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摘要:水利工程中经常遇到混凝土工程。如;发电洞,冲沙洞和大坝面板混凝土等混凝土工程,混凝土工程缺陷处理是严格按照标准要求进行的,处理前的混凝土缺陷素描是其中的一个重要组成部分,对童清缺陷的数量,分布,性质起到了重要作用。在此基础上制定的赴理原则。使混凝土缺陷处理工作做到了有的放矢,重点突出。在处理过程中采用了大量的新工艺、新材料,施工质量良好。
关键词:混凝土 缺陷处理 发电洞 冲沙洞
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(c)-0112-02
水利工程工程运行后,水位变化频繁,其主要混凝土结构将随时承受水流的作用,另外冲沙洞流速大河道水含沙量也大,所以对结构强度及相应的止水等可靠性的要求,均高于其他同类型的水工建筑物。1混凝土质量缺陷素描
在缺陷处理前对缺陷的检查和统计工作是十分必要的,只有对当前存在的缺陷类型和数量有一个清醒的认识,才能做到有的放矢。有针对性的提出研究和解决方案。缺陷素描统计开始前,需将处理的表面用高压水或气冲洗干净,已存在的缺陷均要统计它的位置、长度、垂直错缝、弧形缺陷等质量缺陷素描,并登记在案,已修补部位要全部清除,恢复其历史状态,并反映在统计土。
2 混凝土表面缺陷处理原则
按水利工程主体建筑物的运行条件和功能,将表面缺陷处理分为两类:(1)类为过流而,(2)类为非过流面。
2.1 过流面可分为两部分
高速水流部位和长期运行在水下部位。前者是在高速水流作用下,运用要求高,日后检修困难的部位。其缺陷修补要防止产生气蚀和冲刷造成的过流面破坏。包括冲沙洞和泄洪洞的过流面。后者为长期运行在水下的部位,主要受低速水流作用、水压力和冰压力。其缺陷修补要满足过流面平整度及耐久性和稳定性要求。包括有发电间纵向底板、大坝面板水下部位。
2.2 非过流面为
有外观要求的永久暴露面。其表面的缺陷对建筑物安全运行影响不大,处理原则以注重外观且尽量不损伤母体混凝士为宜。包括有闸首排架柱。
3 各类缺陷的处理措施
3.1 错台与拉帘处理
高速水流部位采用凿除及砂轮机打磨,使其与周边混凝土保持平顺连接,其顺水流向坡度不陡于1:30,垂直水流向坡度不陡十1:10;长期运行在水下部位处理方法同前面,其顺接坡度不小于1:10,非过流面处理方法也同过流面,满足美观要求即可。坡度可放宽至1:1各别地方 3.2 蜂窝,麻面,砂线及气泡密集区的处理
(1)高速水流部位。麻面深度≥5mm的麻面,其处理应符合下列要求:麻面应按标定范围凿成四边形或多边形等规则面。麻面混凝土应凿至坚实的混凝土基面,凿除的深度应达到最凹部位的深度。并不小于5mm。平面边缘切割成直角或钝角(90°~100°)。凿除后的混凝土面必须用高压水枪或气清扫干净,除尽已凿除松裂的混凝土残体。采用环氧砂浆或预缩砂浆修补前,修补基面应保持干燥和洁净。对深度小于5mm的非过流麻面处理以打磨为主,磨除的深度不小于麻面的深度,磨平并清洗洁净后表面涂一层环氧基液。
(2)长期运行在水下部位。缺陷深度<10mm,有外观要求的外露面,打磨或凿除缺陷后来用丙乳砂浆修补,无外观要求的外露面,打磨或凿除缺陷后采用环氧砂浆修补。缺陷深度≥10mm,有外观要求的外露面,不宜填补环氧砂浆而需采用预缩砂浆,凿除深度需满足修补厚度不小于25mm,无外观要求的外露面,凿至密实的混凝土填补环氧砂浆或丙乳砂浆。
