水工建筑物高速过流面混凝土缺陷处理修补措施

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1、水工建筑物高速过流面混凝土缺陷处理修补措施　　摘要：随着我国水利水电工程建设进入后时代，水工建筑物高速过流面混凝土缺陷已经逐渐成为各水电站建设单位和运行管理单位关注的问题。本文主要介绍了金安桥水电站溢洪道溢流面混凝土冲蚀缺陷的情况和环氧砂浆修补处理等内容，为解决类似条件的混凝土缺陷提供了经验。关键词：冲蚀坑槽；环氧砂浆中图分类号：F407.9文献标识码A1、工程概述金安桥水电站有限公司投资建设的金沙江金安桥水电站工程，位于云南省丽江市境内的金沙江中游河段上，是金沙江中游河段规划的第五级电站。工程枢纽主要由混凝土挡水重力坝、右岸溢流表孔及

2、消力池、右岸泄洪（冲沙）底孔、左岸冲沙底孔、坝后厂房及交通洞等永久建筑物及导流隧洞、围堰等临时建筑物组成，坝高160m、电站装机2400MW。泄洪消能建筑物由左、右底孔及其泄槽，溢流坝段、泄槽、消力池及海幔组成。2、过流面缺陷现状描述及初步分析7溢洪道经过泄水运行后，溢流面多处出现混凝土冲蚀坑槽情况。虽然在坑槽形成的初期已经进行了修补处理，但由于修补材料性能不能满足要求并且施工方法不当，导致泄洪运行后修补的部位再次被破坏。不平顺的过流面会改变水体的流动状态，引起汽蚀，从而导致坑槽进一步扩大，形成恶性循环，严重影响水电站正常工作。经过两个

3、汛期的泄水运行，溢洪道溢流面混凝土冲蚀坑槽最大面积已经超过20m2，平均深度约2cm，最深部位达到3cm。3、修补材料3.1修补材料的要求溢洪道泄水时，水体会在溢流面上形成高剪应力，这就要求修补材料自身不但要有较高的强度，同时还要与混凝土本体有较好的粘接强度。而以往为了节约成本，加快施工进度，出现类似情况时往往选择使用高强砂浆进行修补处理，而这样只注重于材料本身的强度，而忽视了修补材料与混凝土本体的粘接强度，不能满足需要。总结以往经验，对修补材料提出以下要求：（1）修补材料要求有较高的强度，包括抗压强度和抗拉强度。在泄水运行中，水体成紊

4、流的运动状态，单位点对修补材料既有压应力也有拉应力，这就要求修补材料要有较高的强度。7（2）修补材料要与混凝土有较高的粘接强度。泄水运行时，水流总体对过流面形成高剪应力，只有修补材料与混凝土的粘接强度高，才能保证不易脱落。粘接强度大于混凝土本体的抗拉强度最佳。（3）要有较好的耐久性。溢流面部位受阳光照射时间长，若材料没有较好的耐久性，或者未对修补材料进行耐久性处理，阳光的照射会加速材料的老化速度，缩短材料的使用寿命。3.2材料的选择：国内用于混凝土缺陷修补的材料类别较多，性能指标也各有差异。按照选材的要求、施工进度要求、经济性并参考其他

5、大中型水电站泄洪建筑物的应用情况，主要从材料的抗压强度、抗拉强度、粘接强度等力学性能指标和耐久性、耐候性等特点出发，经过多种材料的对比，选择采用NE-Ⅱ型环氧砂浆作为本次混凝土掉块部位处理的主要修补材料。该环氧砂浆是由改性环氧树脂、新型固化剂及这种优质填料配制生产而成，具有高强度、高粘接、施工方便、无毒无污染、耐久性和耐候性好等特点，已成功应用于小浪底、三峡、二滩、紫平铺、瀑布沟、龚嘴等多个大中型水电站的过水建筑物过流面混凝土修复和抗冲磨层施工。NE-Ⅱ型环氧砂浆型环氧砂浆主要性能指标见表1。表1NE-Ⅱ型环氧砂浆主要性能指标表7为将阳

6、光照射对修补材料的耐久性破坏降低到最低点，延长环氧砂浆的使用年限，环氧砂浆施工结束后，在其表面涂刷DM-1200热反射隔热涂料。此种材料为一种太阳光反射隔热防腐涂料。它无毒无味，具有耐洗刷、耐污染且具有良好的耐候性。DM-1200热反射隔热涂料具体性能指标见表2。表2DM-1200热反射隔热涂料具体性能指标4、修补处理施工4.1施工处理实施过程使用吊笼在缺陷区下方安装悬空平台的方式作为作业平台，平台下方使用螺纹钢植入溢流面进行锚固，上面铺设满足缺陷处理的施工平台及护栏，而后先对混凝土表面的缺陷进行调查。对混凝土冲蚀坑槽，先用混凝土切割机

7、沿缺陷边缘切割为规则形状，切割深度5mm，用电镐将深度不足处凿除至0.5mm，然后用钢丝刷配合高压风进行清洁处理，基础面清理干净后，再按环氧砂浆施工工艺要求用环氧砂浆进行修补，深度超过1.5cm的缺陷部位需要分层回填施工，每次施工厚度不超过1cm。外露钢筋头、管件头等应全部切除至混凝土表面以下，并采用NE-Ⅱ型环氧砂浆进行修补。环氧砂浆施工后24小时内，在表面涂抹两遍热反射隔热涂料，每次间隔2小时。在材料施工面的表面涂抹完成作业后拆除作业平台，切割锚固支撑件至混凝土内部5mm，而后环氧砂浆封堵。4.2环氧砂浆施工工艺74.2.1基面清洁

8、干燥处理用电动钢丝刷清除混凝土基面的污染物、薄弱层、松散颗粒；再用高压水反复冲洗基面，基面清洗干净后，对局部潮湿的基面还需进行干燥处理，干燥处理采用喷灯烘干或自然风干。4.2.2底层基液拌制和涂刷（1）底层