水工建筑物混凝土过流面质量缺陷处理——以清远水利枢纽大燕河水闸工程为例

广东省水利水电第三工程局 黄 韬

水工建筑物混凝土过流面质量缺陷处理
——以清远水利枢纽大燕河水闸工程为例

广东省水利水电第三工程局 黄 韬

一、工程概况

清远水利枢纽大燕河水闸工程位于广东省清远市江口镇潖江与大燕河交汇口的大燕河口，由泄水闸和交通桥两部分组成，水闸设计标准为P＝2%，校核标准为P′＝0.5%。该工程的建筑物从左岸至右岸依次为7孔平板钢闸门、泄水闸及交通桥。泄水闸为2孔1缝，闸孔净宽12.0 m，中墩厚3.0 m，缝墩厚4.0 m，边墩厚1.5 m，闸室底板顺水流长15.0 m；泄水闸后设消力池，长30.0 m；泄水闸上游设混凝土铺盖，长25.0 m。

在该工程的水下部分施工中，闸底板表面、闸墩侧表面及消力池表面等部位均有不同程度的质量缺陷。如置之不理，这些缺陷势必会对水闸日后的正常运行造成影响。因此，必须在围堰拆除过水前对缺陷部位进行妥善处理。

二、质量缺陷情况

1.闸底板。闸底板表面的质量缺陷主要是表面裂缝。这主要是由于在光面过程中未把握好时间而造成的。此外，还存在个别边角在光面过程中被遗漏的现象，导致混凝土硬化后形成麻面。

2.闸墩。闸墩侧面的质量缺陷主要有错台、蜂窝、麻面、挂帘、砂线、气泡等，这多是由于漏浆、模板安装偏差、混凝土配合比错误以及振捣不良等问题造成的。另外，在闸墩模板拆除后，遗留在闸墩侧面的外漏拉筋同样会成为影响混凝土过流面质量的重要因素，也须妥善处理。

3.消力池。消力池表面存在和闸底板相同的质量缺陷类型及成因，左岸第一段消力池在光面后，由于突降大雨，部分区域因来不急覆盖而被雨水冲刷，因而还存在起砂及毛面现象。

三、缺陷处理措施

针对以上质量缺陷，结合该工程现场实际情况，制定了如下处理措施。

1.对蜂窝、麻面的处理。按蜂窝、麻面深浅度的不同，采用凿除填补或打磨涂抹的方式进行处理。对于深度大于5 mm的蜂窝、麻面，先确定需凿除的混凝土范围，再用砂轮切割边界，切割深度应比凿除深度略浅，然后凿除边界内的混凝土，修补深度按2 ～ 3 cm控制。凿除面的平面形状应是四边形或多边形；修补面周边应凿成鱼尾形，顶角70° ～ 80°。凿除完成后将修补面清洗干净，待其干燥后再回填环氧砂浆。对于深度小于5 mm的蜂窝、麻面，主要以打磨、涂抹、修补为主，磨除厚度应不小于5 mm，打磨后应满足工程平整度要求，然后用环氧胶泥涂刮2遍。

2.对错台、挂帘、砂线的处理。对于错台、挂帘、砂线，应采用“高磨低补”的方法进行处理。先确定处理部位，然后铲除挂帘，再对超出平整度要求的部分进行打磨处理。对于凹陷区较深或砂线深度超过5 mm、打磨后不能满足平整度要求的部位，先用2 m直尺测量高差并确定需填补区域，再切槽凿除凹陷区混凝土（最低部位的凿除深度不小于5 mm），然后将修补面冲洗干净，待其干燥后再回填环氧砂浆。

3.对气泡的处理。对于气泡，采用涂刮环氧胶泥的方法进行处理。由于过流面上的气泡主要分布在闸墩侧面，因而无需对直径小于2 mm的气泡进行修补。对于直径大于2 mm的气泡，先用尖头铁钉将气泡膜造毛，扩大气泡外露面，然后用高压水枪将气泡内外乳皮冲洗干净，直至微毛，待修补面干燥后，用铁钉从多方向将环氧胶泥挤入气泡内，对每个气泡孔都需多次来回刮和挤压，以利气体排出，保证孔内填充密实。对于较大的气泡，应分层多次填刮，直至其与过流面平齐，待环氧胶泥完成收缩后，再进行一次涂刮处理。对于气泡较多的部位，为保证处理后的光滑度，因而对其进行满刮胶泥处理，一般满刮2遍。