(3)有外观要求的永久暴露面。各类挡水表面或暴露面,缺陷深度 (4)背水面。缺陷深度<10mm,不作处理,缺陷深度≥10mm且<25mm。凿至混凝土密实处,采用环氧砂浆或丙乳砂浆修补,缺陷深度>25mm,周边用砂轮切割成规则形状,凿至混凝土密实处,采用预缩砂浆修补。
3.3 单个气泡的处理
(1)高速水流部位。气泡的外露直径≥2mm,用尖头小锤清除气泡表面薄层,用高压水枪或气清除气泡内的污垢乳皮,保证孔内干燥后用环氧胶泥嵌补;气泡的外露直径<2mm,不作处理。
(2)长期运行在水下部位。气泡的外露直径>5mm,基面清洗干净后。并保证孔内干燥后,再用环氧胶泥嵌补,气泡的外露直径<5mm,不作处理。
(3)有外观要求的永久暴露面。气泡的外露直径≥10mm,基面清洗干净后,用比母体混凝土标号高一级的水泥砂浆填补;气泡的外露直径<10mm,不作处理。
(4)背水面。一般可不作处理。
3.4 模板拉筋头,管件头的处理
(1)高速水流部位和有外观要求的永久暴露面。不需通水且已灌浆的管件,用套筒(钻头直径50mm),钻深25mm或人工凿到50mmx50mm,深25mm方坑,将管件切断,清除坑内杂物,用高压水枪或气冲洗干净,用预缩砂浆抹平压光;模板钢筋头处理采用钻机钻孔,氧割钢筋头处理。凡能使用这种方法施工的部位都要采用这种方法。开始钻扎要装小导孔钻头,并偏离拉筋头钻进,扫扎加深要去掉小导孔钻头。工艺流程如下:
工作面清污一氧割切除钢筋头一除去铁渣一扫孔加深20mm→冲洗→刷水灰比为0.4-0.5浓水泥浆→分二次回填预缩砂浆→圆木外向锤实直至泛浆→压光→养护验收。
(2)长期运行在水下部位。采用砂轮机沿混凝土表面将钢筋头、管件头切除,并研磨到混凝土面以下1~2mm,清洗干燥后,涂环氧胶泥处理。
(3)背水面。用砂轮机沿混凝上表面将钢筋头、管件头切除并与周边混凝上磨平,采用防锈材料进行表面涂刷,以涂2-3遍为宜。
3.5 表面缺损,非受力钢筋露筋的处理
各类面采用统一的处理要求。深度<100mm,将其周边切割成规则形状并凿至密实的混凝土后(若有露筋,则需加深凿至钢筋以里50mm),分层填预编砂浆,深度>100mm,应浇一级配混凝土(即骨料最大粒径为10mm)。
4 混凝土表面质量缺陷修补施工工艺要求
4.1 预缩砂浆修补工艺要求
预缩砂浆拌制材料严格按配合比进行配置,并根据现场情况适当增减用水量。拌制好的砂浆以手握成团,手上有湿痕而无水为宜。拌制好的砂浆应用塑料布遮盖存放0.5-1h后使用,并控制夏天2h内使用完毕。
修补前。修补面应保持湿润,但不可有积水并涂一道水灰比为0.4-0.5的浓水泥浆。修补深度小于2.5cm的一次回填预缩砂浆,回填时用手将砂浆握成团压入修补面, 用木榔头锤至表面泛浆,表层用钢丝刷或竹刷刷毛,再用少量预缩砂浆回填高度略高于收光面,然后用木板盖住用木榔头锤击木板相应部位,用铁抹子反复压光抹平,并与原混凝土接头平顺密实。修补深度5cm的分二次回填预缩砂浆,用木榔头锤至表面泛浆,层与层之间用钢丝刷成竹刷刷毛,其他要求同前。预缩砂浆回填后养护6-8d,修补强度达到一定时,用小锤敲击表面,声音发哑者凿除重修。
4.2 环氧砂浆,环氧胶泥修补工艺要求
环氧基液按重量比称量两组分后进行搅拌,搅拌时间≥8min,基液颜色均匀一致,搅拌后的基液停10min后使用。环氧砂浆拌制同环氧基液类似,搅拌时间≥10min。
