船閘輸水廊道混凝土不密實(shí)補(bǔ)強(qiáng)處理

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摘   要：船閘輸水廊道混凝土表面屬高速流水區(qū)，具有抗沖耐磨要求，不允許存在蜂窩、麻面或空洞，否則將擾亂流態(tài)，招致空蝕破壞?；炷帘韺泳植坎幻軐?shí)和架空的補(bǔ)強(qiáng)處理方法較多，根據(jù)三峽雙線五級船閘地面工程閘室底板輸水廊道混凝土質(zhì)量缺陷檢查、處理的實(shí)際情況，對高速水流區(qū)的結(jié)構(gòu)頂板采取了兩種較好的補(bǔ)強(qiáng)處理方法。即噴射混凝土、灌注自密實(shí)混凝土。
    關(guān)鍵詞：船閘；輸水廊道；頂板；混凝土；補(bǔ)強(qiáng)處理；三峽工程

    船閘輸水廊道混凝土產(chǎn)生局部架空或不密實(shí)，將造成混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕，從而降低鋼筋與混凝土的握裹力，惡化結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生嚴(yán)重的隱患。對高速水流區(qū)的永久船閘輸水廊道混凝土表面，由于有抗沖耐磨要求，不允許存在蜂窩、麻畫或空洞，否則將擾亂流態(tài)，招致空蝕破壞。
    在滿足設(shè)計要求、三峽工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及雙線五級船閘運(yùn)行需要的前提下，對輸水廊道混凝土不密實(shí)部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，處理中遵循盡量減少母體混凝土受損的原則。尤其是輸水廊道頂板，處理時要求修補(bǔ)材料自身具有較高的強(qiáng)度，同時要防止新老混凝土結(jié)合不密實(shí)。
    按三峽工程主體建筑物的運(yùn)行條件和功能，將表面缺陷處理分為兩類：A類過流面，B類過流面。A、B類分別又分成2、3個區(qū)。按不同的處理標(biāo)準(zhǔn)采用不同修補(bǔ)方法。
    閘室輸水廊道屬于A一1區(qū)，在高速水流作用下，運(yùn)用要求高。日后檢修困難，其缺陷修補(bǔ)要防止產(chǎn)生氣蝕、沖刷和剝離造成的過流面破壞。
    1、補(bǔ)強(qiáng)處理材料
    水工混凝土局部不密實(shí)和架空的補(bǔ)強(qiáng)處理方法較多，永久船閘閘室底板輸水廊道頂板混凝土局部不密實(shí)和架空處理過程中采用了兩種方法，即噴射混凝土和自密實(shí)混凝土。對這兩種材料的基本性能要求及抽檢項(xiàng)目見表1。

    (1)噴射混凝土(EMACOSl88高強(qiáng)修補(bǔ)砂漿)是一種無氯離子、無離析、收縮補(bǔ)償?shù)母邚?qiáng)砂漿，具有結(jié)構(gòu)緊密、強(qiáng)度高、抗硫酸鹽、觸變性的特點(diǎn)。其全稱：BARRAST+EMAcos188十MASTERKUREl28，中文名稱：粘結(jié)劑十抗硫酸鹽砂漿(內(nèi)含聚丙烯纖維)十混凝土養(yǎng)護(hù)劑。在現(xiàn)場加入一定量的水，攪拌均勻后即可使用。噴射機(jī)為配套的，Eyco Deguna20T，噴漿壓力為30bar，噴量5～40L/min，適用骨料直徑0～4mm，最大輸送高度30m，最大輸送距離60m。罐容120L。其主要性能指標(biāo)見表2。這種材料適用于頂板混凝土缺陷鑿除深度不大于40mm，且無露筋部位的缺陷修補(bǔ)。其現(xiàn)場粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)如表3。由表可見，其與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度基本滿足設(shè)計要求。

