龍開口水電站大壩上游面缺陷及防滲施工技術(shù)研究

汪志琳

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410004）

1 工程概況

金沙江龍開口水電站攔河壩為1 級建筑物，最大壩高119 m，大壩抗震設(shè)防裂度為Ⅸ度。壩址區(qū)為干熱河谷、晝夜溫差大，為減少大壩上游壩面裂縫、提高壩體防裂、防滲性能、簡化溫控措施，在大壩上游壩面設(shè)水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層——澳申捷邦104 防水涂層，并采用聚苯乙烯泡沫塑料板（以下簡稱苯板）常年保溫。

大壩上游面屬于有外觀要求的永久暴露面，屬于非過流面中的B-1 區(qū)和B-2 區(qū)。防滲涂層在大壩上游面，EL 1298.0 高程以下布置，保溫苯板在EL 1290.0～輔助防滲區(qū)頂部范圍內(nèi)設(shè)置，輔助防滲區(qū)以下部位涂層完成后盡快回填粘土。

2 施工環(huán)境

大壩上游面必須先進行表面混凝土缺陷處理，混凝土表面缺陷處理完成后，再進行大壩上游面防滲施工。該部位防滲施工過程中上部可能進行混凝土澆筑，且大壩上游面比較陡，為此，該部位防滲施工過程中必須做好現(xiàn)場協(xié)調(diào)工作及安全防護工作，確保安全文明施工。

3 混凝土表面缺陷處理施工

工藝流程：吊籃或搭設(shè)平臺—→基面清理—→質(zhì)量檢查—→混凝土表面缺陷處理。

3.1 吊籃或搭設(shè)平臺施工

結(jié)合現(xiàn)場實際，采用吊籃方法施工或搭設(shè)腳手架施工平臺，若使用：A 吊籃，應(yīng)先固定在壩體上的移動模板上，作好保護設(shè)施后，再用手動升降葫蘆將吊籃放至工作面，擬投入吊籃5個，每個吊籃具備2～3個人在上面施工，施工人員必須作好安全保護措施，安全帶連接在獨立的安全繩上，以達到安全目的。見附圖。

3.2 基面清理施工

（1）施工面應(yīng)堅實、平整，不得有松動、起砂、起皮、分層等現(xiàn)象。

（2）局部表面有油漆或其它有機物附著物必先清洗干凈。

（3）基面不能有浮塵、浮渣及有機物。

（4）混凝土基面須經(jīng)建設(shè)方、監(jiān)理方、施工方驗收合格后方允許進行下一步基面清理工序。

附圖 吊籃及搭設(shè)平臺施工

3.3 質(zhì)量檢查

（1）混凝土質(zhì)量的檢查與處理，一般應(yīng)遵循“邊施工、邊檢查、邊處理”的原則。

（2）混凝土質(zhì)量的檢查與處理程序：混凝土質(zhì)量普查—→缺陷詳查及分析—→處理方案設(shè)計—→缺陷處理施工—→處理效果檢查。

3.4 混凝土表面缺陷施工

（1）外露鋼筋頭、管件頭的處理：B-1 區(qū)和B-2區(qū)：用砂輪沿混凝土表面將鋼筋頭、管件頭切除并與周邊混凝土磨平，采用防滲涂料進行表面涂刷，2～3遍為宜，顏色與混凝土的顏色應(yīng)協(xié)調(diào)。嚴謹采用氣割沿混凝土永久外露面割除鋼筋頭及管件頭，或用錘擊鋼筋頭及管件頭。

（2）表面蜂窩、麻面的處理：B-1 區(qū)：缺陷深度＜5 mm，只做打磨處理；缺陷深度≥5 mm，打磨與鑿除缺陷至混凝土密實處，采用預(yù)縮砂漿、環(huán)氧砂漿修補，有外觀要求的外露面，修補材料顏色應(yīng)與混凝土顏色相近。B-2 區(qū)：缺陷深度＜10 mm，不做處理；缺陷深度≥10 mm，鑿至混凝土密實處，采用預(yù)縮砂漿或環(huán)氧砂漿修補。

（3）錯臺、掛簾的處理：B-1 區(qū)和B-2 區(qū)：采用鑿除及砂輪打磨，使其與周邊混凝土平順連接，滿足美觀要求即可，坡度可以放寬到1∶1，再施工下道工序。B-2 區(qū)中小于5 mm 的錯臺可不做處理。

