紫坪铺水利枢纽震损泄洪排沙洞衬砌混凝土缺陷修复施工:修建紫坪铺水库的罪人

　　摘要 紫坪铺水利枢纽泄洪排沙洞因“5.12”汶川大地震影响，其衬砌混凝土产生不同程度的震损缺陷。本文主要阐述了泄洪排沙洞衬砌混凝土缺陷修复中裂缝化学灌浆施工工艺、混凝土表面环氧砂浆施工工艺
　　关键词 混凝土缺陷修复；化学灌浆；环氧砂浆
　　中图分类号TU528 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）34-0119-02
　　1 工程概况
　　紫坪铺水利枢纽工程是以发电和供水为主，兼有防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程。
　　2008年5月12日四川汶川发生的里氏8.0级大地震，导致紫坪铺水利枢纽工程1#、2#泄洪排砂洞出现内不同程度的震损、震害，对泄洪安全威胁极大，其主要情况为结构缝损坏，边顶和底板局部挤压损坏，变形缝开裂，底板结构缝周边混凝土破坏，橡胶止水外露并伴有渗漏水，特别是在0+510～0+620m洞段（F3断层带）外侧左边墙侧和顶拱出现了连续剪切密集裂缝，集中出现在离底板高约1m范围内，倾角在5°~20°，长约0.8m~3m，裂缝多湿润，有地下水，钙质析出。
　　2 修复方案及材料
　　洞身段所有渗水裂缝和�0.2mm的干、湿裂缝，全部进行化学灌浆处理，同时对损坏的洞身衬砌混凝土面进行环氧砂浆修复施工。裂缝化学灌浆运用材料为LW/HW型水溶性聚氨酯灌浆材料，衬砌混凝土表面修复采用NE-Ⅱ环氧砂浆修复。LW/HW型水溶性聚氨酯灌浆材料主要性能特点为：单组分、亲水性，包水量大，遇水先分散乳化，进而凝胶固结 LW固结体为弹性体，收缩小，且遇水可再次膨胀，有效的抑制二次渗漏，具有弹性止水的特点，HW固结体为塑性体，具有一定的补强作用，可与LW以任意比例配合使用，配置不同膨胀系数的浆液，经口无毒。 NE-Ⅱ型环氧砂浆是以改性环氧树脂、新型固化剂、高效内脱粘剂和特种填料等混合而制成的高性能抗冲耐磨材料，具有性能优良、施工简便、无毒无污染特点。
　　3 缺陷修复施工工艺
　　泄洪排沙洞震损混凝土裂缝化学灌浆修复施工工艺如下：
　　施工准备：沿泄洪排沙洞洞身搭设脚手架施工作业平台，选择有代表性的裂缝进行裂缝化学灌浆试验段施工，选定最终化学灌浆施工参数。
　　缝面清理：初步检查裂缝，使用电动角磨机将裂缝两边各约10cm宽的混凝土表面清理干净，确保无浮沉、水泥浆薄弱层、污垢及其它杂物等。
　　查缝定位：检查测量混凝土表面上渗水裂缝的走向、长度、未漏水延长情况等基本数据，并在图上标出裂缝相对位置。
　　钻孔：采用电锤钻孔。1）布孔方式：灌浆孔采用斜孔，排气孔采用骑缝孔；2）灌浆孔孔距一般为10cm~20cm，孔径为14mm左右。排气孔孔距一般为50cm~60cm，孔径为14mm左右；3）灌浆孔钻孔中心距离裂缝一般为5cm~10cm（根据现场情况也可采用骑缝打孔）。钻孔深度为20cm~40cm，孔斜混凝土面成45°~60°夹角，钻孔一定要确保穿过裂缝。
