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官厅水库溢洪道底板缺陷修复处理方案

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官厅水库泄槽底板整体外观质量较差,大部分混凝土存在剥蚀,开裂、骨料外露、伸缩缝张开止水破坏等现象。剥蚀深度普遍为5~30mm,个别处达到80mm;部分钢筋外露锈蚀,根据前期勘察初步裂缝总长度为395m,剥蚀面积为2712m2

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混凝土裂缝修补的必要性

表面细小裂缝的危害性较小,但深层和贯穿裂缝的危害性较大;有些危害性较小的裂缝因所处环境条件的变化会逐渐延伸扩大为危害性较大的裂缝。本工程裂缝主要出现过水建筑物临水断面,如不及时修补,裂缝将在温度和水力的作用下不断发展,从而破坏混凝土结构,因此十分有必要对混凝土裂缝进行修补。

混凝土剥蚀损伤处理必要性

对于混凝土过流面的剥蚀损伤,当高速水流下泄时,有可能导致空蚀破坏;当含沙水流通过时,则极易发生冲磨破坏。这两种破坏相互作用将加速溢流面的破坏速度,导致新的表面不平整,最终导致混凝土结构整体破坏,因此十分有必要对混凝土剥蚀损伤进行处理。

混凝土裂缝的处理方案

混凝土裂缝修补可采用表面涂刷法、粘贴法、凿槽嵌填法和灌浆法等。

对于表层和浅层裂缝,主要处理方法有表面涂刷法和表面贴补法。

表面涂刷法的具体方法是:首先将裂缝附近的混凝土凿毛并清洗干净,刷去松动颗粒,使之充分干燥,用修补材料涂抹于混凝土表面。常用材料有普通水泥砂浆、预缩水泥砂浆、环氧砂浆。表面涂刷法对浅表裂缝修补适应性强、施工简便,在本工程中采用此方法。

表面贴补法用粘合剂把橡皮、塑料带及其他材料粘贴在裂缝部位的混凝土面上,达到封闭裂缝、防渗堵漏的目的,示意图见图4.1-1。常用的是橡皮贴补、玻璃丝布贴补及紫铜片贴补三种方法。表面贴补法通常适用于防渗部位的浅层裂缝,对于本工程的浅层裂缝,防渗问题并不突出,在本工程中不采用此方法。

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对于深层裂缝,采用内部灌浆法。灌浆是将一定材料配制成浆液,用压力设备将其灌入缝隙或孔洞中,使其扩散、凝固,从而达到防渗、堵漏、补强的目的。灌浆是混凝土裂缝内部补强最重要的方法,应用范围最广,主要用于深层及贯穿裂缝的修补。根据灌浆材料分类,有水泥灌浆和化学灌浆,应按裂缝的性质、开度以及施工条件等情况选定。对于开度大于0.3mm 的裂缝,一般可采用水泥灌浆;对开度小于0.3mm的裂缝,宜采用化学灌浆;渗透流速较大或受温度变化影响(如伸缩缝)的裂缝,宜采用化学灌浆。

灌浆施工工艺流程为:布孔—>嵌缝止浆—>管路安装—>压水(气)试验—>配置浆液—>灌浆—>冲洗管路—>封孔。布孔有骑缝孔和斜孔(如图3)两种形式,应根据实际情况和需要选择,必要时可二者兼用。表面裂缝一般采用骑缝钻孔。裂缝较深时,由于裂缝的走向不规则,常采用骑缝孔和斜孔。

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官厅水库位于中纬度大陆性季风气候区,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,年内气温变化大,且泄槽部位外露,需要选用耐候性好、与混凝土热膨胀系数相同或接近的修补材料,根据工程经验,采用聚合物水泥砂浆和聚合物水泥混凝土进行修补。

泄槽底板表面剥蚀范围广泛、分布不规则;为保证修补效果,将泄槽混凝土表面一律凿除。剥蚀深度普遍为5~30mm,个别处达到80mm;部分钢筋外露锈蚀。根据检测资料,溢洪道泄槽表层钢筋混凝土保护层厚度为5cm,基层混凝土表面应凿除至出露新鲜、坚硬的混凝土,凿除厚度宜均匀,对于出露的锈蚀钢筋,应进行除锈处理。

根据《混凝土坝养护修理规程》(SL230-2015),大面积修补,聚合物水泥砂浆修补层厚度不宜低于10cm,聚合物水泥混凝土修补层厚度不宜低于30cm,鉴于凿除原混凝土表层钢筋以下混凝土存在困难,因此,要求混凝土凿除深度至少到出露原表层钢筋。浇筑聚合物水泥砂浆,浇筑至原泄槽底板混凝土轮廓线以外5cm,以保证聚合物水泥砂浆层厚度至少10cm。

为保证聚合物水泥砂浆层与原混凝土结合良好,在修补范围内全部布设锚筋。修补材料厚度大多在10cm,因此锚筋采用小间距小直径设置,锚筋间排距为40cm,采用直径16mm 的三级钢,聚合物砂浆层表面新设抗裂钢筋网,双向布置,间距20cm,采用直径8mm 的一级钢。锚筋下端深入完好的原混凝土层25cm,上端与新设钢筋网可靠连接。

对于伸缩缝张开止水破坏,将其两侧混凝土凿除,重新安装止水并浇筑聚合物砂浆。

修补后的混凝土,分缝间距和位置同原混凝土分缝,高出原泄槽混凝土顶面5cm,该5cm 高缝面采用填缝材料充填。

具体处理方法如下:

(1)凿除全部泄槽表层混凝土至出露新鲜完好混凝土面,且凿除后深度(按原设计体型轮廓线计算)至少要出露表层钢筋。

(2)凿除后,对于出露的钢筋,有锈蚀的应进行除锈处理。

(3)对于伸缩缝张开止水破坏,将其两侧混凝土凿除,重新安装止水并浇筑聚合物砂浆。

(4)在凿混凝土部位布设插筋(间排距40cm,直径16mm 的三级钢)和钢筋网(直径8mm 一级钢,间距200mm),插筋上端与钢筋网可靠连接,下端植入完好原混凝土10cm。

(5)修补厚度为10cm~30cm 的回填聚合物水泥砂浆。修补修补厚度>30cm 的回填聚合物混凝土。


文章分类: 行业新闻
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