混凝土剝蝕修補(bǔ)技術(shù)在溢洪道修復(fù)工程中的應(yīng)用

李衛(wèi)東

(黑龍江紅興隆農(nóng)墾雁窩島水利建筑有限公司，黑龍江寶清155630)

黑龍江省八五三農(nóng)場新鮮河水庫溢洪道工程始建于20世紀(jì)70年代，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所限，混凝土耐久性、抗凍融性能較低;經(jīng)多年運(yùn)行，混凝土表面風(fēng)化剝蝕及凍融剝蝕較為嚴(yán)重。但該工程的主體構(gòu)件還相對穩(wěn)定，如基礎(chǔ)、啟閉梁、篩網(wǎng)消能等;對這些構(gòu)件修復(fù)過程中，我們采用了黑龍江省水利科學(xué)研究院的工程修補(bǔ)技術(shù)及材料—SB—R混凝土(砂漿)，該技術(shù)及材料具有施工速度快、工期短、節(jié)省資金等特點(diǎn)，通過補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)建筑物達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足工程需要。

1 SB—R混凝土(砂漿)材料基本性能

SB—R混凝土(砂漿)為聚丙烯酸酯乳液砂漿的一種新型改性產(chǎn)品，屬于(PCC)類，是省水科院獲得省科技進(jìn)步三等獎的科技攻關(guān)課題研究成功的水利工程修補(bǔ)新型材料，聚合物混凝土(砂漿)相對于普通混凝土砂漿具有很多的優(yōu)良性能，目前已在黑龍江省水利工程維修加工中進(jìn)行了推廣應(yīng)用。針對寒冷地區(qū)涉水遭受凍融剝蝕破壞的混凝土建筑物，采用SB—R混凝土(砂漿)實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)加固處理，能提高或延長寒區(qū)水工建筑物的運(yùn)行時(shí)間或壽命。SB—R混凝土(砂漿)性能指標(biāo)見表1。

表1 SB—R混凝土(砂漿)性能指標(biāo)

2 工程概況

八五三農(nóng)場新鮮河水庫位于黑龍江省寶清縣境內(nèi)，隸屬于黑龍江省農(nóng)墾總局紅興隆分局。該水庫地處撓力河水系哈蟆通河的支流新鮮河中下游，水庫匯水面積為59 km2，總庫容208萬m3，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)魚綜合利用的小(1)型水庫，灌溉面積可達(dá)467 hm2。

經(jīng)多年運(yùn)行，新鮮河水庫工程的進(jìn)口閘墩墩、閘室墻壁、閘室底板、網(wǎng)格消能等部位混凝土表面風(fēng)化剝蝕及凍融剝蝕破壞較為嚴(yán)重。2009年在新鮮河水庫除險(xiǎn)加固過程中，依據(jù)《新鮮河水庫溢洪道工程實(shí)施意見(八五三農(nóng)場水務(wù)局提供);溢洪道修復(fù)工程包含括:增設(shè)電動閘門啟閉機(jī)，露天啟閉臺改建封閉啟閉室，混凝土工程采用SB—R混凝土(砂漿)實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)加固處理。混凝土、砂漿的強(qiáng)度要求，應(yīng)滿足F200、C25和M25的設(shè)計(jì)要求。

3 施工處理過程

3.1 混凝土工程處理方案

方案確定閘墩、啟閉梁貼襯聚合物混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，底板澆筑聚合物硅粉混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，內(nèi)、外墻壁貼襯聚合物砂漿補(bǔ)強(qiáng)，所有處理部位(除底板外)噴涂聚合物砂漿防護(hù)、裝飾。

3.1.1 閘墩處理

閘墩采用貼襯聚合物混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，把原尖墩形式改為圓墩形式，其工藝過程為:鑿毛處理→鋼筋除銹→界面處理—打孔錨筋—置掛鋼筋網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)→填充聚合物細(xì)石混凝土→聚合物砂漿抹面→表面噴涂。

3.1.2 閘室墻壁處理

閘室及出口墻壁以貼襯聚合物砂漿為主，貼襯厚度6.0～8.0 cm，(實(shí)際在處理工程中，局部已達(dá)到10.0 cm，)置掛鋼絲網(wǎng)2～3層。其工藝過程為:混凝土鑿毛→打孔錨筋→界面處理→置掛鋼絲網(wǎng)→貼襯聚合物砂漿。

3.1.3 閘底板處理

閘前底板大部分予以保留，自閘門前50 cm起至閘后的底板拆除，澆筑20.0 cm聚合物硅粉混凝土補(bǔ)強(qiáng);篩網(wǎng)消能部分，前一排網(wǎng)格破損嚴(yán)重，澆筑聚合物硅粉混凝土予以覆蓋。其工藝過程如下:混凝土拆除→界面處理→打孔錨筋→置鋼筋網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)→填補(bǔ)聚合物硅粉混凝土。

3.2 方案實(shí)施

3.2.1 砂石、水泥等原材料的要求

砂子要求為中砂、質(zhì)地堅(jiān)硬含泥量＜1.0%，含水量控制在5%以內(nèi)，其它指標(biāo)符合水工混凝土施工規(guī)范。水泥要求采用普通硅酸鹽PO42.5，各項(xiàng)指標(biāo)符合國標(biāo)要求。

3.2.2 工序、工藝要求

施工過程中嚴(yán)格控制各工序質(zhì)量，以保證工藝和質(zhì)量要求;鑿毛處理須鑿除表面松動物，露出新鮮堅(jiān)實(shí)混凝土面;界面處理過程中徹底清洗表面浮灰和污漬，涂刷或噴涂界面處理劑(界面膠)時(shí)，保證其覆蓋率＞95%，適當(dāng)調(diào)整處理劑工作時(shí)間和工作性，以滿足工作需要。

3.2.3 處理效果

本次混凝土工程處理耗用SB—R混凝土(砂漿)40 m3以上，混凝土強(qiáng)度＞25.3 MPa，砂漿強(qiáng)＞26.6 MPa;完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)和工程需要。外觀效果見圖1～圖3。

圖1 溢洪道閘內(nèi)處理前后示意圖

圖2 溢洪道閘底板修復(fù)前后示意圖

圖3 溢洪道進(jìn)口翼墻修復(fù)前后示意圖

4 結(jié)語

本次工程處理工期為26 d，而就工期、工作量、工作強(qiáng)度、工程投資等方面比較，因工程周邊的交通、場地(需占用部分農(nóng)田)所限，該工程如若考慮拆除重建，其優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及采用SB—R混凝土(砂漿)修補(bǔ)技術(shù)。該技術(shù)與普通混凝土施工工藝比較，具有工序少、工效高、工期短、綜合造價(jià)低、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。適用于寒區(qū)水工建筑物維修、翻新、補(bǔ)強(qiáng)加固處理。

［1］ 黃國興，陳改新.水工混凝土建筑物修補(bǔ)技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京:中國水利水電出版社，1998.

［2］ 劉興元，張守杰，張忠林.噴射丙乳砂漿在鶴崗五號水庫修補(bǔ)中的應(yīng)用［J］.東北水利水電，2002，20(05):30－31.

［3］ 張恒，張守杰，劉興元.寒區(qū)水工混凝土修補(bǔ)新材料與新工藝的推廣應(yīng)用［J］.黑龍江水利科技，2008，36(02):181.