3峡永久船闸地下输水系统混凝土表面缺陷修补技术.docVIP

-  PAGE 5 - 三峡永久船闸地下输水系统混凝土表面缺陷修补技术 张 涛 （中国水利水电第十一工程局科研所，河南·三门峡市，472000） 1、工程概述 三峡工程永久船闸为双线五级连续船闸，位于枢纽左岸坛子岭左侧。每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成，总长1621m，设计总水头113m，闸室平台有效尺寸280m×34m，坎上最小水深5m。每线船闸的输水廊道布置在靠近闸首的两侧，单级闸室输水最大水头45.2m。永久船闸地下输水隧洞水流速度高，且长期处于地下，混凝土的设计标号为C35。因此，混凝土表面的水气泡、蜂窝、麻面等缺陷会影响工程的长期安全运行，需要修补。 2、技术要求 根据三峡总公司工程建设部“三工建 质监字[2001]95号”文件要求，三峡永久船闸地下输水系统属于修补要求最高的A-1类修补区域，即该部位处于高速水流作用下，运用要求高，日后检修困难，其缺陷修补要防止产生气蚀冲刷和剥离造成的过流面破坏。 2.1 总则 2.1.1混凝土表面处理要求，应满足部颁规范（SDJ-207-82）、TGPS质量标准及设计文件； 2.1.2混凝土缺陷的处理要求，须满足安全运行，还要满足建筑物外观需要； 2.1.3在满足设计要求及建筑物运行要求的前提下，处理中应遵循尽量少损伤母体混凝土的原则。 2.2 质量要求 2.2.1试验论证——修补材料在施工应用之前，必须经过室内力学性能检测和现场工艺性试验，各项指标满足有关设计文件要求； 2.2.2施工条件——永久船闸地下输水系统的混凝土修补面几乎全部为干燥状态，但是随气温变化，混凝土面会有返潮现象，甚至混凝土面上会出现水珠，因此修补材料需要既能满足干燥面施工需要，同时也能够满足潮湿面施工要求； 2.2.3外观质量——修补材料的颜色需与混凝土的颜色基本一致；修补面平整、光洁，没有影响外观质量的缺陷。 2.2.4混凝土面处理——用角磨机磨光,使混凝土表层的水气泡显露出；大于5mm的水气泡、孔洞，用钢钎凿开并清除孔内的乳皮和松动颗粒；用压力水冲洗干净磨过的混凝土表面。 2.2.5材料耐久性——为使材料与混凝土之间具有良好的相容性，修补材料需要具有良好的柔韧性和粘结性；同时还需要具有很好的抗冲磨强度，以抵抗高速水流的冲磨。 2.3 EJN型环氧胶泥的主要技术指标和特性 通过对多种修补材料的对比试验和论证，选用EJN型环氧胶泥进行修补。 2.3.1主要技术指标 表1 EJN型环氧胶泥的主要技术指标 材料类型 性能指标EJN-Ⅰ型EJN-Ⅱ型抗压强度 MPa≥60.0≥50.0抗拉强度 MPa≥8.0≥6.0粘结强度 MPa≥4.0≥2.5抗冲磨强度 MPa≥7.0≥7.0抗渗等级＞S30＞S30塑性变形率 %≥3%≥3%适用条件干燥混凝土面潮湿混凝土面 2.3.2主要技术特性 良好的触变性和自流平性——静置状态下，材料呈凝胶态，具有良好的流挂性，即使修补较大的气孔和凹槽也不会产生流挂现象。一旦受到剪力（搅拌、震动、挤压）作用，其粘度会迅速下降成为具有良好流动性的溶胶态，易于施工操作。当剪力消失时，混合物又会从溶胶态变为凝胶态，以保持其优良的触变性能；同时，材料还具有良好的自流平性，即施工涂层表面的刮痕和缩孔等缺陷在固化过程中会自愈，固化面平整、光洁，不会留有刮痕、接缝、缩孔等影响外观质量的缺陷。 耐久性——材料具有良好的柔韧性，当受到外力作用时，其自身的变形能够吸收部分能量，避免混凝土受到破坏。另外，它还具有很好的粘结性能和抗冲磨性能，保证内层混凝土的长期安全运行。 环保性——经豚鼠毒理性试验，材料属于非毒性材料。 适用条件——材料包括两种类型，既能够满足干燥混凝土面施工需要，又能够满足潮湿面施工要求。 3、论证试验 3.1 主要力学性能试验 为验证修补材料的主要力学性能，在监理工程师的旁站下对EJN型环氧胶泥进行了主要力学性能检测，检测结果见表2。 表2 主要力学性能检测结果 检测项目龄期EJN-Ⅰ型EJN-Ⅱ型抗压强度 MPa3d43.536.77d60.245.228d68.760.5抗拉强度 MPa3d3.663.47d6.55.228d8.97.3粘结强度 MPa7d2.82.528d4.23.73.2 现场工艺性试验 为论证材料的施工性能、现场粘结效果、确定施工面混凝土的处理方案和施工质量控制与检测方法，按业主和监理的要求，在施工现场进行了施工性工艺试验。试验论证中证明，EJN型环氧胶泥的施工效果和粘结拉拔强度均满足设计要求。同时，通过工艺试验还制订、完善了EJN型环氧胶泥的施工工艺