　　埋管、封缝：用高压水将孔清洗干净，埋设专用灌浆嘴，用快硬水泥封闭灌浆嘴周边的渗水逢面及漏水孔洞。
　　灌浆：采用纯压式灌浆。灌浆材料采用LW、HW按一定配比拌制水溶性材料。浆液配制应遵循“少量、多次”的原则。两种材料现场混合配制时应搅拌均匀。盛浆容器不应与浆液发生化学反应，加盖封闭。采用电动灌浆泵向裂缝内灌注LW水溶性聚氨酯浆材，灌浆压力根据实验情况调整。灌浆顺序为从下至上，从缝一端至另一端。当排气孔出浆后关闭排气孔，继续灌浆；灌浆过程中，当浆液溢出临近灌浆孔或稳压5min且进浆量趋于零时，即可结束该孔的灌浆；当浆液溢出裂缝，通过短时间停泵工作，阻止浆液的持续外流而延长裂缝中浆材的反应时间，待流出的浆液发泡变硬后灌浆工作可持续进行。灌浆结束后及时对外漏浆液进行清理和收集。
　　检查补灌：灌浆结束后及时检查堵漏效果，当发现新的渗水点时还需补钻及补灌，直至漏水停止外渗，缝面干燥。
　　表面清理：灌浆结束后，用电动角磨机将缝面溢出的灌浆材料清楚干净，采用环氧砂浆封闭灌浆孔，以确保堵漏效果。
　　泄洪排沙洞震损衬砌混凝土环氧砂浆修复施工工艺如下：
　　混凝土基面处理：混凝土基面采用电动角磨机清除混凝土基面的污染物、薄弱层、松散颗粒；直至混凝土表面外露新鲜、密实的骨料。
　　混凝土基面洁净干燥：用钢丝刷和高压风清除表面砂粒、粉尘，基面清理干净后，对局部潮湿的基面还需进行干燥处理，干燥处理采用喷灯烘干或自然风干。
　　底层基液拌制和涂刷：取底层基液A组份和B组份各一份，基液A组分：B组分质量比为4.5:1，用基液搅拌器搅拌2min~3min，搅拌均匀后可供应用。底层基液涂刷前，应再次用高压风清除砼基面的微量粉尘，以确保基液的粘结强度。基液拌制后，用毛刷均匀地涂在基面上，要求基液刷得尽可能薄而均匀、不流淌、不漏刷。基液涂刷后静停一段时间（具体时间视现场温度而定）后，手触拉丝现象，即可涂抹环氧砂浆。
　　环氧砂浆拌制与涂抹施工：环氧砂浆施工A组分与B组分的施工配比为18.5:1，取环氧砂浆A组份倒入拌和机内，初拌1min~2min，然后将环氧砂浆B组份再慢慢倒入拌和机，搅拌2min~3min后，反转拌和机叶片再搅拌3min~5min，拌和至颜色均匀后即可施工使用。泄洪排沙洞底板混凝土表面涂抹厚度为15mm，边墙混凝土表面涂抹厚度为10mm，将拌制好的环氧砂浆用抹刀按设计要求的厚度涂抹到已刷好基液的基面上，涂抹尽可能同方向连续摊料，并注意衔接处压实排气。边涂抹、边压实找平，表面提浆。涂层压实提浆后，间隔1小时左右，再次抹光，表面不得有连接缝和下滑现象。施工期间如不可避免出现施工冷缝，涂层边缘应尽量做成由下游到上游的1：1缓坡。再次施工时，应首先对缓坡进行洁净处理，刷上基液后，再继续进行环氧砂浆施工。
　　施工面养护：施工面养护期为14d，养护期间的环氧砂浆面应避免硬物撞击、刮擦等。
　　4 结论
　　泄洪排沙洞修复完成后，经泄洪试验及经常性泄洪后进洞检查，修复完成的衬砌砼表面平整、完好，震损泄洪排沙洞衬砌混凝土缺陷修复施工效果显著。
　　参考文献
　　[1]国家发改委，DL/T5193-2004环氧树脂砂浆技术规程[M].北京：国家发改委，2004-03-09.