禹王泵站进水流道混凝土剥蚀抗裂聚合物砂浆修补

2013-03-02胡祖华

治淮 2013年9期

关键词：碳化泵站砂浆

胡祖华

（安徽省水利水电勘测设计院合肥 230088）

禹王泵站进水流道混凝土剥蚀抗裂聚合物砂浆修补

胡祖华

（安徽省水利水电勘测设计院合肥 230088）

抗裂聚合物砂浆，是通过向水泥砂浆中掺加聚合物乳液改性而制成的复合材料。改性后砂浆极限拉伸提高、干缩变形减小、与老混凝土的粘结抗拉强度提高约1～3倍，抗裂性大幅度提高，是一种非常理想的混凝土表面剥蚀修补材料。采用丁笨胶乳（SBR）抗裂聚合物砂浆对禹王泵站流道混凝土进行修补加固，加固完工后经过3年来汛期抽水运行检验，效果良好。

泵站流道混凝土剥蚀抗裂聚合物砂浆

1 工程概况

禹王泵站工程为Ⅲ等中型泵站，设计排涝流量35.6m3/s、灌溉流量10m3/s，安装大型立式同步机组4台套、总装机容量3200kW。泵站1996年建成，位于淮北大堤饶荆（饶台孜至荆山）段37+653桩号处、老西淝闸上游侧、距离凤台县城约8km，为焦岗湖圩区治理骨干工程（排涝面积79km2），是1991年淮河发生洪水之后国家在沿淮建设的9个大型骨干水利工程之一。以抽排焦岗湖洼地滞涝水为主，兼顾自排及灌溉功能。

禹王泵站原设计均采用全调节泵，后因建设资金不足，仅1台为全调节泵，其他3台为半调节泵。水泵常运行在非最优工况，流量无法调节，导致机组震动和磨损较严重、水泵叶片和钟型进水流道混凝土表面剥蚀损坏明显。2009年9月，安徽省发展和改革委员会以《关于安徽省淮南市禹王泵站更新改造工程初步设计的批复》（皖发改设计〔2009〕861号），批准对禹王泵站进行更新改造，其中包括对流道混凝土表面剥蚀损坏进行修补加固。

2 流道混凝土检测

2.1 检测布置

为准确了解禹王泵站流道混凝土剥蚀碳化状况，更加有针对性地进行修补加固设计，施工图设计阶段按照相关规范、规程要求，对禹王泵站流道侧板、分流墩、顶板、导水锥、喇叭管等各部位混凝土损坏状况进行了现场检测。

2.2 检测结果

混凝土抗压强度：进水口流道侧板、分流墩、顶板混凝土强度推定值为16.2～18.9MPa，导水锥、喇叭管混凝土强度推定值为18.6～21.5MPa。

混凝土表面冲蚀：混凝土表面受水流冲蚀明显，40%～60%范围内细骨料剥离、粗骨料裸露。喇叭管内表面有少数空洞、单点分布，直径约3～12mm、深10～20mm。

混凝土碳化深度：流道侧板、分流墩、顶板、导水锥、喇叭管混凝土平均碳化值 11.4～23.9mm，最大碳化值27.7mm。

混凝土表面不平整度：流道侧板、分流墩、顶板导水锥、喇叭管混凝土表面不平整度多小于10mm，少数测点值达11.0～14.0mm。

3 流道混凝土修补加固技术要求

根据检测结果，禹王泵站流道混凝土表面冲蚀、碳化深度、不平整度等数值均小于30mm，为浅层剥蚀损坏，且面积较大，设计采用丁笨胶乳（SBR）抗裂聚合物砂浆进行修补加固。

3.1 基面处理要求

施工前对需处理的基面，采用钢丝刷刷除混凝土表面浮层污物、淤泥土和松软、脆弱的碳化层，点状空洞部位应对其进行扩展凿毛、清理至稳定而新鲜的混凝土基体。然后用高压清水冲洗干净，并保持润湿。

3.2 修补施工要求

修补施工前，应使处理部位的混凝土表面处于面干、但内部水饱和状态。

（1）抗裂聚合物砂浆的主要技术指标：与混凝土正拉粘结强度≥1.0MPa。

（2）抗裂聚合物砂浆配合比由现场试验确定。配制抗裂聚合物砂浆所使用的原材料应符合下列要求：①聚合物乳液的外观质量应均匀，无颗粒、异物和凝固物，固体含量应大于45%；②水泥宜采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，不得使用过期或受潮结块水泥；③砂宜采用细砂，含泥量不应大于1%；④水应采用不含有害物质的洁净水；⑤增强纤维宜采用聚丙烯纤维（掺入量0.8kg/m3）。

（3）抗裂聚合物砂浆施工应在基层检查验收合格并清扫干净后进行。

（4）配制抗裂聚合物砂浆应按照配合比，做到计量准确，搅拌均匀。一次配制量应控制在可操作时间内用完，且施工中不得任意加水。

（5）修补层一次刮抹厚度不宜大于3mm，超过的修补厚度应分遍刮抹完成。

（6）抗裂聚合物砂浆硬化后宜采用干湿交替的方法养护，在潮湿环境中可在自然条件下养护。

3.3 质量检查和验收要求

（1）基本材料的检查：每批材料进场应按照有关测试方法进行材料基本性能的检测；正式施工前进行配合比试验和砂浆力学指标的检测。

（2）必要时，监理工程师可要求进行现场抽样检验，或现场进行钻孔取芯试验，以检查其效果。