（4）表面缺損、非受力鋼筋露筋及小孔洞（模板定位錐孔）的處理：將其周邊切割成規(guī)則形狀并鑿至混凝土密實面后（若露筋，則需加深鑿至鋼筋以外50 mm）,深度h＜50 mm 分層回填預(yù)縮砂漿，深度50 mm≤h＜100 mm，應(yīng)澆小一級配混凝土（即最大粒徑為10 mm），深度≥100 mm，應(yīng)澆小一級配混凝土。

（5）混凝土表面氣泡的處理：B-1 區(qū)：直徑＜10 mm 的氣泡，不處理；直徑≥10 mm 的氣泡，采用比母體混凝土標號高一級的水泥砂漿填補。B-2 區(qū)：一般可不予處理。

（6）大面積缺陷的處理：對于需采取鑿除填補方式修補的缺陷，若修補面積大于0.5 m2且短邊長度大于30 cm，應(yīng)按以下規(guī)定處理。①鑿除深度（修補厚度）按5 cm 左右控制；②在修補基面混凝土內(nèi)布設(shè)錨筋，修補體內(nèi)布置鋼筋。A、修補區(qū)域內(nèi)按水平間距50 cm、豎向間距30 cm 呈梅花形布置錨筋；B、錨筋采用Φ12 mm 鋼筋，長度（17～18）cm，混凝土段內(nèi)長度15 cm。C、采用Φ26 沖擊鉆造孔，粘接材料采用HK-98 化學(xué)植筋膠，先注膠后插筋，待凝。D、每根錨筋頭部焊接一根Φ10 mm 水平鋼筋，長30 cm，與錨筋連接呈：“T”形。③分層回填環(huán)氧砂漿。

4 防滲施工

工藝流程：混凝土表面處理—→濕潤基面—→調(diào)漿—→涂刷第一遍—→涂刷第二遍—→養(yǎng)護。

4.1 混凝土表面處理施工

（1）除去基層表面上的浮灰、水泥浮漿、返霜、油脂和污垢等物，并用水沖洗干凈。

（2）對于基層表面上的突起、疙瘩以及起殼、分層等疏松部位，應(yīng)將其鏟除，并用水沖洗干凈。

（3）對基層上的蜂窩、麻面的松動石子應(yīng)剔除，對于裂縫、缺陷，應(yīng)先按相關(guān)規(guī)定進行修補。

（4）混凝土表面的脫模劑應(yīng)予以清除并用水洗凈。

（5）若混凝土表面較光滑，宜用鋼絲刷、砂磨機等工具將表面打磨粗糙后，再用水洗凈。

（6）必須用水充分浸透基層混凝土，而不能僅僅是表面濕潤。

（7）表面預(yù)處理時，不得使用酸洗。

4.2 濕潤基面

（1）基面必須用水浸透，以便加強表面的虹吸作用。

（2）持續(xù)采用水泵抽水并用噴頭施水（3～5）h以上，基面濕潤以飽和狀態(tài)、無明水為佳。

（3）材料結(jié)晶深度與水是否浸潤充分關(guān)系極大，充分濕潤后基面一般在常溫下應(yīng)呈現(xiàn)（20～30）min 不會完全干燥。

（4）基面清理，濕潤完畢須監(jiān)理許可，方可進入下一道涂刷工序。

4.3 調(diào) 漿

（1）施工前根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求對進場材料進行檢驗。

（2）水泥施工前用干凈水（內(nèi)無鹽、無有害成分）調(diào)和。

（3）涂層平均用料1.8 kg/m2；涂刷料按體積5（粉）∶2（水）調(diào)和，攪拌，如遇天氣干燥，可略增加水調(diào)和，比例應(yīng)控制在5（粉）∶3（水）以內(nèi)。

（4）充分攪拌材料直至均勻，呈漿狀。

（5）每次不宜調(diào)多，調(diào)好的漿料要在20 min 內(nèi)用完，混合物變稠時要頻繁攪動，中間不能加水。

4.4 涂 刷

（1）涂刷用專用尼龍刷。

（2）采用圓形涂刷方法（刷子以圓形的運動軌跡涂刷）涂到待處理的混凝土表面，涂層要求均勻，不能有漏刷處，每一遍涂刷不能太厚，太厚易堆積難以養(yǎng)護反而易起殼（涂層厚度均勻、無漏刷、無空白、無氣泡）。

