環氧砂漿在酉酬水電站消力池混凝土缺陷修復處理中的應用

盧騰，龔建華

(中國水電顧問集團中南勘測設計研究院，湖南長沙 410000)

1 工程概述

酉酬水電站位于沅水支流——酉水的上游，壩址位于重慶市酉陽縣酉酬鎮酉酬大橋上游約350 m 處，上距湖北來鳳縣已建的納吉灘水電站約62 km，下距已建的石堤水電站約35 km，距酉陽縣城73 km。

本工程的開發任務以發電為主，兼有改善庫區航運、發展旅游等綜合效益。水庫正常蓄水位高程為335 m，死水位高程為328 m，總庫容1.52億m3，調節庫容0.54億m3，具有季調節能力。電站裝機2臺，總裝機容量120 MW，多年平均年發電量3.92億kW·h，屬于二等大(2)型工程。

樞紐建筑物由碾壓混凝土重力壩、壩身溢流表孔、消力池、壩式進水口、鋼襯混凝土管、壩后式廠房及開關站等組成。消力池底板高程280 m，池長62.55 m，寬79.5 m，底板厚度為2.5 m，其中面層混凝土強度等級為C35，厚1 m，底層混凝土強度等級為C20，厚1.5 m。消力池縱剖面結構見圖1。

酉酬水電站主體工程于2006年6月6日正式開工，2006年10月12日截流，2008年3月31日碾壓混凝土重力壩全斷面已澆筑至壩頂高程337.6 m。建設過程中，為確保工程質量，對已施工完成的混凝土建筑物進行了檢查。2007年汛后發現消力池局部混凝土表面磨損。

2 混凝土缺陷及修復處理方案

圖1 消力池縱剖面圖

2.1 磨損情況及產生原因

酉酬水電站消力池底板混凝土大部分于2007年汛前澆筑完畢，2007年汛期度汛方案為導流隧洞與大壩預留缺口泄洪度汛，汛期過后，在將消力池內淤積的泥砂清理干凈后發現消力池局部混凝土表面磨損(主要磨損集中在三塊底板上)，磨損厚度均小于3 cm。根據現場實際情況，分析磨損原因，主要是由于大壩預留缺口較低，汛期洪水挾帶上游土石圍堰的泥砂在消力池內漩滾致使消力池混凝土表面被磨蝕掉0～3 cm。消力池底板表面磨損情況見圖2。

圖2 消力池底板表面磨損情況

2.2 處理方案

鑒于消力池底板混凝土磨損厚度不大，結合大壩總體施工進度，最終決定采用環氧砂漿對磨損部位進行修復處理。

3 混凝土修復處理工藝

3.1 材料選擇

環氧砂漿是目前最多用于水工混凝土建筑物的修補材料之一，由環氧樹脂、固化劑、增韌劑、稀釋劑及填料按一定比例配制而成。環氧樹脂為快凝高強材料，耐氣蝕、抗沖刷，具有粘結力強、收縮性小、化學穩定性好等優點，被廣泛用于水工混凝土建筑物的維修和補強。

3.2 材料配置

材料拌和量視施工面積而定，基液一次拌料量不多于4 kg，砂漿一次拌料量為20～40 kg。環氧砂漿的配置工序:①將環氧樹脂放置在容器內隔水加熱至50℃～55℃;②將二丁酯和二甲苯攪拌均勻;③將乙二胺和攪拌均勻的二丁酯及二甲苯倒入加熱好的環氧樹脂容器，邊倒邊攪拌，至顏色均勻一致后再攪拌5～10 min;④將預熱至25℃～30℃的水泥和砂拌合料倒入已攪拌好的環氧基液容器內均勻攪拌。環氧砂漿配制工序流程見圖3，材料重量配合比見表1。

