三峽船閘第3至6閘首混凝土缺陷處理

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摘要：三峽雙線五級(jí)船閘混凝土施工中，三七八聯(lián)總承建了第3至6級(jí)船閘混凝土施工，在施工過程中，存在著程度不同質(zhì)量缺陷和隱患。針對(duì)這些缺陷和隱患，承包商給予了高度重視，組織了專業(yè)修補(bǔ)隊(duì)伍，根據(jù)不同部位，不同缺陷類型，采用了不同處理方法和不同材料進(jìn)行了消缺處理，滿足了設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：三峽船閘； 混凝土； 缺陷； 檢查；處理

1第3至6閘首混凝土缺陷
三峽永久船閘設(shè)計(jì)總水頭為113 m，單級(jí)閘室輸水最大水頭為45.2 m。大面積混凝土表面為過流面，如保證安全投入運(yùn)行，就必須保證混凝土表面平整、光滑、無(wú)缺陷。三七八聯(lián)總承擔(dān)著第3至6閘首的混凝土施工任務(wù)。然而在混凝土施工過程中，由于模板固定不牢、模板拼接不嚴(yán)，模板安裝不規(guī)范、模板因欠修欠保養(yǎng)，造成面板凹凸變形，混凝土振搗不足、不到位等因素造成混凝土出現(xiàn)超出規(guī)范要求的氣泡、麻面、蜂窩、錯(cuò)臺(tái)、掛簾、表面凹凸等質(zhì)量缺陷，第3至6閘首共計(jì)有22個(gè)結(jié)構(gòu)塊3 740 m2面積程度不同存在著各種各樣的有害缺陷，給未來(lái)船閘運(yùn)行帶來(lái)質(zhì)量隱患。
2質(zhì)量缺陷修補(bǔ)組織及程序
諸如錯(cuò)臺(tái)、凹坑、表面波狀起伏、殘留鋼筋頭等，在高速水流沖擊下，將引起局部挑流、繞流和分離，造成負(fù)壓和劇烈的水流脈動(dòng)，促使出現(xiàn)空化和空蝕，極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞，而且挾砂石水流對(duì)過水建筑物表面的沖擊與磨損破壞是很嚴(yán)重的，混凝土表面的缺陷無(wú)疑會(huì)降低其抗沖耐磨強(qiáng)度，使表面不平整惡化，從而加劇空蝕與磨損。為保證船閘安全運(yùn)行，施工單位給予了高度重視。
1）成立專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組、專業(yè)修缺隊(duì)伍舉辦修缺專業(yè)培訓(xùn)班,持證掛牌上崗；
2）對(duì)每個(gè)倉(cāng)位，單元工程質(zhì)量缺陷類型進(jìn)行檢查、勘查和體形測(cè)量，繪制素描登記圖表，報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)檢查備案；
3）根據(jù)施工招標(biāo)文件的技術(shù)條款,設(shè)計(jì)要求,向監(jiān)理單位報(bào)送質(zhì)量缺陷的處理方法、材料、工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等處理措施報(bào)告，待監(jiān)理審批后實(shí)施；
4）根據(jù)質(zhì)量缺陷類型、部位分別提出缺陷處理的方法和工藝措施報(bào)監(jiān)理審查批復(fù)；
5）對(duì)缺陷修補(bǔ)采用的預(yù)縮砂漿、環(huán)氧砂漿、丙乳砂漿等配比，事先進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)成果給監(jiān)理審批后，方實(shí)施。
3混凝土結(jié)構(gòu)面缺陷類型及處理方法
永久船閘二期工程混凝土澆筑過程中出現(xiàn)的混凝土表面質(zhì)量缺陷類型有：架空、蜂窩、掛簾、氣泡、裂縫等。根據(jù)招標(biāo)文件的技術(shù)條款、缺陷修補(bǔ)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求以及監(jiān)理批復(fù)的文件規(guī)定各區(qū)域平整度的控制標(biāo)準(zhǔn)和處理要求如表1和表2所述。
表1 永久船閘混凝土結(jié)構(gòu)物表面平整度允許偏差值

說明：①外露表面、隱蔽內(nèi)面系指相應(yīng)模板的混凝土結(jié)構(gòu)表面最終所處位置；?②對(duì)特殊要求的高速水流區(qū)、溢流面、閘墩、閘門槽等部位的模板，除參照上表外，還必須符合專項(xiàng)設(shè)計(jì)的要求。
