引水系统混凝土缺陷处理措施

1 1、概述xx水电站引水建筑物布置在右岸，主要由进水口、引水隧洞、调压井、压力管道等组成。引水系统采用“两洞四机”式引水发电。进水口结构由直立连通式拦污栅、叠梁门、检修闸门、进水塔、通气孔及启闭机排架等组成。引水隧洞有两条，Ⅰ号、Ⅱ号引水隧洞长度分别为457.23m、519.38m，衬后内径11.0m。两调压井开挖直径均为24m，衬砌厚度为1.5m，井筒高度为106.4m。2、混凝土表面缺陷的形成原因混凝土表面缺陷包括：超出规范要求的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、掉角、裂缝以及渗水等。产生气孔和蜂窝的主要原因是振捣不足和漏振、漏浆以及混凝土离析等；模板固定不牢、发生跑模、模板变形较大时导致错台；模板漏浆时，会流失部分浆液，导致麻面，模板表面粗糙也会导致麻面；表面凹凸点缺陷则是由于模板上凹凸变形所引起。掉角集中体现在闸门槽位置，主要原因为：模板直角部位混凝土较薄弱，而这些部位混凝土与模板粘聚力大，导致滑模混凝土施工中容易拉裂或掉角。裂缝主要有干缩裂缝、温度裂缝及滑模混凝土表面拉裂产生的裂缝，贯穿的裂缝、处理欠妥的施工缝以及仓面初凝而引起的冷缝都会在压力水作用下形成渗漏。因为2#引水隧洞0+300～0+465段为岩溶管道发育地段，渗水点多，故此段渗水情况较多。我方已通过调整混凝土级配、掺加适量粉煤灰、外加剂、及时替换废旧模板、增加模板刚度、增设拉条、加强振捣、优化施工方案、严格控制滑模速度与出模强度等预防措施进行改善。但各部位仍不同程度存在上述一种或几种缺陷，有些部位缺陷处理措施已上报并已处理完毕。目前混凝土施工已基本完成，现对剩余部位的缺陷进行集中处理。3、缺陷检测及处理原则3.1缺陷检测缺陷处理施工前，对各个部位混凝土表面的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、裂缝及渗水点等进行一次全面普查和统计。在裂缝普查方面，由于引水隧洞及调压井围岩各类溶洞较多、地下水比较丰富，若为贯穿裂缝，一般情况必然会有渗漏水。故对表面有渗水的裂缝，可以判断为贯穿裂缝，表面无渗水的裂缝可以初步判断为不贯穿，但仍需对其宽度和长度进行观察。混凝土平整度处理标准按规范及招标文件要求执行。3.2处理原则3.2.1裂缝、渗水施工缝处理原则浅表干缩缝宽度和深度一般较小，不做专门处理；深层贯穿裂缝及渗水裂缝先进行表面封堵，再进行化学灌浆；渗水施工缝及冷缝处理方式同渗水裂缝；滑模混凝土表面拉裂的裂缝，沿缝两边凿“V”形槽直至缝深，用预缩砂浆填实，较深的裂缝采用化学灌浆处理。3.2.2混凝土表面缺陷处理原则4、裂缝处理措施4.1深层贯穿缝、渗水缝处理措施根据现场查看，结合施工缝渗水、灌浆孔渗水较多，不宜凿槽嵌缝等因素，拟采用裂缝表面封堵后再进行化学灌浆的方法处理：（1）引水隧洞混凝土为结构混凝土，高速水流区，裂缝处理以结构加固、防渗和抗冲耐磨为主。（2）所有渗水裂缝、渗水施工缝都采用“表面封堵后再进行限量灌浆法”的处理方式，限量灌浆法指灌浆量达到该缝理论值的1.5～2.0倍以上即可结束灌浆。（3）裂缝普查尽量选择雨天或紧跟雨天，有利于判断裂缝是否贯穿。