電灌站混凝土橋梁面層修補及防碳化處理

孫軍，沈海昌，張珂

電灌站混凝土橋梁面層修補及防碳化處理

孫軍，沈海昌，張珂

（淄博市萌山水庫管理處，山東淄博255318）

針對萌山水庫內的萌西電灌站混凝土橋梁工程出現混凝土面層剝蝕和鋼筋外露銹蝕等現象，經過方案對比優選，確定使用SPC界面劑，SPC聚合物水泥砂漿、SK9608防滲防碳化涂料作為修補混凝土面層和防碳化處理材料，并對該材料特征和性能、施工工藝流程、數據監測情況做了介紹，供類似工程參考。

電灌站；橋梁；混凝土面層剝落；鋼筋銹蝕；防碳化處理

淄博市周村區萌西電灌站是改善周村區南部農作物產量的一項民生工程。工程運行以來，提高了周邊農作物的經濟產量，對農作物的生產起到了決定性的助力作用。在萌山水庫增容工程實施過程中，發現現狀連接橋出現混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕等情況，且有擴展的趨勢。為確保電灌站安全運行，決定對混凝土橋梁面層進行修補及防碳化處理。

1 工程概況

萌西電灌站位于淄博市萌山水庫西側，主要包括豎井機房、桁架拱橋連接橋長147m、配電室一座、出口蓄水池一座。萌西電灌站建于1990年，設計揚程33 m，裝機容量620 kW。

電灌站連接橋為鋼筋混凝土桁架結構，現狀連接橋出現混凝土剝落，鋼筋外露銹蝕等情況，萌山水庫增容后，興利水位83.0 m，淹沒橋墩頂部及連接橋桁架拱腳處，造成拱腳混凝土腐蝕，危及連接橋結構安全。電灌站配電室基礎為漿砌石結構，高程為81.0 m，現狀基礎下岸坡淘刷嚴重。抬高興利水位后，會加重基礎淘刷，影響電灌站安全。因此，需對電灌站連接橋和配電室進行加固處理。處理內容包括：對連接橋上下橋面，欄桿等混凝土表面出現剝蝕、崩落、順筋開裂部位修補處理；對連接橋桁架及梁表面進行防碳化處理；對配電站漿砌石基礎進行勾縫處理。

2 材料特性

為保護橋梁混凝土面層，延長橋梁使用壽命，確保工程安全運行，經多方調查、對比，優選了SPC界面劑、SPC聚合物水泥砂漿、SK9608防滲防碳化涂料作為修補材料。

SPC界面劑是一種由無機粉料和有機高分子聚合物乳液復合而成的雙組份材料，涂刷在混凝土表面可有效地提高表層砂漿與混凝土的黏結強度。保證界面劑與混凝土具有良好的黏結附著力；可有效緩解溫度變形對砂漿層的應力破壞；可有效緩解溫度變形對砂漿層的應力破壞；無毒、無污染，屬綠色建材產品。

SPC聚合物水泥砂漿是將高分子聚合物乳液（簡稱膠料）與由水泥、石英砂、膨脹劑等組成的干混砂漿(簡稱粉料)按比例拌和而成的一種聚合物水泥砂漿，簡稱SPC聚合物砂漿，也統稱為SPC砂漿。SPC砂漿具有優異的黏結、抗滲、抗裂、抗凍、抗氯離子滲透、耐沖磨、耐老化性能，可在混凝土表面形成致密、彈性、抗滲、抗凍性能良好的“薄殼”，既起到表面修補的作用，又具有良好的防護效果，是一種理想的混凝土修補、防滲、防護新材料。

SK9608防滲防碳化涂料可直接應用于混凝土表面，其生成物可滲入混凝土內部微孔，堵塞孔隙通道，同時可在表面形成附著力極強、致密堅硬的涂層，提高混凝土結構的抗滲、抗凍性能，避免混凝土結構出現滲漏溶蝕、凍融剝蝕、碳化、有害化學物質（如Cl-、SO42-）侵蝕、鋼筋銹蝕等老化病害，提高混凝土結構安全性和使用壽命。

