天津于桥水库大坝混凝土修补技术及问题处理探索.doc

1、天津于桥水库大坝混凝土修补技术及问题处理探索摘 要混凝土大坝普遍存在缺陷问题，如混凝土开裂、冲蚀、剥落等，对于水面以上的缺陷，可以有多种处理方式，但对于水下边部位的缺陷，受修补材料、设备及工艺的限制，长相以来一直得不到有效的解决。曾有一些工程采用传统方法进行过处理，但效果均不太好寿命也不长。本文针对水下混凝土结构易产生的损伤及老化，介绍了裂缝防渗修补、冲坑和淘洞修补几种修补技术及其水下施工方法，仅供参考。 关键词水库大坝 混凝土 问题 处理 中图分类号：TU37.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0138-01 随着运行时间的增长，大坝水下结构受到水流长时间冲刷

2、和侵蚀，越来越容易产生缺陷和老化，并且难于观测和及时维护，水工结构的整体安全性也随之降低，到致不能满足技术要求，因此，必须对水下结构损伤的性质和程度，采取适当的修补措施，恢复结构的整体性，提高结构物的稳定性和耐久性，所采用的处理措施也应具有施工方便、成本低、工期短等特点。 一、大坝水下混凝土结构损伤原因 主要形式有两种，一是由于各种作用引起的强度破坏，二是由于各种作用造成的裂缝或搞渗能力不足引起的渗漏。从现象来看，主要可归纳为裂缝、渗漏和剥蚀三种形式。 1、裂缝，裂缝是混凝土建筑物最普遍的问题，它的形成往往是多种因素联合作用的结果，裂缝按成因可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、沉降裂缝、冻

3、胀裂缝、碱骨料反应缝等；按裂缝开度变化为稳定裂缝、张合裂缝、扩展裂缝等 rpv 裂缝深度可分为表层缝、深层缝和贯穿缝等。 2、渗漏，水下结构物渗漏，按渗漏的形态可分为点渗漏、线渗漏、绕流渗漏等。其主要体现为一是点渗漏和绕线渗漏一般由混凝土施工质量差造成。点渗漏的源或是一点，我点渗漏是弥漫性的，渗漏点分散，范围较广；绕流渗漏是混凝土结构与另外介质的接触部位，水流沿阻力小的空间通道形成的渗漏。二是线渗漏的发生率高，可分为病害裂缝渗漏、接触缝和伸缩渗漏。一裂缝渗漏中，贯穿性裂缝是产生渗漏的主要原因之一，而渗漏程度也与裂缝的性状有关。伸缩缝渗漏主要是由于止水结构失效所致。 3、剥蚀，是常见的混凝土剥蚀

4、破坏有冻融破坏、冲刷与空蚀破坏、钢筋锈蚀破坏及化学侵蚀破坏四种。其中，冲刷破坏是水下混凝土结构物最常见的破坏形式之一，水工建筑物的过流部位，由于长时间受水流（特别是高速水流）的冲刷、侵蚀以及砂石的磨损，过流面往往容易发生冲刷破坏，易形成冲墒和掏洞（产生在平面的冲刷破坏称为冲坑，立面上的破坏称为掏洞） ，进而造成骨料、钢筋的裸露甚至漏洞的发生。 二、大坝修补具体措施 1、裂缝刚性修补，属于防渗加固修补，超到防渗止漏和补强加固的双重作用，即对水下混凝土结构进行防渗止漏修补的同时还要提高结构承载能力，两类修补同时构成防渗加固的统一体，一并进行设计与施工，适于稳定缝、散点渗漏的防渗加固，刚性防渗止漏结

5、构必须具有防渗结构和补强结构，如果处于过流面，其外形应和原结构一页页保持一致，来增强修补结构与原结构的结合强度，还应植锚固盘加固。 2、冲刷破坏修补：冲刷破坏的修补着力于结构强调的提高，同时也不造成结构防渗止漏性能的损害，安排照修补目的还可为维修性修补和补强加固性修补。 3、补强加固性修补，其主要是达到原结构的设计标准，还要使原结构的可靠标准生到提高，增加结构的可靠性可可靠度。因此，所用水下混凝土强度等级不应小于 C30，宜用聚合物类水下混凝土和水下不分散混凝土，补强加固性修补应铺设钢筋网并加锚盘锚固。 四、施工缝面处理标准和要求 混凝土是水库大坝的重要建筑材料，同时也担负着防渗漏的作用。因此

