頭屯河水庫除險加固工程中丙乳砂漿施工技術的應用

楊紅軒

（新疆水利水電勘測設計研究院勘測總隊 新疆 昌吉 831100）

1 工程概況

頭屯河水庫除險加固工程項目的泄水隧洞由于工程建設時的施工技術條件限制及多年運行磨損，在混凝土洞壁上出現了許多寬窄不一、長短不同的裂縫和不同程度的磨蝕，裂縫長度累計約350 m，磨蝕面積累計約12m2，隧洞內出現了多處漏水、滲水和凹凸不平麻面缺陷，勢必影響到混凝土的耐久性，給隧洞的正常運行埋下了隱患。本次除險加固工程將在實施過程中對隧洞混凝土裂縫和混凝土磨蝕面進行技術處理。

泄水隧洞混凝土洞壁裂縫及麻面缺陷采用鑿除缺陷混凝土后抹壓填充丙乳砂漿的施工技術處理方法，原因是丙乳材料的特性使得丙乳砂漿終凝后強度較高（經試驗，砂漿試塊28天抗壓強度在35MPa左右），粘結性、防滲性及耐磨性較好；另外丙乳砂漿終凝時間短，強度提升快（經試驗，丙乳砂漿抗壓試塊3天抗壓強度可達30 MPa），對于泄水隧洞陰暗潮濕的環境，丙乳砂漿較普通砂漿可極早的達到預期的強度，從而節約了施工工期。理論計算可使泄水隧洞工程完工日期提前一個月，即隧洞導流節點工期可提前一個月。

2 技術處理方案

丙乳砂漿的施工技術處理方法是在缺陷處人工風鎬、風槍鑿除2cm～5cm深度混凝土，開鑿面沖洗干凈并干燥后涂刷2mm厚度凈漿，拌制丙乳砂漿后分層抹壓填充刻槽至表面平整。

3 丙乳砂漿施工

3.1 施工工藝流程

施工準備→確定修復部位→基面鑿除（人工鑿除缺陷混凝土面）→基面清理→漏水滲水部位處理→涂刷凈漿→拌制丙乳砂漿→分層抹壓填充丙乳砂漿→養護→檢查驗收。

3.2 原材料選用

水泥：工程所在地地下水及庫區水質中均富含硫酸鹽，需使用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。泄水隧洞正常運行時為有壓隧洞，洞內混凝土被水流沖蝕、雜物磨蝕嚴重，要求修復用的丙乳砂漿強度等級為M 30，故選用強度等級42.5 MPa高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。

砂：細度模數2.4～2.8，粒徑不大于2.5mm的過篩水洗砂，骨料越細，丙乳砂漿的密實性會越好。

水：泄水隧洞內裂隙水或自水庫抽取的潔凈庫水。

丙乳：速凝型水不漏，質量信譽良好的專業化工公司產品。

3.3 配合比

以試驗配合比為基礎結合生產性試驗，經反復適當調整后確定出以下施工配合比：

①凈漿配合比（重量比）：水泥∶丙乳∶水=2∶1∶1。

②丙乳砂漿配合比（重量比）：水泥：砂：丙乳：水=1∶2∶0.3∶0.5(加水量可根據現場水洗砂含水量多少進行適當調整，視丙乳砂漿和易性要求確定)。

③水不漏料團配合比：水不漏粉∶水（重量比）=1∶0.2。

3.4 基面鑿除（人工鑿除缺陷混凝土面）

基面鑿除有兩種情況，一種是對混凝土裂縫基面的鑿除，另一種是對混凝土磨蝕面的鑿除。

①混凝土裂縫基面鑿除：沿混凝土裂縫人工刻槽，刻槽寬度約10cm，深度2cm～3cm。過分深入會破壞混凝土內鋼筋；深度太小丙乳砂漿與老混凝土的側面結合部過少，不易粘結牢固。

②混凝土磨蝕面鑿除：對于磨蝕深度小于2cm的部位，人工鑿除缺陷混凝土厚度2cm～3cm；對于磨蝕深度大于2cm的部位，人工鑿除缺陷混凝土厚度5cm。如此要求是要保證將已缺陷的磨蝕混凝土鑿除干凈，使丙乳砂漿與無缺陷的混凝土完好粘結。

