东周水库溢洪闸裂缝加固处理

王 勇 秦 蒙 孔令娟

(蒙阴县水利局，山东临沂 276200)

东周水库位于新泰市境内柴汶河支流渭水河上，坝址在东周村北。该水库于1959年动工兴建，1962年废库还耕，1973年续建，1974年竣工。水库控制流域面积 189km2，总库容 9200万m3，兴利水位229.50m，兴利库容6630万m3；死水位216.55m，死库容630万m3，该水库是一座以防洪为主，结合灌溉、养殖、发电等综合利用的中型水库。

溢洪道位于大坝东端，于1976年建成4孔溢洪闸，溢洪闸包括引水渠、闸室、泄槽及尾水渠等部分。经过多年运行，该水库溢洪闸存在严重的老化、退化现象和裂缝等病害问题。

1 存在的问题

溢洪闸边墩、中墩中部区域均有垂直向裂缝，闸墩裂缝大部分为竖向贯通性裂缝。裂缝位置均位于牛腿上游侧距牛腿3～5m处，且中墩左右两侧裂缝位置基本一致，裂缝宽度1.4～3.2mm。

中墩两个侧面上的裂缝位置均对称发生，两边墩裂缝均存在渗漏水现象。表明闸墩裂缝属贯穿性裂缝。在闸墩裂缝底缘处，裂缝还向闸底板方向延伸，出现底板横向裂缝。

闸墩混凝土裂缝主要原因是岩基约束条件下的混凝土温度应力所致。钢筋混凝土构件裂缝的出现易造成钢筋混凝土内的钢筋锈蚀，影响工程安全。

2 加固方案

采用聚合物水泥砂浆、聚合物涂层对东周水库溢洪闸闸墩进行加固处理，平均修补厚度为5mm左右，具体处理方案见图1。

2.1 施工工艺

2.1.1 基础处理

（1）采用高压喷砂工艺对闸墩表面进行处理，将表面的疏松、风化、剥蚀层清理至坚硬、牢固、新鲜的混凝土基面。

（2）对于局部凸出部位，采用合金砂轮打磨，与表面齐平。对于外露钢筋，应打磨至低于混凝土表面5mm。

（3）用高压水将混凝土表面冲洗干净后进行抹面施工。

图1 闸墩裂缝加固处理技术方案图

2.1.2 抹面施工组织

鉴于闸墩高度较高、立面施工以及抹面养护的技术要求，采取自上而下、分区跳仓进行抹面施工，见图2。

（1）按照图2示意的尺寸进行划线分区。

（2）按下述施工工艺，用聚合物砂浆抹一条宽度 10cm分区带，以便于施工分区和安装紧固养护用塑料膜。

（3）按照50～80cm距离打孔，安装用于塑料膜压边的螺栓。

（4）自上而下、分区跳仓进行抹面施工。具体而言，先对1#、3#、5#区域抹面，养护到期后，对2#、4#、6#区域进行抹面、养护。

（5）抹面砂浆有一定强度后，采用塑料膜覆盖，塑料膜周围采用木条压边。

（6）每面闸墩养护到期后，统一进行刮涂。

图2 分仓抹面工序图

2.1.3 涂刷界面剂

充分湿润混凝土表面，但不要存在积水，均匀涂刷一道聚合物界面剂，涂刷量控制在(0.4～0.5)kg/m2。聚合物界面剂建议配比为：粉料:胶料=0.8:1（重量比）。

配制：将称量粉料缓慢加入到胶料中，边加料边搅拌至无颗粒、无沉淀即可。一次拌和的数量应根据抹面进度确定，以1h内用完为宜。

2.1.4 抹面施工

采用聚合物砂浆进行抹面，必须轧实、抹平，不要反复压抹以防开裂。根据聚合物砂浆的拌和量、抹面面积控制抹面厚度。抹面厚度宜控制在5mm左右。

对于抹面厚度小于 15mm的部位，一次抹轧即可；对于局部抹面厚度大于 15mm的部位，分两层或多次抹面，每层厚度控制在10～15mm。

聚合物水泥砂浆建议配比：粉料:胶料=6.5:1（重量比）。

配制：按配比将称好胶料加到粉料中，采用人工拌和方式充分拌和均匀。

一次拌和的数量应根据抹面进度确定，以1小时内用完为宜。

2.1.5 养护

聚合物砂浆初凝后，采用塑料布周围封闭覆盖潮湿养护3天。定时洒水（视天气情况，每天喷雾撒水3～4次），保证抹面处于潮湿状态。

2.1.6 刮涂聚合物涂层

潮湿养护结束后，在表面刮涂1道聚合物涂层，用量控制在1.5kg/m2左右，然后自然养护即可。

聚合物涂层配比：粉料:胶料=2.5:1（重量比）。

配制：将称量粉料缓慢加入到胶料中，边加料边搅拌至无颗粒、无沉淀即可。一次拌和的数量应根据抹面进度确定，以1h内用完为宜。

2.2 技术要求

2.2.1 聚合物水泥砂浆主要技术指标(见表1)

表1 聚合物水泥砂浆技术指标要求

2.2.2 质量控制

（1）喷砂清理至坚硬、牢固、新鲜的混凝土面后才能进行抹面。

（2）聚合物界面剂的涂刷应薄而均匀，不流淌，不漏涂。

（3）抹面由熟练的工人操作，要求一次抹平，不要反复压抹。

（4）对抹面应采用塑料膜封闭养护，定时喷洒水。

（5）养护期应避免震动、冲击、污染，做好防雨措施。

（6）材料应存放在阴凉通风的库房，避免雨淋、暴晒，储存温度5℃～30℃。

（7）施工温度5℃～30℃为宜，避免在下雨、下雪、风力较大的天气下施工。

3 效果分析

在 2001年保安全加固工程过程中，东周水库溢洪闸闸墩进行了化学处理，消除了溢洪闸存在的病害问题，取得了较好的工程效果，至今运行情况良好。

[1]山东省水利科学研究院.山东省新泰市东周水库保安全工程初步设计.2000年1月

[2]李向阳.黄前水库溢洪闸闸墩裂缝及防碳化处理.水利技术监督,2006 No.3