表2 永船各區(qū)域平整度控制標(biāo)準(zhǔn)和處理要求
說明：①升跌及錯(cuò)臺(tái)≤允許值時(shí)可不作處理,>允許值按表中坡度修磨。②表面水、氣孔缺陷原則上均應(yīng)采用高分子基液涂刷;如果水氣孔洞密集,甚至部分連通,則要將該密集區(qū)按一定形狀要求,整體鑿除2~5 cm深度,再按特殊工藝錘平特種砂漿,表面涂刷基液處理。③本表處理標(biāo)準(zhǔn)僅適用于表面不平整度≤1 cm的缺陷,>1 cm的升跌坎的錯(cuò)臺(tái),需另行研究處理措施。
根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn)和處理要求，承包商根據(jù)不同類型質(zhì)量缺陷采用了不同處理方法：
1）架空、蜂窩、露筋處理方法：鑿除缺陷，用一級(jí)配混凝土、預(yù)縮砂漿、丙乳砂漿，或環(huán)氧砂漿填補(bǔ)，環(huán)氧基液涂面；
2）跑模處理方法：鑿除跑?；炷粒瑵惨患?jí)配混凝土修復(fù)；
3）錯(cuò)臺(tái)、掛簾處理方法：鑿除缺陷或磨平，用環(huán)氧基液涂面；
4）麻面、氣泡處理方法：深度大于5 mm的鑿除缺陷，用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧膠泥修補(bǔ)，小于5 mm的打磨處理，用環(huán)氧基液涂面；
5）裂縫、冷縫、施工縫滲水處理方法：騎縫鑿槽、封閉、化學(xué)灌漿；
6）模板定位錐孔、冷卻水管預(yù)留坑處理方法：鑿毛、預(yù)縮砂漿或環(huán)氧砂漿修補(bǔ)；
7）模板拉筋頭處理方法：用68 mm空心鉆，鉆深25 mm，切割拉筋頭，掃除孔內(nèi)炭化層、高壓水洗孔、預(yù)縮砂漿回填、表面涂刷環(huán)氧基液。
4消缺施工質(zhì)量過程控制
承包商在消缺施工質(zhì)量控制方面實(shí)施了嚴(yán)格的過程控制：
1)施工前,對(duì)所有參加修補(bǔ)人員,進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使參建人員熟知規(guī)范要求，技術(shù)要求，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，施工工藝要求，進(jìn)行修補(bǔ)技能考試，考試合格后掛牌上崗。
2)根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)選定和準(zhǔn)備與之相應(yīng)的各種修補(bǔ)工機(jī)具，報(bào)監(jiān)理單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，滿足施工質(zhì)量和施工計(jì)劃要求。
3)承包商向監(jiān)理單位送交原材料材質(zhì)證明資料和試驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)監(jiān)理確定批準(zhǔn)后，投入使用，嚴(yán)格控制修補(bǔ)材料質(zhì)量。
4)各種類型質(zhì)量缺陷，經(jīng)承包商現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、登記、描述，報(bào)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收簽證后，方可進(jìn)行消缺處理。
5)施工作業(yè)過程，對(duì)各種類型的質(zhì)量缺陷修補(bǔ)，必須待上道工序完成，經(jīng)監(jiān)理工程師對(duì)基面處理質(zhì)量簽證后，方可進(jìn)行下序修補(bǔ)作業(yè)。
6)施工作業(yè)過程中，承包商建立健全三級(jí)質(zhì)檢組織，嚴(yán)格實(shí)行“三檢”制度，加強(qiáng)技術(shù)管理，做好原始資料的記錄，管理和施工總結(jié)工作。
5消缺施工材料及工藝控制
5.1預(yù)縮砂漿
原材料性能控制指標(biāo)：水泥應(yīng)采用525#中熱硅酸鹽水泥。水泥質(zhì)量應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)GB200-89的各項(xiàng)指標(biāo)要求，且新鮮無(wú)結(jié)塊；砂采用河砂或新鮮花崗巖人工砂，并經(jīng)1.6 mm(或2.5 mm)孔經(jīng)篩，細(xì)度模數(shù)1.8~2.0 mm；預(yù)縮砂漿力學(xué)控制指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度≥40 MPa，過流面≥450 MPa；抗拉強(qiáng)度≥2.00MPa；與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度≥1.50 MPa。
