環氧類材料在下硐大壩溢流面修復中的應用

李海東（重慶中電獅子灘發電有限公司,重慶　401220）

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環氧類材料在下硐大壩溢流面修復中的應用

李海東
（重慶中電獅子灘發電有限公司,重慶401220）

摘 要:下硐電站建成已50多年，由于大壩部分壩段混凝土施工存在質量缺陷,加之泄洪破壞,造成局部溢流面沖磨剝蝕破壞較為嚴重。本文以下硐溢流面修復為例，介紹了新型環氧類材料在大壩溢流面混凝土砼表面骨料外露修復中的應用，供類似工程參考。

關鍵詞:下硐大壩; HK-EQ環氧膠泥；HK-UW-3環氧砂漿; 溢流面

1　工程概況

下硐電站位于重慶市長壽區，為龍溪河梯級電站中的第四級，水庫正常蓄水位218.15m（吳淞高程，下同），設計洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，死水位214.50m，總庫容1991萬m3，電站總裝機容量30MW。攔河壩為混凝土重力壩，位于下硐瀑布上游約60m處，最大壩高45.5m，壩頂長212.5m，分18個壩段。其中左岸非溢流壩段長79.4m，為1#～6#壩段，壩頂高程225.00m，防浪墻頂高程226.20m；中部溢流壩段長80.8m，為7#～14#壩段，堰頂高程218.15m(無閘門控制)；右岸非溢流壩段長52.30m，為15#～18#壩段，壩頂高程231.00m。

溢流壩堰頂高程218.15m，溢流面為克奧曲線，設計洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，相應最大過壩流量2700 m3/s。由于12#—14#壩段混凝土施工存在質量缺陷,加之自然侵蝕和泄洪破壞,溢流壩右側12#—14#壩段下游面局部存在砼骨料外露現象，反弧段壩面局部砼表面骨料外露，凹凸不平，局部有沖坑。

2　溢流面修復方案

根據下硐大壩溢流面表面缺陷特點，確定對缺陷溢流面先進行打磨、清洗，對整個待處理基面涂刷低粘度環氧底膠，以增強化學材料與混凝土基面的粘接力，針對基面坑洞和骨料外露情況，使用環氧砂漿填補，最后使用環氧膠泥涂刮修補找平表面，在反弧段壩面形成2～3mm的保護層。

3　環氧材料選擇及主要性能指標

由于修復部位處于高速水流區，要求所用的材料具有較好的抗沖磨強度并能與老混凝土良好的彈模、熱膨脹系數相配性結合現場實際情況，最終采用了HK - EQ環氧膠泥、HK - UW -3環氧砂漿（預包裝）作為下硐大壩溢流面修補材料。

HK-UW-3是一種采用環氧樹脂作為膠結材料，具有在室溫下固化快、強度高、抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕、抗凍性好等優點。尤其是其具有可在潮濕條件下快速固化，與新老混凝土及鋼筋粘接良好、施工工藝簡便等特點，修補后4～6小時即可投入使用。環氧砂漿HKUW-3的性能指標見表1。

表1　預包裝環氧砂漿HK-UW-3主要性能指標

HK - EQ環氧膠泥是一種由改性環氧樹脂和高強粉料制備而成的高分子復合材料，該材料具有固化速度快，與混凝土的粘結性好，并具有極高的抗沖磨強度等優點。HK - EQ環氧膠泥的性能指標見表2。

表2　環氧膠泥HK-EQ主要性能指標

4　施工工藝流程

（1）溢流面缺陷修補主要處理工藝。1）檢查。檢查溢流壩段混凝土溢流面，記錄、標定壩面破損孔洞、骨料出露、鋼筋銹蝕的位置、狀況，確定處理區域及面積；2）打磨及清洗。用鋼絲輪及磨光機打磨混凝土面，清除混凝土表面的雜物、混凝土疏松層等。吹洗、清掃打磨完成的混凝土面。打磨及清洗基面至新鮮混凝土面，并要求新鮮混凝土面干燥、無塵；3）破損坑洞修補。將配制的彈性環氧砂漿分層填入干燥潔凈的縫槽，每次回填厚度1cm控制，最終找平結構面。要求嵌填密實，無脫空；4）涂刷基液。在打磨潔凈的混凝土面涂抹一道環氧基液，要求涂刷均勻不漏刷；5）環氧膠泥找平。按產品要求配制環氧膠泥。環氧膠泥刮涂溢流面混凝土，找平混凝土面原有的麻面、毛細孔等缺陷，找平厚度一般控制為2mm。要求刮涂均勻、平順、密實、不漏刮；（2）施工注意事項。1）基面潔凈直接關乎粘結效果，打磨溢流面需直到基面露出新鮮混凝土面；清洗基面，工作人員使用高壓水槍沖刷基面，清理基面表層附著的灰塵和青苔等雜物；2）在刮涂環氧膠泥前，基面盡可能干燥，不能帶有明水，以免影響其粘結強度；3）材料配制要按廠家提供的參考比例配制，避免因材料比例失衡造成的涂層不固化現象出現，同時配制好的材料需在規定時間內用完，否則視為廢料處理；4）用低粘度環氧底膠涂抹基面，涂抹均勻，無漏刷。

5　結語

環氧類材料具有優良的抗沖磨、粘結性能，已被廣泛應用于高速水流運行條件下的水工建筑物。下硐大壩溢流面修復后已安全運行近一年，修補部位未見明顯脫落或裂隙，無明顯沖刷磨損，外現和強度均能達到設計要求。實踐證明，采用環氧類材料對弧形溢流面在混凝土剝蝕破壞的修復方法可行，可為今后其他水利水電工程的溢流面缺陷修復提供借鑒。

參考文獻：

[1]汪在芹主編.化學灌漿技術的創新與發展 第十五次全國化學灌漿學術交流會論文集[G].長沙:中南大學出版社,2014(10):352-358.

[2]林琳.環氧類材料在水東電站溢流面破損修復中的應用[J].水利科技,2014(02).

作者簡介：李海東（1988-），男，四川南充人，學士，助理工程師，二級建造師（水利水電）。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.223