔ)砂漿)是一種無(wú)氯離子、無(wú)離析、收縮補(bǔ)償?shù)母邚?qiáng)砂漿,具有結(jié)構(gòu)緊密、強(qiáng)度高、抗硫酸鹽、觸變性的特點(diǎn)。其全稱(chēng):BARRAST+EMAcos188十MASTERKUREl28,中文名稱(chēng):粘結(jié)劑十抗硫酸鹽砂漿(內(nèi)含聚丙烯纖維)十混凝土養(yǎng)護(hù)劑。在現(xiàn)場(chǎng)加入一定量的水,攪拌均勻后即可使用。噴射機(jī)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(biāo)見(jiàn)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(wú)露筋部位的缺陷修補(bǔ)。其現(xiàn)場(chǎng)粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)如表3。由表可見(jiàn),其與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

 

 

 

 

 

    (2)自密實(shí)混凝土(CGM—l高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料)具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、自流態(tài)、微膨脹、抗油滲、耐久性的特點(diǎn),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(bǔ)。若結(jié)構(gòu)頂板不便于鉆孔灌注自密實(shí)混凝土,可考慮采用噴射混凝土分多層施工。
    該材料以高強(qiáng)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(zhì)配制而成。在現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)表1。為了驗(yàn)證該種材料的密實(shí)性能及與老混凝土的粘結(jié)情況,進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)取芯實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自密實(shí)混凝土(CGM—1)坍落度好,拆模及取芯反映骨料分布均勻,結(jié)構(gòu)密實(shí),與原母體混凝土結(jié)合良好。
    2、噴射混凝土和自密實(shí)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(duì)混凝土缺陷部位進(jìn)行鑿?fù),挖至密?shí)混凝土(要求無(wú)松散顆粒),對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹處理。對(duì)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(yú)尾形”淺槽,表面槽寬及槽深均為4 cm,坡比1:0.8,槽內(nèi)按20cm間距布置插筋,槽與槽間距不 大于50cm。注意刻槽過(guò)程中嚴(yán)禁切割機(jī)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(jìn)行。
    (2)植筋:采用CONCRESIVEl450雙組分樹(shù)脂進(jìn)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(zhǎng)度以該處缺陷深度控制,以鉤住表層鋼筋網(wǎng)的下層鋼筋為準(zhǔn)。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(duì)植筋所用鋼筋 進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),滿(mǎn)足要求后方可使用。
    (3)掛網(wǎng):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(shí)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(rùn)即可。
    (5)刷界面粘結(jié)劑:先將界面進(jìn)行濕潤(rùn),界面應(yīng)潮濕并無(wú)明顯的積水,然后將界面粘結(jié)劑(Barra57:水=l:1)涂刷于界面,用刷子將多余的粘結(jié)劑去掉。注意界面粘結(jié)劑應(yīng)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(shí)混凝土干料中加入理論水量80的水?dāng)嚢瑁?~4min后拌和物形成五團(tuán)狀時(shí),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(diào)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(guò)4cm,第—層臨近固化時(shí)(約1~2h)噴射第二層。噴射操作時(shí)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(shí),要立即噴下層,時(shí)間間隔太久粘結(jié)不好,回彈量又增加。另外,若噴射面未露筋(即不密實(shí)層的深度小),則不需植筋。可直接進(jìn)行噴射施工。