（3）涂刷應(yīng)有力，縱橫相交涂刷以保證密閉基面微孔或裂紋。

（4）涂刷第一遍涂料初凝后仍顯潮濕狀態(tài)，第一遍涂刷完成后4 h 再涂刷第二遍涂料，若施工面太干則應(yīng)先施工霧水濕潤，第二遍涂刷前需用手指壓第一遍涂層確認已初凝并不粘手后進行，第二遍的涂刷方法和第一遍相同，但涂刷方向與第一遍垂直。同層涂膜的先后搭接寬度宜為（30～50）mm。

（5）涂層施工時，必須控制涂層厚度。即應(yīng)在規(guī)定的施工面積上計算得出涂料用量，均勻的涂刷直至用完。

（6）涂層應(yīng)在外界氣溫5℃以上施工，施工施工時應(yīng)避免烈日照射和雨淋，必要時應(yīng)進行遮陽。

（7）嚴禁用酸清洗涂層。

4.5 養(yǎng) 護

待表面涂層初凝到達足夠硬度后，立即進行噴水養(yǎng)護，并保證涂層處于濕潤狀態(tài)，但不能用水浸泡養(yǎng)護。養(yǎng)護開始的（1～2）d內(nèi)，每天向涂層噴水（5～6）次，并用草袋覆蓋，在夏季，遇到炎熱氣候時，應(yīng)增加噴水次數(shù)，在冬季，養(yǎng)護時應(yīng)增加草袋防凍。涂層養(yǎng)護開始的量晝夜內(nèi)，應(yīng)避免受到暴風(fēng)、暴曬、雨淋以及負溫受凍。

5 苯板施工

5.1 苯板粘結(jié)劑技術(shù)要求

苯板粘結(jié)劑應(yīng)為無毒的環(huán)保材料，具有良好的耐久、耐水、抗凍性能，并具有一定變形能力，能補償保溫苯板安裝后的位移，且施工方便。苯板粘結(jié)劑應(yīng)滿足以下技術(shù)指標：拉伸粘結(jié)強度（與水泥砂漿）≥0.6 MPa；拉伸粘結(jié)強度（與苯板）≥0.1 MPa；可操作時間≥（1.5～4.0）h。

5.2 苯板技術(shù)要求

（1）保溫苯板厚度30 mm。尺寸偏差應(yīng)滿足《絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》GB/T10801.2 中允許偏差標準。

（2）保溫板導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)≤0.030 W/（m.K）；吸水率應(yīng)≤1.0%；壓縮強度≥0.3 MPa。

（3）其他要求參照《大壩上游面防滲涂層和常年保溫板施工要求》。

5.3 施工方法

水泥基滲透結(jié)晶型防滲涂料產(chǎn)生足夠強度后即可進行苯板的安裝。苯板安裝前基層必須清理干凈，壩面無油污、浮塵等污物或其他妨礙粘接的材料。粘接灰漿應(yīng)攪拌均勻，并按生產(chǎn)廠家技術(shù)要求使用。采用點框法粘貼苯板：將攪拌好的粘接灰漿用6 mm×6 mm 的齒形鏝刀均勻涂抹于苯板的四周，并在板的中間部分均勻地布置（6～8）個灰漿涂抹點以保證粘結(jié)灰漿涂抹面積不小于苯板總面積的45%。苯板粘貼完畢后應(yīng)靜置24 h。

6 涂層應(yīng)用效果

大壩上游面所施用的水泥基防滲涂料進行檢測，檢測結(jié)果見表1。

表1 水泥基防滲涂料技術(shù)指標檢驗表

對大壩水泥基防水涂料56 天進行了比對試驗，檢驗結(jié)果滿足規(guī)范要求，檢測結(jié)果見表2。

表2 水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料受檢物理力學(xué)性能比對試驗成果

試驗成果表明水泥基防滲涂層的部位遇水后已晶體狀結(jié)晶，各項性能指標均符合要求。

7 結(jié)語

根據(jù)龍開口水電站大壩上游防滲施工的情況，為保證防滲的施工質(zhì)量，關(guān)鍵需要注重兩個方面，一是施工前大壩上游面必須認真、仔細，處理到位，二是必須嚴格保證防滲涂料的配比。

防滲涂料是一種新型的防水涂料，為碾壓混凝土大壩的抗?jié)B問題提供了一種新的解決方案，隨著碾壓混凝土的不斷推廣，水泥基防水涂料的應(yīng)用前景將會越來越廣。

[1]李金玉,曹建國.水工混凝土耐久性的研究和應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2004.