三峡工程高速过流面混凝土缺陷修补

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1、三峡工程高速过流面混凝土缺陷修补张涛黄俊玮张汉平（中国水利水电第十一工程局科研所，河南·三门峡市，472000）【摘要】三峡二期工程导流底孔混凝土面属于高速过流面，且后期检修困难，因此对混凝土表面的缺陷处理要求很高。本文介绍了导流底孔混凝土过流面表面缺陷的修补材料和工艺。【关键词】导流底孔，缺陷修补，环氧砂浆，施工工艺1、概述三峡导流底孔是为三峡工程三期施工导流而在溢流坝段施工的二期工程，共22条，孔口尺寸为6m×8.5m，底坎高程56m，浇注的混凝土等级为C40，厚1m。导流底孔的设计运行水头高达80m，流速达32m/s，属于高速过流面，因此对混凝土的

2、表面质量和抗气蚀、抗冲磨性能要求很高。施工后检查发现，混凝土表面出现了一些缺陷，主要包括：气孔、蜂窝、麻面、错台、局部凸凹不平以及残留钢筋头等。在高速水流作用下，这些缺陷部位极易产生空蚀和气蚀破坏，尤其是在高速挟沙水流的作用下，磨损和冲蚀破坏更为严重，并且这些破坏极易很快恶化，给工程的正常运行造成安全隐患。2、缺陷的处理原则和要求三峡工程建设部“三工建-质监字-[2001]95号”文件对混凝土表面缺陷处理的原则和要求作了规定：原则——修补后的混凝土表面防止产生气蚀、冲刷和剥离造成的破坏；要求——满足部颁规范（SDJ-207-82）、TGPS质量标准及设计

3、文件要求。3、材料的规定与选择3.1对修补材料的要求三峡导流底孔属于A类高速过流区，且后期检修困难，因此三峡工程建设部和监理单位对混凝土表面缺陷处理的材料作了严格要求。表1混凝土表面缺陷修补处理材料要求缺陷深度<5mm≥5mm修补材料类型环氧砂浆环氧砂浆或丙乳砂浆性能要求抗压强度（MPa）≥60与砼粘结强度（MPa）≥2.5施工性能施工方便，无毒、无污染，侧面和顶面施工时不下坠、不流淌共5页第5页3.2对修补材料的选择通过现场（导流底孔16#孔）材料性能和施工性能对比试验与论证选定NE型环氧砂浆作为修补材料，试验结果见表2。表2现场试验结果材料检测性能（

4、MPa）施工性能和材料特点抗压粘结拉拔*NE型环氧砂浆96.82.6施工不粘抹刀，施工面不下坠、平整光洁，材料无毒，双组份包装易于施工操作KSF型环氧砂浆108.22.1材料粘性很大，施工时粘抹刀严重，施工面因下坠而不平整，材料有一定毒性CT型环氧砂浆——多种化工材料现场配制，材料粘性大，下坠严重，材料毒性较大，收缩率偏大丙乳砂浆—1.4施工方便、操作简单、价格低廉，但粘结性能偏低*“粘结拉拔”试验结果是指修补材料施工面与基础混凝土之间的粘结强度，采用进口专用粘结拉拔仪（型号：DYNAZ-15）检测。4、NE型环氧砂浆及其特点NE型环氧砂浆是在改性和开发

5、原材料的基础上研究出的新型环氧砂浆材料与传统环氧砂浆对比具有不需要加热施工、材料无毒、施工时不粘器具、与混凝土粘结良好、柔韧性好、变形性能与混凝土基本一致等特点，并且已在黄河小浪底、长江三峡、陕西天生桥电站、贵州东风电站等大中型水电工程中成功应用。表3NE型环氧砂浆的主要力学性能*项目抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）粘结强度（MPa）抗压弹模（GPa）线胀系数（mm/mm℃）抗磨强度（h.m2/kg）28天与混凝土28天与钢板**龄期28天28天28天>72h28天指标111.1415.315.2318.1915.7926.95×10-67.66说明

6、：*试验结果为中国水利水电科学研究院结构材料所测试。**“28天与钢板”为底层基液粘结强度。5、施工5.1施工工艺流程共5页第5页基面处理涂刷底层基液配制基液间隔20~60min涂抹环氧砂浆配制砂浆施工收面清理工器具养护图1：施工工艺流程图5.1混凝土基础面处理5.1.1外露钢筋头、管件头的处理将钢筋头、管件头用砂轮沿混凝土面切割掉，采用电钻（或砂轮）切割成规则的周边，凿深25mm后切除露出的钢筋头、管件头。若孔（口）内采用气割则需将受高温灼伤的混凝土切除，若加凿（钻）深度不小于20mm，保留剩余钢筋头。也可以将钢筋头、管件头周边锯成一个深25mm的方形

7、口，再把方形口内混凝土凿至能使钢筋截断距表面25mm深度，锯断钢筋距表面25mm。5.1.2表面蜂窝、麻面、气泡密集区的处理缺陷深度小于5mm时，只做打磨处理，磨除厚度不小于5mm。若打磨处理不能彻底达到效果，则按缺陷深度大于5mm的要求处理。缺陷深度大于5mm时，凿除表面形状是一个四边形或多边形，其内角宜为70°~250°；麻面混凝土凿除的深度以最深凹部位的凿除厚度不小于5mm，平面边缘凿成直角，顶角90°~100°。5.1.3表面缺损、非受力钢筋露筋、小孔洞（孔径大于20mm）的处理深度小于100mm，将周边切割成规则形状并凿至混凝土密实面（若有露筋

8、，则需加深凿至钢筋以里50mm）。深度大于100mm的采用其它材料和方法处理。5