新疆头屯河水库除险加固工程泄水隧洞水工混凝土病害处理

章 萍

（新疆水利厅头屯河流域管理处 昌吉 831100）

1 工程概况

头屯河水库泄水隧洞位于坝址区河床右岸山体内，总长487.5m，隧洞断面为圆形，内径2.5m。目前泄量按30m3/s控制。隧洞于1981年基本建成投入使用，由于长期运行未进行检修，洞身内裂缝较多，洞身部位有射水，混凝土表面被水流磨蚀，产生了许多宽窄不一、长短不同的裂缝，导致隧洞内多处有漏水、渗水现象，给隧洞的正常运行带来了隐患。经2009年现场勘查，共发现环形裂缝17条，总长355.2m，混凝土磨蚀面11.17m2。

2 混凝土裂缝

2.1 裂缝产生的原因

洞身衬砌后由于混凝土内部温度应力产生的裂缝或养护不当等出现的裂缝，对结构均会造成不利的影响。

2.2 裂缝处理

在混凝土裂缝处剔槽抹丙乳砂浆进行修补处理。施工工艺流程为：施工准备→确定修复部位→切割开槽→冲洗基面→漏水、渗水部位处理→涂刷底层净浆→拌制丙乳砂浆→分层抹压丙乳砂浆→涂刷面层净浆→养护→检查验收。

2.3 原材料选用

a.水泥。42.5号高抗硫酸盐硅酸盐水泥，当地产品。

b.砂子。粒径小于2.5mm的中细砂，当地加工河砂。

c.丙乳。乌鲁木齐市产品。

d.水不漏。速凝型水不漏，北京产品。

2.4 配合比

a.净浆配合比为：水泥∶丙乳=2∶1。

b.丙乳砂浆配合比为：水泥∶砂子∶丙乳∶水=1∶2∶（0.25～0.3）∶若干（水根据现场水泥砂子及施工和易性要求确定）。

c.水不漏配合比为：粉∶水=1∶0.2～0.3。

2.5 基面清理

为保证在凿除裂缝修补面时不致对周围混凝土产生破坏，并保持裂缝修补面宽窄一致，先用手持式切割机对拟修补的裂缝两侧进行切割分隔，槽宽控制在10cm左右。而后用风镐、电锤等工具沿裂缝走向将老混凝土凿成U形槽，深度控制在2～3cm。在用丙乳砂浆抹面前必须用钢丝刷、毛刷将基面污物、尘土和松散部分清理冲洗干净，并使施工面处于饱和状态（但不应有积水）。

2.6 涂刷净浆

按净浆配合比配制净浆，在清洗干净的修补面上先涂刷底层净浆，要求涂面均匀、无漏涂现象。

2.7 抹压丙乳砂浆

抹压砂浆应在底层净浆未完全硬化前进行。按配合比配制丙乳砂浆，先将水泥和砂子干拌3遍，拌合均匀后加入水和丙乳再湿拌三遍。材料必须称量准确，砂浆宜少拌、勤拌，一次配置不宜过多，一般按30～45min的用量控制。丙乳砂浆应分层抹压完成，每层厚度控制在7mm左右，抹压以倒退法进行，即加压方向与抹砂浆层前进方向相反，要求抹压密实，表面平整光滑，抹压成型后的丙乳砂浆面应高出老混凝土5～10mm，宽窄基本一致，曲线流畅、圆滑、美观。抹面时注意向一个方向抹平，不要来回重复，一般不需要二次收光。

2.8 养护

丙乳砂浆抹压后4h（表面略干后）采用人工喷水养护，在阳光照射处或通风部位采用覆盖湿养护，使丙乳砂浆保持潮湿状态。

3 混凝土磨蚀

3.1 磨蚀产生的原因

过水后在推移质和悬移质的影响下及高速水流冲刷的作用下，混凝土迎水面遭到破坏。

3.2 处理措施

对混凝土磨蚀面进行抗冲耐磨处理。施工工艺流程为：施工准备→确定修复部位→对磨蚀不均匀面进行凿毛处理→冲洗基面→涂刷底层净浆→拌制丙乳砂浆→分层抹压砂浆→涂刷面层净浆→养护→检查验收。

3.3 清理基面

在抹压丙乳砂浆前必须用钢丝刷、毛刷将基面污物、尘土和松散部分清理、冲洗干净。对于磨蚀深度小于2cm的部位，在修补区的边缘用手持切割机切一道封闭的“○”形或“□”形框槽，人工凿除框内老混凝土磨蚀面2～5cm深。对于磨蚀深度大于2cm的部位，人工凿除5cm深老混凝土后，先回浇丙乳豆石混凝土3cm左右（最大粒径1cm），再抹压表层丙乳水泥砂浆。

3.4 涂刷净浆

按净浆配合比配制净浆，在清洗干净的修补面上先涂刷一层净浆，要求涂面均匀、无漏涂现象。涂刷净浆前一天施工面应洒水充分湿润并处于饱和状态。

3.5 抹压丙乳砂浆

在净浆未硬化前，按配合比配制丙乳砂浆，先将水泥和砂子拌均匀再加入水和丙乳，充分拌和均匀，材料必须称量准确，要求一次配置量不宜多，一般按30～45min的用量控制。丙乳砂浆的抹压不宜一次完成，应分层抹压，每层厚度控制在7mm左右，抹压以倒退法进行，即加压方向与抹砂浆前进方向相反，要求抹压的丙乳砂浆层密实且表面平整光滑，抹压成型后的丙乳砂浆面应高出老混凝土5～10mm，边线整齐、光滑，曲线流畅、圆滑、美观。砂浆铺筑到位后，应用力压实。抹面时应注意向一个方向抹平，不要来回重复抹，不需要二次收光。

3.6 养护

丙乳砂浆抹压后4h（表面略干）采用人工喷水养护，在阳光照射处或通风部位采用覆盖毛毯洒水养护，使丙乳砂浆始终保持潮湿状态。

4 结语

水工混凝土病害处理质量控制的重点：一是基础面处理，必须凿除足够的宽度和深度，使抹压后的丙乳砂浆具有一定的厚度，从而保证个体强度；二是抹压丙乳砂浆前一定要对基础面进行彻底清理和充分湿润，以保证砂浆与老混凝土有效粘接；三是采购正规厂家生产的化工产品，施工前做一个试验段以验证配合比和原材料质量；四是加强养护管理，一般洞形工程均有大小不同的穿堂风，必要时应对两端洞口进行封闭，对边顶拱不便覆盖的部位可采用喷雾器喷水养护。头屯河水库泄水隧洞混凝土经裂缝和磨蚀面防冲耐磨处理后，经过一个运行期的检验，质量可靠，达到了预期的目的。

总之，对水工混凝土常见的病害，只要采取的施工方法得当，管理措施有效，操作人员认真负责，随着技术的不断改进和提高，这些质量缺陷经处理完全能满足使用要求。■