浅谈六安市城东湖闸修复方案

李 佑

一、工程概况

城东湖闸洪水控制工程位于安徽省六安市霍邱县，为城东湖入淮口，是淮河中游城东湖蓄洪区的进洪闸，兼有排涝、蓄水、通航等功能。始建于1953年，并于1992—1994年进行了一次除险加固。2012年3月1日，安徽省水利厅主持召开了城东湖闸工程安全鉴定审查会，确定城东湖闸为Ⅲ类病险水闸。城东湖闸加固工程于2014年12月获批，2018年10月开工建设。本次除险加固内容为老闸维修加固及扩建5 孔新闸室。本次老闸加固内容为加固老闸底板、闸墩、上下游消能防冲设施和护坡，拆除重建排架、启闭机房及桥头堡，更换闸门、启闭机及电气设备等。

二、老闸闸墩、胸墙及底板损坏情况

经各参建单位共同对老闸水下构筑物进行检查，发现老闸墩墙（主要水下部分）、胸墙及底板受多年水流冲刷和水生物侵蚀，混凝土表面砂浆几乎全被磨掉，大骨料外露，表面坑洼不平且碳化最大深度达1cm，损坏严重。

三、处理方案及措施

本次修复主要包括：老闸5 孔闸墩墩墙、闸室段底板及老闸胸墙，修复面积共3250m2。受投资经费限制，经修复试验和成本比较后，确定最终处理方案如下：

（一）施工主要材料

主要材料有：PO42.5 袋装水泥、中砂、立邦牌混凝土界面剂、GB-6 防水粉、甲醛902 胶水。

（二）施工主要设备

主要施工设备：15A 手推式凿毛机、高压水枪、砂浆搅拌机、JY-160 砂浆喷涂机。

（三）施工工艺

1.砂浆的拌制

按照设计提供的建议砂浆配合比见表1。对每批进场的原材料进行送检合格后，利用砂浆搅拌机进行拌制。

表1 修复砂浆配合比表（单位：kg/m3）

2.老闸墩墙、底板修复施工流程

混凝土面凿毛→基面冲洗清理→喷刷界面剂→喷涂水泥净浆基面（掺建筑胶）→喷涂砂浆、找平→质量检查、整改、养护、验收。

（1）老闸混凝土面凿毛

将老闸老化、碳化层混凝土凿除，对露筋部位，要剔除钢筋下面的混凝土，使钢筋全露、除锈，涂刷防锈剂。对钢筋锈蚀严重、断面减少者加焊补强钢筋，使构件中的钢筋面积不小于设计值。将旧闸墩混凝土碳化比较严重的部位进行凿毛，凿毛深度以暴露出新鲜混凝土面层为准，也不宜过大，避免破坏未碳化破损的混凝土。

（2）基面冲洗、清理

凿毛后利用高压水枪对基面进行清理，将松散的混凝土残渣清理干净，验收合格后进入下一道工序。

（3）混凝土界面剂涂刷

在混凝土基面清理完成并验收合格后，将混凝土面洒水湿润，均匀喷涂一层混凝土界面剂。混凝土界面剂能充分浸润基层表面，使基层密实，同时增大基层的粘结力。

（4）喷涂水泥净浆基面（掺建筑胶）

为确保砂浆与老混凝土面的粘结力，在混凝土界面剂达到4h 后，再在基面均匀喷涂一层水泥净浆（内掺902 胶水）。在水泥净浆初凝前进行砂浆喷涂施工。

（5）喷涂砂浆、找平

1）施工准备

a.检查机具设备和风、水、电等管线路，将湿喷机就位并试运转。

b.检查空压机，压风进入喷射机前先进行油水分离。

c.输料管应能承受0.8MPa 以上的压力，并有良好的耐磨性能。

d.保证作业区内具有良好通风和夜间施工照明条件，喷射作业的环境温度不低于5℃。

砂浆严格按施工配合比配料，胶凝材料在喷射机喂料时加入。喷射砂浆时，同片区、同层砂浆须满足湿喷射砂浆的连续供应，不得间断。

2）喷射作业

喷射操作程序：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加砂浆。喷射砂浆采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度≤6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上分层、往复喷射。

a.分段施工时，在前段喷射砂浆接头处预留斜面，斜面宽度为20～30cm，斜面上先用压力水冲洗润湿后再喷射砂浆。

b.分片喷射自下而上进行。

c.分层喷射时，后一层喷射在前一层砂浆终凝后进行。终凝1h 后再进行喷射时，先用水清洗喷层表面。一次喷射砂浆的厚度以砂浆不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响砂浆的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。

d.控制好喷射速度，以利于砂浆的挤实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响砂浆强度。因此在开机后注意观察风压，起始风压达到0.5MPa 后才开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。

e.喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距控制在1.5～2.0m。

3）收光

砂浆喷涂完毕要立即压抹，操作速度要快，要求一次用力抹平，严禁反复抹面，如遇气泡要刺破压紧，保证表面密实。当涂层厚度大于1cm 时必须分层施工。

4）养护

喷射砂浆终凝2h 后及时进行养护，养护时间不小于14d。气温低于+5℃时禁止洒水养护。

3.质量检查

检查喷射砂浆表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有要及时清除重喷。喷体达一定强度后可锤击听声，对空鼓脱壳处及时进行处理。喷射砂浆工程允许偏差和检验方法见表2。

表2 喷射砂浆工程允许偏差和检验方法表

四、结语

此次修复采用了混凝土表面喷涂聚合物砂浆法，清除了表面老化、碳化混凝土及水生物侵蚀层，对混凝土表面进行了保护。经现场验收检测，各项参数达到规范及设计要求，且投资单价控制在80 元/m2，大大节省了投资经费。通过2020年大洪水考验和近三年来的运行，工程现状完好无损。该修复方案以投入相对较低的经费，使工程恢复设计标准，提高了混凝土表面平整度，美化了建筑物外观■