（4）灌浆压力选为0.2～0.3MPa。（5）渗水灌浆孔将孔表面凿除3～5cm后，先用水泥砂浆重新封闭，再用环氧材料进行表面封闭处理。4.2施工材料（1）809防腐工程专用环氧胶冶金冶炼、建工建筑的防腐、玻璃钢、砼的防渗、防（2）810—环氧树脂固化剂该材料是长沙化工研究所新型科研成果，系列产品为：810—环氧树脂固化环氧系列加固材料常用配比参数材料名称E51环氧二丁脂聚硫丙酮KH550810配比1530配比2535配比31～1.735配比42030s、裂缝处理方法5.1施工工艺流程5.2混凝土表面处理为保证粘结质量，环氧材料施工前，将结构物表面清洗干净：用钢丝刷刷除表面污染物质，必要时进行凿毛，然后用压力水冲洗洁净，最后用压缩空气5.3环氧基液配制注a）E51为环氧树脂(b)根据温度不同810可用DM－30代换体对人体的不良影响。施工操作时，注意防火和劳动保护，操作人员戴口罩和橡皮手套。如果人体与环氧材料接触，可用酒精、肥皂与清水多次清洗，但严禁用有机溶剂清洗，以免有机溶剂将环氧材料若环氧材料硬结在工具上，可加热刮掉，但不要燃烧，以免有毒烟气，危害人5.4表面封堵因混凝土表面不宜凿槽，须采用表面封堵以利于灌浆。表面封堵同时也是表面裂缝的加固处理方法。表面封堵厚度≤3m涂刮环氧胶泥时应避免气泡的产生，气泡产生后应轻轻刮抹将其排出。涂刮环氧胶泥力求薄而均匀，对于凹凸不平难于涂刮的地方，应反复多刮几次，涂刮时注意保护，防止灰尘杂物掉在上面。随时检查涂刮质量，不允许有漏刮5.5灌浆材料的配制5.6裂缝化学灌浆沿裂缝走向每隔40～50cm用电锤钻φ14mm骑缝孔一个，钻孔深度不小于压水检查灌浆孔与缝内的畅通情况，压气赶根据裂缝宽度及漏水量大小选择浆液配比和确定灌浆压力。配制浆液时应端的钻孔向另一端的钻孔逐孔依次进行，灌浆压力采用逐渐升压法控制，灌浆压力控制按专家意见。在规定的灌浆压力下，如单孔吸浆率小于5mL/min，继续灌注30min，结束该孔的灌浆。灌浆过程中注意观察其它灌浆孔出浆情况，6、其它缺陷处理方法6.1错台的凿除和磨平根据平整度控制标准，对错台高度超过标准要求的，先以钢钎凿除，预留0.5～1.0cm保护层，再用手持电动砂轮打磨，两错台面打磨后角度≤30°;对凿除深度≤2cm的部位，一律不得锤击，只能用砂轮磨平。6.2蜂窝、麻面、气孔、挂帘、掉角的凿除和填补对数量集中、超过规定的蜂窝、麻面、挂帘，先进行凿除(凿除的深度由所选用的修补材料类型决定)，再将填补面清洗干净，涂刷相应的粘结剂或砂浆，填补后压实抹平。对超标准的气孔，先凿成深度不小于2cm的坑，再用预缩砂浆填补，若用环氧砂浆填补，凿深应不少于1cm。一般优先采用高强预缩水泥砂浆修补。对于小区域内出现的气孔和麻面，用麻布擦抹法修补。对于掉角部位，先进行凿毛，有条件的与二期混凝土同时浇筑，无条件的采用预缩砂浆或细石混凝土填补。对于2#引水隧洞0+42.5～0+60.5段原修补的环氧胶泥松动、不牢固部位进行清除后，重新按上述方法进行修补。对于外露的钢筋头，先将其沿混凝土表面割除，再用磨光机磨平，最后在其表面涂刷环氧基液。对上述缺陷的处理原则是：“多磨少补，宁磨不凿”，尽量不损坏建筑物表面混凝土的完整性，以确保工程质量。