TB系列材料在重力坝上游坝面处理中的应用

TB－砼宝系列材料在黄壁庄水库重力坝上游坝面处理中的应用周爱山摘要：重力坝是黄壁庄水库的主要取水建筑物，在除险加固工程完工后，经过近10年的运用，重力坝上游抹面出现大面积脱落、开裂、剥离现象，已经成为工程安全隐患，为此急需对该部位抹面进行有针对性的处理以延长建筑物的使用寿命。经比较，本工程选用砼宝系列产品进行工程处理。并对工程施工工艺和存在的问题进行了探讨。关键词：重力坝砼宝工艺流程存在问题1、工程概况黄壁庄水库电站重力坝位于副坝北端、马鞍山斜坡与二级阶地接触部位，是石津渠及城市供水、西柏坡电厂引水的渠首建筑物。电站重力坝枢纽由电站引水渠、重力坝段及灌溉洞消力池三部分组成，起止桩号0+310m～1+200.00m(顺水流方向)，全长890m，下接石津灌渠。电站重力坝工程于1959年10月4日正式动工，1960年2月28日放水灌溉，1968年11月电站厂房及机组安装工程开工，1970年3月发电。由于重力坝部分坝段施工期间是在冬季，保温防护措施不到位，加上坝体混凝土质量较差，施工时漏振现象严重，不但混凝土强度普遍较低，而且在混凝土内形成蜂窝鼠洞及收缩裂缝，严重影响重力坝正常运用。为此，在水库除险加固期间层对重力坝进行过坝基帷幕灌浆和坝体混凝土补强灌浆处理。而重力坝上游坝面由于存在大量表面裂缝、麻面，且坝体表面剥蚀严重，在除险加固过程中曾进行了修补处理。处理方法是：将高程118.00m以上坝面凿毛，凿除深度不小于1cm，清洗干净后涂抹一层丙乳净浆，然后分层（厚度约1cm）涂抹丙乳砂浆。但经过近10年的运用，重力坝上游抹面出现大面积脱落、开裂、剥离现象，不但影响工程形象，而且已经成为工程安全隐患，极易对在附近工作、通行、滞留人员造成安全威胁，为此为延长建筑物的使用寿命，保证重力坝工程正常使用，急需对该部位抹面进行有针对性的处理。2、存在的主要问题由于重力坝工程项目是在“大跃进”期间修建，坝体混凝土整体质量较差，尤以碳化等老化病害最为严重，个别部位凿除的混凝土块甚至用手就可以捏碎，可见混凝土碳化严重程度。经现场勘察，混凝土碳化深度普遍为2～5cm，最深处可达8～13cm。而且个别部位钢筋出露、锈蚀较为严重。3修补材料及主要技术指标3.1修补材料经比较，本工程选用TB-B水工高性能涂料、TB-砼宝胶、TB-砼宝Ⅱ型、TB-砼宝Ⅲ型系列产品，该产品在配制而成的特种乳液中，加入适量的水泥、固化剂、集填料和外加剂等制成高性能聚合物水泥材料，具有较高的粘结、抗冻、抗冲刷、防渗、防腐、抗氯离子渗透、耐磨、耐老化等特性。其中TB-B水工高性能涂料＋TB-砼宝Ⅱ型以混凝土的防碳化、防水抗渗、防腐蚀功能为主；TB-砼宝Ⅲ型以混凝土工程的缺陷维修、补强加固功能为主。3.2主要技术指标各型号材料主要技术指标如表1。表1TB－砼宝技术指标表编号项目TB-砼宝Ⅱ型TB-Ⅲ型1凝结时间初凝（min）≥45452终凝（h）≤24243粘结强度（MPa）114抗冲击强度（MPa）225抗压强度（MPa）-306抗冻性-冻融循环稳定性（150次）试件表面无起泡、无开裂、无剥落，与混凝土温涨一致试件表面无起泡、无开裂、无剥落，与混凝土温涨一致74上游坝面缺陷处理4．1处理范围。重力坝两侧翼墙118m高程以上部分，处理面积约为710m2。4.2处理施工工艺。（1）工艺流程：清理基层（将起鼓开裂的砂浆层全部打掉,普遍凿毛，达到坚实基面，用超高压水枪冲洗干净）→均匀涂刷TB-砼宝胶1遍→随着分层刮抹TB-砼宝Ⅲ型，达到与基面找平→覆膜密封湿养护3天→干湿交替养护5-7天→自然养护→在合格的基层上，首先涂刷TB-B水工高性能涂料（底料）1遍，然后再刮涂TB-B水工高性能涂料（面料）2遍，达到2mm厚→自然养护5-7天→均匀涂刷TB-砼宝胶1遍→粘贴聚酯纤维布，然后再刮涂TB-砼宝Ⅱ型（面料）2遍（防止表面渗水、开裂）。