3.3 施工工藝和質量要求

3.3.1 修復面處理

在確定修補范圍后，人工對修補部位用鋼刷清除上面的浮銹，以露出新鮮混凝土毛面，再用清水沖洗干凈，直至露出新鮮混凝土毛面。

3.3.2 修復面干燥

圖3 環氧砂漿配制工序流程圖

表1 環氧砂漿重量配合比表

對于處理完的混凝土面，需經日光曬干或用碘鎢燈烤干方可涂抹環氧基液。本工程根據施工進度安排，在2008年3月進行了消力池表面沖刷層修復處理施工。由于自然溫度較低，修復面干燥采用碘鎢燈烘烤，從而大大縮短了修復面干燥的時間，現場施工情況見圖4。

圖4 修復面干燥施工

3.3.3 涂刷基液

基液涂刷時，一般先縱向涂刷一遍，再左右橫向涂刷，然后對角線交叉涂刷，最后收面和修整平角，做到薄而均勻，無流掛、無露底。基液涂刷后30 min 左右(一般以基液拉絲至1 cm 左右斷開為準)方可涂刷環氧砂漿。基液應隨用隨拌，如已凝膠，應廢棄不再使用。

3.3.4 涂抹環氧砂漿

(1)環氧砂漿施工應沿逆水流方向進行，全斷面涂抹時宜按先頂面、再側面、后底面、先上后下的順序施工。施工期間，自然溫度不得超過15℃～40℃。

(2)大面積施工時，宜采用分塊施工法，每一施工塊可寬3～5 m，施工塊間預留30～50 mm 的間隔縫，待1～3 d 環氧砂漿固化后再填補間隔縫。

(3)施工前，先在施工塊的邊緣固定厚度標尺，然后用抹刀(刀片用火爐加熱)涂抹環氧砂漿，涂抹時要邊壓實、邊找平，涂完環氧砂漿后30～60 min、待砂漿初凝時再進行提漿和收面(表面提漿和收面的時機以環氧砂漿即將失去塑性、仍能壓抹出光澤為宜)。

(4)涂層提漿收面后，表面要求密實、平整，不得有明顯的搭接痕跡、下墜、裂紋、氣泡、麻面等現象出現。如發現應及時處理，嚴重者必須鑿除重抹。

(5)對于施工中出現的施工縫應做成斜面(即與水平面成45°)，再次施工時，應先將斜面清潔處理并涂刷基液，要著重做好接縫處砂漿的壓實和抹平，避免出現冷縫接茬。

圖5 涂抹環氧砂漿施工

(6)環氧砂漿的稠度以滿足施工層不脫落、不起皮、不起皺、不流墜等施工性能為宜。拌和好的環氧砂漿若超過適用期應廢棄，不再使用。

(7)環氧砂漿每一施工層的厚度為5～10 mm，待前一施工層環氧砂漿完全失去塑性、不再變形時方可進行下一道施工。現場施工情況見圖5。

3.3.5 養護

養護溫度控制在20℃±5℃，養護齡期一般不少于14 d。養護期間，涂層應避免受到行車、人踏、撞擊以及水浸、雨淋、雪蓋、暴曬等。

4 結語

本次消力池混凝土修復面積約943 m2。經現場檢查，修復面平整，錘擊聲音清脆。對修復面環氧砂漿抗壓強度進行了10組檢驗，其中最大值為72.6 MPa，最小值為65.6 MPa，平均值為69.4 MPa。對環氧砂漿與消力池表層抗沖耐磨混凝土粘結劈裂抗拉強度進行了檢驗，其劈裂抗拉強度為2.4 MPa。

環氧砂漿作為水工混凝土常用的修補加固材料之一，其主要力學性能優良，便于運輸和儲存，施工工藝簡單，應用領域廣，經濟合理，易于推廣。

［1］魯一暉，孫志恒.水工混凝土建筑物評估與修補［M］.北京:海洋出版，2007.

［2］環氧樹脂砂漿技術規程，DL/T5193-2004［S］.