6.3凹陷部位的填补修补材料应与被补基料的变形性能(如弹性模量和线膨胀系数)和力学性能相一致，经济、安全和耐久性好，外观颜色协调，方便施工。根据上述原则，宜选用水泥预缩砂浆；其次可选用环氧聚合物砂浆，宜用于重要部位，但不宜在大面积范围内应用。6.4底板表面的残留物处理表面残留的砂浆要求铲除刮平。6.5其它水平纵缝、垂直施工缝、门槽轨道与二期混凝土及二期混凝土与一期混凝土结合部位须磨平，环氧砂浆填补。6.6.施工材料及工艺6.6.1干硬性预缩砂浆干硬性预缩砂浆及普通水泥砂浆拌好后，码堆存放预缩0.5～1.5h，使其体积预先收缩一部分，以减少修补后的体积收缩和与基材脱开；因水灰比小，强度较高，用42.5普通硅酸盐水泥拌制的预缩水泥砂浆，其强度可达到50MPa以上。拌制预缩砂浆的水泥必须新鲜、无结块。采用细砂，筛去粒径2.0mm以上的粗砂和0.15mm以下的粉砂，细度模数控制在2.0。预缩砂浆的配合比为水：水泥：砂=(0.28～0.32)：1：(2.0～2.5)，露天部位在温度较高时施工掺加适量缓凝减水剂，以增加和易性，方便施工，同时遮盖防晒，以免过早凝结。填补前，先对基面凿毛、清污、冲洗、湿润，使其处于饱和面干状态，再刷一道水灰比为0.4～0.45的浓水泥浆作粘结剂，分层填补预缩砂浆，每层厚4～5cm，用木棒或木锤捣实，直至泛浆。各修补层间，用竹刷或钢刷刷毛，以利于结合。对修补厚度大于8cm的，除表层4cm外，内部填补预缩砂浆混凝土，砂浆中加入直径0.5～2.0cm的小石。修补完成后8h内用湿草袋覆盖保温、保湿养护。6.6.2麻布擦抹法表面要充分湿润。用干净的麻布或橡胶海绵抹子在整个表面上擦抹砂浆，以填满所有的气孔和凹坑，所用的砂浆配比为1份水泥和2份砂，砂的最大尺寸小于600μm，砂浆用水量要足以使其稠度成为浓乳浆。开始擦抹前24小时，应采取遮蔽或喷雾的方法，保持待补表面局部周围环境温度不超过10℃。湿养护72h。6.6.3环氧材料环氧材料包括环氧砂浆和环氧基液。它本身强度高、韧性好、抗冲耐磨性能优越，与基材的粘结强度也高于水泥类材料。缺点是价高、有毒，其变形性能与水泥类材料不一致，在温度湿度变化影响和阳xx射下，易老化，易与基材脱开。环氧材料修补的工艺流程：凿毛-清污-烤干-刷基液-分层填补环氧砂浆并拍打密实至表面泛浆-养护(养护温度不低于15℃,且7d内禁止水泡)。环氧砂浆最小修补厚度为1cm。6.6.4底板残留物的处理残留物直接影响砼的整洁、美观，清除前先用有压水冲洗干净，然后清扫一遍，表面浮杂物先清除，特别是对在砼浇筑过程中因漏浆等原因出现掉落的砼及水泥浆，部分因没有及时的清除而与底板粘牢；靠冲洗和清扫不能清除，需用人工钢钎凿除，凿除时应把握凿除的力度，以免破坏底板砼，凿除完毕，再清扫、冲洗干净。如在凿除的过程中不小心破坏到表面砼，则按“麻布擦抹法”进行处理，确保砼表面的平整光滑。7、施工工期安排按2007年8月底下闸、10月发电的目标，引水隧洞、调压井、进水8、施工质量控制8.1开工前，对全体施工人员进行技术交底，明确施工技术要求和操作要领。做到发现问题及时报告、解决。施工局技术质检科安排责任强的技术人员，专8.3严格执行缺陷处理验收程序，坚持三检（班组自检、施工队复检、项目部8.4坚持质量抽查制度，项目负责人组织质检人员对各工序进行中间检