4.对降雨损坏区的修补处理。对于因突降大雨而被损坏的部位，采用回填环氧砂浆和增设结构的措施进行处理，修补厚度不应超过10 cm。先沿处理范围线将修补区切割成鱼尾状，顶角70° ～ 80°，并凿除缺陷混凝土；然后在修补范围内布置T形锚杆，锚杆间距30 cm，呈梅花形布置。锚杆采用Φ12 mm的I级钢筋，长22～23 cm，植入深度不小于15 cm，锚杆外端焊接长25 cm、Φ 10mm的水平钢筋。锚杆孔用手提电钻配Φ16 mm钻头造孔，孔内注入约2/3孔长的环氧胶泥，锚杆插入后2 h内不允许外力碰撞。在孔内环氧胶泥达到龄期后，将修补面冲洗干净，待其干燥后按条带状分层回填环氧砂浆，条带宽40 ～ 50 cm，分层厚约2 cm。

5.对表面裂缝的处理。对于闸底板上因光面时间把握不准而造成的表面裂缝，采取表面封闭的方式进行处理。先将裂缝及其两侧5 cm范围打磨平整，然后用高压水枪将打磨部位冲洗干净，干燥后在打磨范围内均匀涂刷一遍环氧基液，再用环氧胶泥抹平收光。

6.对外漏拉筋的处理。先将拉筋头用砂轮切割至与混凝土表面平齐，严禁用电弧烧割，也不允许用重锤砸断。再用取芯钻以钢筋头为圆心，钻1个深2 ～ 3 cm、直径5 ～ 6 cm的圆柱体，然后凿除圆柱体混凝土，而后用气割将钢筋头切割至距修补面2 cm以下的位置，再用取芯钻扫孔加深2 cm，并凿除烧伤混凝土，边缘破损处应凿成方形槽。凿除完成后，用高压水将孔口清洗干净，干燥后分层回填环氧砂浆。

四、处理材料

1.环氧胶泥。环氧胶泥全称为CONCRESIVE 1438双组份（A组、B组）环氧树脂黏结浆体。经调查，该产品在三峡工程建设中有较好的应用效果。其中，A组份为白色，B组份为黑色，配制比例为2∶1（A∶B）。在此次处理中，为消除色差，使用前进行了多次试配，最终确定将环氧胶泥与42.5R水泥按1∶（0.25 ～ 0.30）（质量比）的比例混合配制。

2.环氧砂浆。环氧砂浆是混凝土修补处理中的一种常用材料。根据该工程实际情况（要求使用的材料应具有双组份、现场配制方便、无毒或低毒、可调色等特点），然后参考其他工程的使用效果以及试验数据，且从便于施工的角度出发，最终确定选用NE–Ⅱ型环氧砂浆。

五、注意事项

1.处理原则。处理混凝土过流面缺陷时，应尽量不损伤原混凝土结构，要尽可能避免大面积凿除原混凝土而回填修补材料，以“宁磨不凿，多磨少补”为处理原则。

2.使用环氧胶泥注意事项。在使用环氧胶泥前，必须将修补面清洗干净，并自然干燥，不能采用烘干处理，否则易出现脱壳或起泡现象。修补时，应用刀口平整的抹刀来回刮和用力挤压胶泥，将空气排出，最后收光。第2遍涂刮与第1遍应间隔3 h。固化后的修补面应光洁平整，不允许有刮痕。环氧胶泥为自身养护，一般养护7 d，其间严禁修补面与水接触。

3.使用环氧砂浆注意事项。使用环氧砂浆进行修补时，应先清除修补面上的松动骨料，并用高压水冲洗干净，干燥后涂1遍环氧基液，待基液用手触摸有拉丝现象时，再填补环氧砂浆，每层环氧砂浆的填补厚度应不大于2 cm，层间间歇18 ～ 24 h，层间需刷1遍环氧基液。修补立面时，应从下向上用力压实并抹平，以防砂浆下坠。修补面积过大时，应按从下向上的顺序进行分块、分区修补，分区宽度以不大于50 cm为宜。用环氧砂浆进行修补时，环境温度以控制在15 ～ 25 ℃为最佳，最低温度应不低于10 ℃。该工程的修补时间为3月底至4月底，气温完全符合环氧砂浆的使用温度要求。

六、处理效果

该工程混凝土过流面质量缺陷处理施工于2011年4月底全部完成，并且顺利通过了通水前的阶段验收。验收表明，修补后的过流面平整度和抗冲耐磨性能满足水闸使用要求。

该水闸于2011年5月2日过水，到同年8月份，水位基本回落至枯水期水位。此时，工程业主及监理要求对所有混凝土过流面进行检查。检查发现：混凝土过流面未出现空蚀现象，环氧砂浆及环氧胶泥修补面无脱落现象。实践证明，该工程中采取的质量缺陷处理措施达到了预期效果，保证了水闸的安全运行。