    (2)自密實(shí)混凝土(CGM—l高強(qiáng)無收縮灌漿料)具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、自流態(tài)、微膨脹、抗油滲、耐久性的特點(diǎn)，適用于頂板混凝土缺陷鑿除深度大于40mm或露筋部位的缺陷修補(bǔ)。若結(jié)構(gòu)頂板不便于鉆孔灌注自密實(shí)混凝土，可考慮采用噴射混凝土分多層施工。
    該材料以高強(qiáng)度材料為主，以水泥作為骨料，輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質(zhì)配制而成。在現(xiàn)場加入一定量的水，攪拌均勻后即可使用。該材料主要性能要求見表1。為了驗(yàn)證該種材料的密實(shí)性能及與老混凝土的粘結(jié)情況，進(jìn)行了現(xiàn)場取芯實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自密實(shí)混凝土(CGM—1)坍落度好，拆模及取芯反映骨料分布均勻，結(jié)構(gòu)密實(shí)，與原母體混凝土結(jié)合良好。
    2、噴射混凝土和自密實(shí)混凝土的施工工藝
    2.1 噴射混凝土施工工藝
    (1)基面處理：對混凝土缺陷部位進(jìn)行鑿?fù)冢谥撩軐?shí)混凝土(要求無松散顆粒)，對鋼筋進(jìn)行除銹處理。對于缺陷深度較淺(未露筋)且面積較大的頂板缺陷，為防止下墜。需在缺陷部位平行于短邊刻“魚尾形”淺槽，表面槽寬及槽深均為4 cm，坡比1:0.8，槽內(nèi)按20cm間距布置插筋，槽與槽間距不 大于50cm。注意刻槽過程中嚴(yán)禁切割機(jī)傷及鋼筋。已露筋且面積較大的頂板缺陷按以下(2)和(3)步驟進(jìn)行。
    (2)植筋：采用CONCRESIVEl450雙組分樹脂進(jìn)行植筋，插筋間距20cmX20Cm，插筋形狀采用“Г”形，直徑φ12，插入老混凝土深度12cm，外露長度以該處缺陷深度控制，以鉤住表層鋼筋網(wǎng)的下層鋼筋為準(zhǔn)。插筋可依靠下層鋼筋按一定規(guī)律(一般采用梅花型)布置。在此之前要對植筋所用鋼筋 進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，滿足要求后方可使用。
    (3)掛網(wǎng)：間距均要求大于3cmX3cm，與基面距離大于之cm，以免影響噴射混凝土的密實(shí)度。
    (4)沖洗：在基面處理及插筋完成后，用高壓水槍沖洗于凈(水壓15～30MPa)，并將基面積水吹干，只保持濕潤即可。
    (5)刷界面粘結(jié)劑：先將界面進(jìn)行濕潤，界面應(yīng)潮濕并無明顯的積水，然后將界面粘結(jié)劑(Barra57：水＝l:1)涂刷于界面，用刷子將多余的粘結(jié)劑去掉。注意界面粘結(jié)劑應(yīng)于噴射混凝土施工之前的3～6h完成。
    (6)材料拌制：先將自密實(shí)混凝土干料中加入理論水量80的水?dāng)嚢瑁?～4min后拌和物形成五團(tuán)狀時，繼續(xù)加水至要求稠度。每袋25kg材料的最小、最大用水量分別為3.9L和4.4L。
    (7)噴射：調(diào)整噴射壓力，一般保持在0.2～0.4MPa左右，直至噴頭出料均勻、流暢為止。將噴頭以90°角垂直噴射，噴頭距基面40～60cm左右，每層噴厚不超過4cm，第—層臨近固化時(約1～2h)噴射第二層。噴射操作時要做到每層的噴射混凝土厚度均勻一致。先噴層硬化到已能支持下一層時，要立即噴下層，時間間隔太久粘結(jié)不好，回彈量又增加。另外，若噴射面未露筋(即不密實(shí)層的深度小)，則不需植筋?？芍苯舆M(jìn)行噴射施工。