（2）基面凿除：先将破损混凝土彻底凿除，凿除最小深度≥2cm，露出坚实新基面；修补部位按要求切割并剔凿齿墙，边缘切槽找齐，并冲洗基面，使之干净无尘、无松动层。用高压水枪将浮尘油污等物质冲洗掉，并充分湿润基面，达到水饱和。将外露钢筋锈斑去除，并涂刷1遍TB-砼宝胶，以防止钢筋继续生锈。（3）修补技术工艺流程：基面处理合格，钢筋除锈后，先在基面和钢筋上均匀涂刷1遍TB-砼宝胶，然后分层刮抹TB-砼宝(Ⅲ型),施工厚度厚度≤7mm厚/遍；由深至浅，与原混凝土基面找平。最后一遍完工后，密封湿养护3天，然后干湿交替养护5-7天达到实干即可。立面修复应分薄层多遍施工（每遍施工过厚时容易产生裂纹）。分块施工：每块施工面积大于2m*2m时，需要分块施工，最后再以同种材料填缝找平。4.3.施工要求及注意事项：（1）边涂刷TB-砼宝胶，边刮抹TB-砼宝Ⅲ型，施工厚度≤7mm厚/遍；（2）根据修补面积，现用现配。浆料干硬后，废弃不能再用；（3）湿养护一定要及时，有效，防止干裂；（4）5℃以上、35℃以下温度条件下施工；预计12小时内降水或大风扬尘气候不能施工。（5）涂层未完全固化前防止发生冻害和雨淋；（6）基面清理标准要求。基面老化混凝土及凸出物、露出坚实新茬；干净无浮尘、无油污、无杂物；基面应充分润湿但无明水。4.4验收标准：（1）刮涂要均匀，不漏涂刮；与基面粘结牢固；（2）修补层平整，无沙眼、无起鼓、无开裂、无漏刮抹处；（3）刮抹厚度达到设计厚度；（4）各个部位无漏涂、沉积现象，无渗漏情况；（5）湿养护及时有效。5工程施工存在的问题5.1坝体混凝土存在的问题在本次施工过程中，尽管重力坝上游坝面混凝土存在浇筑质量差、混凝土强度低等问题，但在施工过程中未对混凝土进行强度和碳化深度检测，对坝体混凝土现有情况的底数不清，造成施工过程中有些部位凿除较浅，而有些部位清基凿除深度过大，对工程整体效果造成一定影响。5.2砼宝系列产品存在的问题在施工过程中由于天气原因造成了跨年度施工，砼宝系列产品在使用过程中由于产品批次不同造成坝面修补颜色不尽一致，对整体施工效果影响较大。而且由于砼宝系列产品本身粘结力、强度较大，与混凝土质量较差的基层相结合，经长时间运用也难免会出现“强”、“弱”分离的现象。5.3施工队伍存在的问题在工程施工过程中由于当地施工队伍缺乏在砼宝系列产品方面的施工经验，在新材料使用工程中存在虽然制定了完整的施工工艺，但由于现场技术人员指导不到位，施工人员技术水平相对较差的原因，曾在施工过程中出现修补面层出现大面积开裂、养护不到位、材料使用浪费的问题。因此，在今后工程使用中，必须将施工经验和施工材料相结合，在技术人员现场指导下才能充分发挥新材料在工程使用中应有的作用。5.4工程建设管理存在的问题重力坝上游坝面处理工程为岁修工程项目，由于工程投资不大，未进行设计、招标工作。工程计划实施方案主要由我局工程技术人员编制，但在工程计划编制前，未对重力坝进行相应的质量检测，由于“底数不清”无法对症下药，仅凭相关资料和经验制定的工程实施方案与工程实际情况并不完全相符。6结语TB－砼宝系列产品在处理水工建筑物缺陷方面确实有自身的独到之处，虽然在工程施工领域有了较多的施工范例，但对我们而言依然是个新事物，在以往工程施工过程中尚未接触过，其有效性、先进性、合理性还有待于在今后工程实践中予以检验。作者简介：周爱山，1974年3月生，男（汉族），河北唐山人，河北省黄壁庄水库管理局工程管理处工作，高级工程师，水利工程专业，长期从事水库工程管理工作，河北省鹿泉市黄壁庄镇，050224，[phone]。