环氧砂浆修补接触基面必须根除松裂混凝土残体,用高压水枪或气冲洗干净,并保持干燥。修补前,修补基面需用毛刷先涂一层环氧基液,使混凝土表面充分被环氧基液湿润,保持良好的粘结力。在涂抹基液时,要薄而均匀,对于凹凸不平难干涂抹的地方,应反复多次涂抹,涂刷基液厚度以不大于1mm为宜,基液涂刷后要停留一定时间(一般为30-60min),当用手触摸不粘手并能拔丝时。再填补环氧砂浆。
环氧砂浆的涂抹,平面涂抹时应摊铺均匀,每层厚不宜超过1.0~1.5cm,底层厚度应在0.5~1.0cm,并用铁镘反复压抹,使表面翻出浆液,如有气泡必须刺破压紧。
环氧砂浆修补完成后,夏天应遮阳防晒,冬天加热保温养护,温度控制20±5℃,养护期5-7d。修补部位在养护的前3d不应受水浸泡或其他冲击。
环氧胶泥修补基面必须清理洁净,保持干燥。修补应分两次或多次进行,且来回刮或挤压,将修补气泡内的气体排出,以保证孔内填充密实和胶泥与混凝土面粘结牢靠。待胶泥材料完成收缩后,再进行一次涂刷处理,最后进行局部的填补或表面收光。外观检查以不出现胶泥气泡为合格。
4.3 丙乳砂浆修补工艺要求
丙乳砂浆搅拌要用专用搅拌机,接重量比称量后进行搅拌,搅拌时间不少于10min。
丙乳砂浆修补接触基面必须根除松裂混凝土残体,用高压水枪或气冲洗干净。采用丙乳基液打底,按丙乳:水泥=1:2配置,均匀涂刷在修补部位,15min后可填补丙乳砂浆。丙乳砂浆摊铺完毕后要立即压抹,注意向一个方向用力抹平,避免反复抹面,如遇气泡要挑破压紧,保证表面密实。
5 修补材料
5.1 各种修补材料的适用性
根据各类缺陷的深度、大小和范围,确定各种修补材料的应用范围如下:
环氧胶泥,用于深度1~5mm缺陷的修补;环氧砂浆,用于深度5-20mm缺陷的修补,预缩砂浆,用于深度20-50mm缺陷的修补,一级配混凝土,用于深度>50mm缺陷的修补。除根据缺陷基面处理深度选定修补材料外,还需结合凿挖面积及形状进行选择,原则上修补面积增大后应对基面加深,以选择预缩砂浆或一级配混凝土为宜。
6 结语
通过运行未发现修补材料遭到破坏,证明修补质量可靠,其相关经验可供类似工程参考借鉴。
关键词:混凝土 缺陷处理 发电洞 冲沙洞
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(c)-0112-02
水利工程工程运行后,水位变化频繁,其主要混凝土结构将随时承受水流的作用,另外冲沙洞流速大河道水含沙量也大,所以对结构强度及相应的止水等可靠性的要求,均高于其他同类型的水工建筑物。1混凝土质量缺陷素描
在缺陷处理前对缺陷的检查和统计工作是十分必要的,只有对当前存在的缺陷类型和数量有一个清醒的认识,才能做到有的放矢。有针对性的提出研究和解决方案。缺陷素描统计开始前,需将处理的表面用高压水或气冲洗干净,已存在的缺陷均要统计它的位置、长度、垂直错缝、弧形缺陷等质量缺陷素描,并登记在案,已修补部位要全部清除,恢复其历史状态,并反映在统计土。
2 混凝土表面缺陷处理原则
按水利工程主体建筑物的运行条件和功能,将表面缺陷处理分为两类:(1)类为过流而,(2)类为非过流面。
2.1 过流面可分为两部分
高速水流部位和长期运行在水下部位。前者是在高速水流作用下,运用要求高,日后检修困难的部位。其缺陷修补要防止产生气蚀和冲刷造成的过流面破坏。包括冲沙洞和泄洪洞的过流面。后者为长期运行在水下的部位,主要受低速水流作用、水压力和冰压力。其缺陷修补要满足过流面平整度及耐久性和稳定性要求。包括有发电间纵向底板、大坝面板水下部位。