6、在大坝混凝土施工中应当重点对其性质和施工流程进行控制，同时对施工裂缝的处理也要科学合理。通过合理的操作保证混凝土施工的质量。裂缝处理措施是保证施工质量的重要环节， 应当从细节做起，对不同的部位做到合理施工才能保证混凝土构件形成完整的大坝体系。 1、大坝施工缝和冷缝。大坝正常浇筑时形成水平施工缝，意外中断浇筑时形成冷缝， 两者的处理标准是：去掉乳皮、粗砂或小石微露、表面粗糙。在浇筑新混凝土前清扫缝面上的污物、灰尘并排除积水，采取合理的铺筑工艺保证上下混凝土结合良好。 2、垂直施工缝。分仓浇筑形成的垂直施工缝在新混凝土覆盖前清理干净，对灌浆管路认真检查验收。 3、基岩面。基岩与混凝土的层面处理，首

7、先将岩块清除干净，尖角打缓，光面岩石凿毛，用水冲洗干净。基岩面在浇筑第一层混凝土前铺设一层 2 cm 3 cm 厚的高一级强度等级水泥砂浆。 五、大坝施工缝面处理质量控制 缝面处理方法。混凝土施工面处理有压力冲毛、风砂枪、刷毛机、人工凿毛等方法。某工程曾对施工缝的各种处理方法做过对比试验，施工缝采取不同的处理方法后的抗剪强度。1、高压水冲毛的接缝胶结强度最高。高压水冲毛主要有以下优点：一是采用清水作为工作介质，冲毛时无多余废弃产生；二是对混凝土表层冲蚀深度很小，可按需要仅将混凝土表层 1mm 到 3mm 厚的乳皮、钙膜和水锈等各种污染迅速剥落；三是冲毛时混凝土表面较清洁，易于操作人员辨认混凝土

8、表面的污染程度；四是可有效地提高混凝土接缝的抗剪强度；五是冲毛效率高，大大降低工人的劳动强度。采用高压水冲毛较为经济合理，近年来大体积混凝土一般都采用有成功经验的高压水冲毛技术，要求冲毛处理后的混凝土缝面无乳皮，无水锈青苔杂质，露出粗砂或小石，但不得损伤内部骨料。 2、缝面浇筑施工。一是施工缝面铺设砂浆。传统的做法是大坝施工缝面冲毛清理干净后，保持清洁、湿润，在浇筑上一层混凝土前，将层面松散物及积水清除后均匀洒布一层 2cm 到 3 e m 的水泥砂浆，然后再连续浇筑混凝土。二是施工缝不打砂浆的实验研究。由于现代大体积混凝土施工日趋机械化作业，施工强度高，打砂浆增加了拌和及运输的很多环节，特别

9、是铺设砂浆后因间歇时间过长而晒干，反而影响了混凝土缝面质量。为了加快施工进度， 施工缝面不打砂浆的处理方法由此产生。综上所述：施工缝面铺不铺砂浆其抗剪强度均大 1Mpa，可满足层面结合质量要求；不铺砂浆的层面结合质量，只要施工正常是可以达到与铺砂浆层面相近的效果；采用二级配混凝土比采用其他层面处理方法的结合质量要好。 六、缝面常见问题及处理 1、 缝面冲毛过早或冲毛过重，造成大石外露部分超过 2/3 粒径。处理措施：一是根据试验确定冲毛时间，并合理安排冲毛时间；二是人工挖出外露 2/3 粒径的骨料。 2、缝面冲毛不足，局部有灰浆、乳皮等。处理措施：用冲毛枪补毛缝面或人工造毛，去除灰浆和乳皮。

10、3、收仓面不平整，缝面坑洼不平。处理措施：一是若结构上无特殊要求，收藏面初凝前及时人工收平；二是若混凝土已初凝，凿除仓面表面的混凝土棱角和松散部分。 4、钢筋密集区、预埋件和模板角落不便冲毛部位，冲毛程度不足。处理措施：一般采用冲毛枪补打缝面或人工造毛缝面。 5、混凝土养护和保护不到位，产生缝面龟裂或浅层裂缝；或混凝土施工缝养护不到位，表面形成一层碳化层。处理措施：一是为防止裂缝的产生，混凝土收仓后及时跟进和加强养护，必须有专人负责；二是对龟裂和浅层裂缝部位采取人工凿槽处理。 结语 大坝混凝土加固建设是病险水库解除险情，重新恢复效益的一项工程措施，是造福城乡的民生工程。水库修补加固项目管理工作政策性强、要求高，项目管理质量直接关系到工程效益的发挥，关系到区域经济发展、民生改善和社会的和谐。因此，项目管理单位要齐心协力、各负其责，不断完善管理措施，提高工程建设质量，确保项目建设管理工作取得成效。 参考文献 1 陈福厚.混凝土原材料与施工缝处理J中国三峡建设，2003. 2 蒋为群，黄红飞，黄文.大坝混凝土施工缝处理的质量控制J.小水电，2006.