拌制出預(yù)縮砂漿應(yīng)以手握成團(tuán)，手上濕痕而無(wú)水膜為宜，拌制好的砂漿應(yīng)用塑料布遮蓋存放0.5~1 h后使用，使其體積預(yù)縮一部分以減少修補(bǔ)后的體積收縮和基材脫開，并控制夏天2 h，冬天4 h內(nèi)使用完畢。
填補(bǔ)工藝流程：基面鑿毛——清污——沖洗——濕潤(rùn)（處于飽和面干狀態(tài)）——刷一遍濃水泥漿（水灰比為0.4~0.45）——分層填補(bǔ)預(yù)縮砂漿（每層厚4~5 cm）——用木錘錘平（直至泛漿）。對(duì)修補(bǔ)厚度大于8 cm的，除表層4 cm外，內(nèi)部應(yīng)填補(bǔ)預(yù)縮砂漿混凝土，即砂漿中加入直徑0.5——2.0 cm的小石，填補(bǔ)完成后，保濕養(yǎng)護(hù)7 d，期滿后，對(duì)修補(bǔ)部位進(jìn)行磨光處理，涂刷一道高分子抗沖耐磨基液。
5.2環(huán)氧砂漿與環(huán)氧膠泥
環(huán)氧砂漿材料性能控制指標(biāo)：應(yīng)選用NE-Ⅱ雙組分、KSF雙組分、E44三種，其修補(bǔ)厚度控制在5~25 mm范圍；環(huán)氧砂漿應(yīng)選用1438#膠材與水泥或粉煤灰拌合配制。環(huán)氧砂漿力學(xué)控制指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度≥60 MPa；與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5 MPa。環(huán)氧膠泥力學(xué)控制指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度≥45 MPa；與混凝土面粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5 MPa。
環(huán)氧砂漿、環(huán)氧膠泥修補(bǔ)工藝流程：首先鑿除松裂混凝土殘?bào)w，用高壓水（150~300 kg/cm2）沖洗潔凈，并保持干燥，將修補(bǔ)基面涂刷一層環(huán)氧基液，待基液用手觸摸時(shí)不粘手并能拔絲時(shí)（約30 min）再填補(bǔ)環(huán)氧砂漿，修補(bǔ)立面時(shí)，要特別注意混凝土結(jié)合面的結(jié)合質(zhì)量，防止脫空下墜。當(dāng)修補(bǔ)面厚度超過20 mm時(shí)，應(yīng)分層嵌補(bǔ)，每層控制在10~15 mm，一次修補(bǔ)面積控制不大于1.5×3 m2。修補(bǔ)完后，夏季采用遮陽(yáng)防曬法，冬季采用加熱保溫法，養(yǎng)護(hù)溫度控制在20℃±5℃，養(yǎng)護(hù)期5~7 d，修補(bǔ)部位在養(yǎng)護(hù)的前3 d內(nèi)，確保不受水滲泡或其它沖擊。
環(huán)氧膠泥修補(bǔ)時(shí)基面必須清理潔凈，保持干燥，修補(bǔ)分多次進(jìn)行，來(lái)回刮和擠壓，將修補(bǔ)氣泡孔內(nèi)的氣體排出，以保證孔內(nèi)填充密實(shí)和膠泥與混凝土面粘接牢靠。待膠泥材料完成收縮后，再進(jìn)行一次涂刷處理，最后進(jìn)行局部填補(bǔ)和表面收光。
5.3化學(xué)灌漿
化學(xué)灌漿材料性能控制指標(biāo)：化灌材料應(yīng)采取親水性環(huán)氧系列，灌漿漿液與縫面粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)≥1.0 MPa。化灌工藝流程施工標(biāo)準(zhǔn)：化灌應(yīng)控制在低溫季節(jié)采用騎縫鉆孔方法進(jìn)行，孔深控制在0.15~0.4 m、孔徑10~20 mm、孔距在0.2~0.4 m范圍。灌前對(duì)裂縫面用環(huán)氧玻璃絲布貼嵌（三液二布），然后進(jìn)行灌漿，灌完2 d后剝掉嵌縫材料，進(jìn)行表面處理；灌漿時(shí)由低向高，由一側(cè)向另一側(cè)逐孔依次灌注。壓力采用0.8~1.0 MPa，當(dāng)縫面吸漿率趨近于零，繼續(xù)灌30 min且壓力不下降時(shí)，結(jié)束該孔灌漿。