2.2 非过流面为
有外观要求的永久暴露面。其表面的缺陷对建筑物安全运行影响不大,处理原则以注重外观且尽量不损伤母体混凝士为宜。包括有闸首排架柱。
3 各类缺陷的处理措施
3.1 错台与拉帘处理
高速水流部位采用凿除及砂轮机打磨,使其与周边混凝土保持平顺连接,其顺水流向坡度不陡于1:30,垂直水流向坡度不陡十1:10;长期运行在水下部位处理方法同前面,其顺接坡度不小于1:10,非过流面处理方法也同过流面,满足美观要求即可。坡度可放宽至1:1各别地方
(1)高速水流部位。麻面深度≥5mm的麻面,其处理应符合下列要求:麻面应按标定范围凿成四边形或多边形等规则面。麻面混凝土应凿至坚实的混凝土基面,凿除的深度应达到最凹部位的深度。并不小于5mm。平面边缘切割成直角或钝角(90°~100°)。凿除后的混凝土面必须用高压水枪或气清扫干净,除尽已凿除松裂的混凝土残体。采用环氧砂浆或预缩砂浆修补前,修补基面应保持干燥和洁净。对深度小于5mm的非过流麻面处理以打磨为主,磨除的深度不小于麻面的深度,磨平并清洗洁净后表面涂一层环氧基液。
(2)长期运行在水下部位。缺陷深度<10mm,有外观要求的外露面,打磨或凿除缺陷后来用丙乳砂浆修补,无外观要求的外露面,打磨或凿除缺陷后采用环氧砂浆修补。缺陷深度≥10mm,有外观要求的外露面,不宜填补环氧砂浆而需采用预缩砂浆,凿除深度需满足修补厚度不小于25mm,无外观要求的外露面,凿至密实的混凝土填补环氧砂浆或丙乳砂浆。
(3)有外观要求的永久暴露面。各类挡水表面或暴露面,缺陷深度
3.3 单个气泡的处理
(1)高速水流部位。气泡的外露直径≥2mm,用尖头小锤清除气泡表面薄层,用高压水枪或气清除气泡内的污垢乳皮,保证孔内干燥后用环氧胶泥嵌补;气泡的外露直径<2mm,不作处理。
(2)长期运行在水下部位。气泡的外露直径>5mm,基面清洗干净后。并保证孔内干燥后,再用环氧胶泥嵌补,气泡的外露直径<5mm,不作处理。
(3)有外观要求的永久暴露面。气泡的外露直径≥10mm,基面清洗干净后,用比母体混凝土标号高一级的水泥砂浆填补;气泡的外露直径<10mm,不作处理。
(4)背水面。一般可不作处理。
3.4 模板拉筋头,管件头的处理
(1)高速水流部位和有外观要求的永久暴露面。不需通水且已灌浆的管件,用套筒(钻头直径50mm),钻深25mm或人工凿到50mmx50mm,深25mm方坑,将管件切断,清除坑内杂物,用高压水枪或气冲洗干净,用预缩砂浆抹平压光;模板钢筋头处理采用钻机钻孔,氧割钢筋头处理。凡能使用这种方法施工的部位都要采用这种方法。开始钻扎要装小导孔钻头,并偏离拉筋头钻进,扫扎加深要去掉小导孔钻头。工艺流程如下:
工作面清污一氧割切除钢筋头一除去铁渣一扫孔加深20mm→冲洗→刷水灰比为0.4-0.5浓水泥浆→分二次回填预缩砂浆→圆木外向锤实直至泛浆→压光→养护验收。
(2)长期运行在水下部位。采用砂轮机沿混凝土表面将钢筋头、管件头切除,并研磨到混凝土面以下1~2mm,清洗干燥后,涂环氧胶泥处理。
(3)背水面。用砂轮机沿混凝上表面将钢筋头、管件头切除并与周边混凝上磨平,采用防锈材料进行表面涂刷,以涂2-3遍为宜。
3.5 表面缺损,非受力钢筋露筋的处理