3.5 基面清理

基面鑿除工作完成后須用鋼絲刷、毛刷將鑿毛的基面清理干凈，之后用清水沖洗，待施工面處于飽和面干狀態時進行后續施工。

3.6 涂刷凈漿

按凈漿配合比配制凈漿，在清理干凈的基面上用軟毛刷涂刷2mm厚（涂刷2遍～3遍）凈漿，要求涂面均勻無遺漏。因凈漿具有干硬性，且初凝時間較短，故配置凈漿數量視具體情況而定，不宜過多配置，以免浪費。

3.7 抹壓填充丙乳砂漿

此為關鍵工序，技術要求較高，施工控制具有一定難度，應仔細處理以確保施工質量。凈漿未硬化前，嚴格按施工配合比適量配制丙乳砂漿并分層抹壓填充，材料必須稱量準確，應使用偏差小于5 g的電子秤計量。丙乳砂漿亦具有干硬性，一次配置數量不宜過多，以免初凝，需多次少量配置，初凝的丙乳砂漿須作廢處理。配置時先將水泥和砂拌制均勻后再添加水及丙乳，充分拌和均勻，一般宜按30min～45min的使用量控制。為保證丙乳砂漿的密實度，丙乳砂漿的抹壓填充不能一次完成，應分層抹壓填充，每層厚度控制在7mm左右，抹壓填充層過厚不易粘接易脫落。抹壓填充第二層砂漿應在第一層初凝前進行，且需在第一層表面做鋼絲刷拉毛處理，處理過程要用力適度，避免砂漿脫落或拉毛效果不明顯。抹壓時采用倒退法進行，即加壓方向與剛抹壓砂漿層前進方向相反，要求抹壓的丙乳砂漿層密實且表面平整光滑無氣孔。丙乳砂漿抹壓填充到位后，表面與原混凝土表面齊平，應用力壓實，注意抹壓始終一個方向，不要來回往復，否則易產生脫落。抹壓填充密實平整的丙乳砂漿干硬較快，不需做二次壓光處理。

3.8 養護

丙乳砂漿抹壓填充完成表面略干后（約4小時）采用草簾覆蓋人工灑水養護，保持丙乳砂漿面層始終為潮濕狀態。養護時間不少于14天，養護不到位砂漿表面易產生干縮縫。

3.9 特殊情況處理

（1）對于混凝土裂縫中有明顯漏水點的處理。在抹壓丙乳砂漿前須先堵漏，使用小型手持沖擊鉆將漏水點鉆造出深度約5cm的孔洞或坑槽，孔徑或槽寬1cm左右，然后將孔洞或坑槽內的污物和塵渣沖洗干凈，待無積水后將速凝型水不漏按施工配合比拌和均勻反復揉捏成料團，團料直徑約1cm，稍硬后塞進孔洞或坑槽內，用木棒或其它工具用力振搗密實，直到填滿止漏為止。

（2）對于基面滲水的處理。采用人工開槽，在刻槽內嵌入塑料軟管，軟管口徑不宜大于1cm，刻槽的寬度和長度由塑料管的口徑和滲水面的長度確定，刻槽深度約3cm～5cm，嵌入刻槽內的塑料管內側用刀片切開，目的使滲水進入管內，然后用水不漏料團從上至下全部抹壓填充刻槽，直到刻槽填滿滲水由管口流出，之后用丙乳砂漿將整個修補部位抹壓填充密實。最后處理出水管口，出水管口的處理方法與漏水點的處理方法相同。

4 工程質量檢驗

工程實施過程中按規定的檢測要求制作了5組M30丙乳砂漿抗壓試塊，抗壓強度在33.2 MPa～35.9 MPa之間，均達到合格標準。泄水隧洞內混凝土裂縫和混凝土磨蝕面采用丙乳砂漿抹壓填充處理后，漏水、滲水得到了有效的控制，全部集中自排水孔內導出，其它部位再未出現滲漏。泄水隧洞經過一年正常運行后，未出現丙乳砂漿脫落現象，說明丙乳砂漿的強度和粘結性符合設計要求。

5 結語

水利工程中混凝土老化、剝蝕、裂縫、滲漏等缺陷時常出現，相應的出現了許多好的施工技術處理方法。本次工程采用的丙乳砂漿施工技術很好的處理了本工程混凝土的表面缺陷，且處理效果非常明顯，可供其他工程類似情況參考借鑒。

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[2]柏寶忠，王以仁.影響水工建筑物耐久性的主要因素及預防對策[J].水利水電技術，2004(10)∶13-16.

[3]《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》（SL176-2007）[S].

[4]《水利水電建設工程驗收規程》（SL 223-2008）[S].

[5]《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》（SL176-2007）[S].