3 施工方案及措施

3.1 剝蝕修補處理

3.1.1 基礎處理

1）采用噴砂或鑿毛工藝對混凝土基礎表面進行處理，將表面的疏松、風化、剝蝕層清理至堅硬、牢固、新鮮的混凝土基面。2）對于混凝土裂縫采取化學灌漿、表面封閉法進行處理。對于滲漏部位，進行止漏防滲處理。對于鋼筋銹蝕應徹底除銹處理。3）用高壓水將混凝土表面沖洗干凈，驗收合格后進行抹面施工。

3.1.2 材料拌和

SPC界面劑、SPC聚合物砂漿、SK9608防腐防碳化涂料按照廠家提供的比例，拌和均勻。一次拌和的數量根據抹面進度確定，以2 h內用完為宜。

3.1.3 植筋澆筑聚合物砂漿

對于剝蝕破壞較嚴重的部位，適當植筋（梅花狀布設），植筋間距40～50 cm。涂刷1道SPC界面劑，澆筑SPC聚合物砂漿，養護3～5 d后進行抹面。

3.1.4 抹面施工

1）充分濕潤混凝土表面，但不要存在積水，均勻涂刷一道SPC界面劑。2）根據修補部位的結構型式特點，采取自上而下、分區分段進行抹面施工。3）抹面必須軋實、抹平，不要反復壓抹以防開裂。4）根據SPC砂漿的拌和量、抹面面積控制抹面厚度。抹面厚度小于10 mm部位，可一次抹軋完成；抹面厚度大于10 mm部位，分層抹面，每層厚度控制在10 mm以內。

3.1.5 養護

SPC聚合物砂漿初凝后，采用塑料布或噴霧潮濕養護3～5 d。定時灑水（視天氣情況，每天噴霧撒水3～4次），保證抹面處于潮濕狀態。

3.1.6 刮涂SK9608防滲防碳化涂料

潮濕養護結束后，刮涂1道SK9608防滲防碳化涂料，自然養護21 d即可。

3.2 防碳化處理

主要材料包括SPC界面劑、SK9608防滲防碳化涂料。

3.2.1 表面處理

1）對混凝土表面進行打磨或高壓噴砂處理，對表面缺陷如蜂窩、麻面、漏筋、順筋裂縫、凹凸不平、剝蝕破壞部位進行鑿毛處理，直至露出新鮮、堅硬的混凝土基面。2）對銹蝕鋼筋進行徹底除銹處理，對裂縫及滲水部位進行化學灌漿處理。3）采用高壓水將基面沖洗干凈。

3.2.2 材料配制

1）界面劑、聚合物砂漿、防碳化涂料必須嚴格按配比要求配制。2）聚合物砂漿必須采用人工拌和，不得使用機械攪拌。3）材料充分攪拌均勻，一次拌料不能太多，隨用隨拌。

3.2.3 混凝土缺陷修補處理

對于蜂窩、麻面、漏筋、順筋裂縫、凹凸不平整、錯臺、剝蝕破壞部位按照第1部分的工藝要求進行修補處理。

3.2.4 SK9608防滲防碳化涂層施工

1）底涂：涂刷1道SPC界面劑。2）中涂：刮涂3道SK96098防滲防碳化涂料，厚度控制在2.0 mm以上。3）面涂：第3道涂層固化并打磨后，滾涂1道SK9608防碳化涂料面漆。

4 數據檢測

在工程噴涂完成后，采取隨機取樣和斷面取樣方法，選取10個斷面進行抗滲、抗凍融、抗壓強度等指標檢測。SPC聚合物砂漿檢測數據為：抗壓強度38.6 MPa，抗折強度10.6 MPa，黏結強度4.8 MPa；SK9608防滲防碳化涂料抗折強度11.2 MPa，抗壓強度43.5MPa，黏結強度5.2MPa，抗滲性能達到W12要求；經混凝土200次抗凍融循環試驗，質量損失率1.2%，相對動彈性模量88.7%，抗凍性能達到F200要求。以上檢測結果均達到設計要求。經歷一個冬季后，涂層外觀均勻一致，無起皮、無鼓泡、無裂紋、無孔洞、無調塊等缺陷，與下層結合牢固，平整度達到設計要求。

（責任編輯 趙其芬）

TU755.8

B

1009-6159（2017）-09-0009-02

2017-05-16

孫軍（1973—），男，工程師