各类面采用统一的处理要求。深度<100mm,将其周边切割成规则形状并凿至密实的混凝土后(若有露筋,则需加深凿至钢筋以里50mm),分层填预编砂浆,深度>100mm,应浇一级配混凝土(即骨料最大粒径为10mm)。
4 混凝土表面质量缺陷修补施工工艺要求
4.1 预缩砂浆修补工艺要求
预缩砂浆拌制材料严格按配合比进行配置,并根据现场情况适当增减用水量。拌制好的砂浆以手握成团,手上有湿痕而无水为宜。拌制好的砂浆应用塑料布遮盖存放0.5-1h后使用,并控制夏天2h内使用完毕。
修补前。修补面应保持湿润,但不可有积水并涂一道水灰比为0.4-0.5的浓水泥浆。修补深度小于2.5cm的一次回填预缩砂浆,回填时用手将砂浆握成团压入修补面, 用木榔头锤至表面泛浆,表层用钢丝刷或竹刷刷毛,再用少量预缩砂浆回填高度略高于收光面,然后用木板盖住用木榔头锤击木板相应部位,用铁抹子反复压光抹平,并与原混凝土接头平顺密实。修补深度5cm的分二次回填预缩砂浆,用木榔头锤至表面泛浆,层与层之间用钢丝刷成竹刷刷毛,其他要求同前。预缩砂浆回填后养护6-8d,修补强度达到一定时,用小锤敲击表面,声音发哑者凿除重修。
4.2 环氧砂浆,环氧胶泥修补工艺要求
环氧基液按重量比称量两组分后进行搅拌,搅拌时间≥8min,基液颜色均匀一致,搅拌后的基液停10min后使用。环氧砂浆拌制同环氧基液类似,搅拌时间≥10min。
环氧砂浆修补接触基面必须根除松裂混凝土残体,用高压水枪或气冲洗干净,并保持干燥。修补前,修补基面需用毛刷先涂一层环氧基液,使混凝土表面充分被环氧基液湿润,保持良好的粘结力。在涂抹基液时,要薄而均匀,对于凹凸不平难干涂抹的地方,应反复多次涂抹,涂刷基液厚度以不大于1mm为宜,基液涂刷后要停留一定时间(一般为30-60min),当用手触摸不粘手并能拔丝时。再填补环氧砂浆。
环氧砂浆的涂抹,平面涂抹时应摊铺均匀,每层厚不宜超过1.0~1.5cm,底层厚度应在0.5~1.0cm,并用铁镘反复压抹,使表面翻出浆液,如有气泡必须刺破压紧。
环氧砂浆修补完成后,夏天应遮阳防晒,冬天加热保温养护,温度控制20±5℃,养护期5-7d。修补部位在养护的前3d不应受水浸泡或其他冲击。
环氧胶泥修补基面必须清理洁净,保持干燥。修补应分两次或多次进行,且来回刮或挤压,将修补气泡内的气体排出,以保证孔内填充密实和胶泥与混凝土面粘结牢靠。待胶泥材料完成收缩后,再进行一次涂刷处理,最后进行局部的填补或表面收光。外观检查以不出现胶泥气泡为合格。
4.3 丙乳砂浆修补工艺要求
丙乳砂浆搅拌要用专用搅拌机,接重量比称量后进行搅拌,搅拌时间不少于10min。
丙乳砂浆修补接触基面必须根除松裂混凝土残体,用高压水枪或气冲洗干净。采用丙乳基液打底,按丙乳:水泥=1:2配置,均匀涂刷在修补部位,15min后可填补丙乳砂浆。丙乳砂浆摊铺完毕后要立即压抹,注意向一个方向用力抹平,避免反复抹面,如遇气泡要挑破压紧,保证表面密实。
5 修补材料
5.1 各种修补材料的适用性
根据各类缺陷的深度、大小和范围,确定各种修补材料的应用范围如下:
环氧胶泥,用于深度1~5mm缺陷的修补;环氧砂浆,用于深度5-20mm缺陷的修补,预缩砂浆,用于深度20-50mm缺陷的修补,一级配混凝土,用于深度>50mm缺陷的修补。除根据缺陷基面处理深度选定修补材料外,还需结合凿挖面积及形状进行选择,原则上修补面积增大后应对基面加深,以选择预缩砂浆或一级配混凝土为宜。
6 结语
通过运行未发现修补材料遭到破坏,证明修补质量可靠,其相关经验可供类似工程参考借鉴。