淺談六安市城東湖閘修復方案

李 佑

一、工程概況

城東湖閘洪水控制工程位于安徽省六安市霍邱縣，為城東湖入淮口，是淮河中游城東湖蓄洪區(qū)的進洪閘，兼有排澇、蓄水、通航等功能。始建于1953年，并于1992—1994年進行了一次除險加固。2012年3月1日，安徽省水利廳主持召開了城東湖閘工程安全鑒定審查會，確定城東湖閘為Ⅲ類病險水閘。城東湖閘加固工程于2014年12月獲批，2018年10月開工建設。本次除險加固內容為老閘維修加固及擴建5 孔新閘室。本次老閘加固內容為加固老閘底板、閘墩、上下游消能防沖設施和護坡，拆除重建排架、啟閉機房及橋頭堡，更換閘門、啟閉機及電氣設備等。

二、老閘閘墩、胸墻及底板損壞情況

經(jīng)各參建單位共同對老閘水下構筑物進行檢查，發(fā)現(xiàn)老閘墩墻（主要水下部分）、胸墻及底板受多年水流沖刷和水生物侵蝕，混凝土表面砂漿幾乎全被磨掉，大骨料外露，表面坑洼不平且碳化最大深度達1cm，損壞嚴重。

三、處理方案及措施

本次修復主要包括：老閘5 孔閘墩墩墻、閘室段底板及老閘胸墻，修復面積共3250m2。受投資經(jīng)費限制，經(jīng)修復試驗和成本比較后，確定最終處理方案如下：

（一）施工主要材料

主要材料有：PO42.5 袋裝水泥、中砂、立邦牌混凝土界面劑、GB-6 防水粉、甲醛902 膠水。

（二）施工主要設備

主要施工設備：15A 手推式鑿毛機、高壓水槍、砂漿攪拌機、JY-160 砂漿噴涂機。

（三）施工工藝

1.砂漿的拌制

按照設計提供的建議砂漿配合比見表1。對每批進場的原材料進行送檢合格后，利用砂漿攪拌機進行拌制。

表1 修復砂漿配合比表（單位：kg/m3）

2.老閘墩墻、底板修復施工流程

混凝土面鑿毛→基面沖洗清理→噴刷界面劑→噴涂水泥凈漿基面（摻建筑膠）→噴涂砂漿、找平→質量檢查、整改、養(yǎng)護、驗收。

（1）老閘混凝土面鑿毛

將老閘老化、碳化層混凝土鑿除，對露筋部位，要剔除鋼筋下面的混凝土，使鋼筋全露、除銹，涂刷防銹劑。對鋼筋銹蝕嚴重、斷面減少者加焊補強鋼筋，使構件中的鋼筋面積不小于設計值。將舊閘墩混凝土碳化比較嚴重的部位進行鑿毛，鑿毛深度以暴露出新鮮混凝土面層為準，也不宜過大，避免破壞未碳化破損的混凝土。

（2）基面沖洗、清理

鑿毛后利用高壓水槍對基面進行清理，將松散的混凝土殘渣清理干凈，驗收合格后進入下一道工序。

（3）混凝土界面劑涂刷

在混凝土基面清理完成并驗收合格后，將混凝土面灑水濕潤，均勻噴涂一層混凝土界面劑。混凝土界面劑能充分浸潤基層表面，使基層密實，同時增大基層的粘結力。

（4）噴涂水泥凈漿基面（摻建筑膠）

為確保砂漿與老混凝土面的粘結力，在混凝土界面劑達到4h 后，再在基面均勻噴涂一層水泥凈漿（內摻902 膠水）。在水泥凈漿初凝前進行砂漿噴涂施工。

（5）噴涂砂漿、找平

1）施工準備

a.檢查機具設備和風、水、電等管線路，將濕噴機就位并試運轉。

b.檢查空壓機，壓風進入噴射機前先進行油水分離。

c.輸料管應能承受0.8MPa 以上的壓力，并有良好的耐磨性能。

d.保證作業(yè)區(qū)內具有良好通風和夜間施工照明條件，噴射作業(yè)的環(huán)境溫度不低于5℃。

砂漿嚴格按施工配合比配料，膠凝材料在噴射機喂料時加入。噴射砂漿時，同片區(qū)、同層砂漿須滿足濕噴射砂漿的連續(xù)供應，不得間斷。

2）噴射作業(yè)

噴射操作程序：打開速凝劑輔助風→緩慢打開主風閥→啟動速凝劑計量泵、主電機、振動器→向料斗加砂漿。噴射砂漿采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序自下而上，分段長度≤6m。噴射時先將低洼處大致噴平，再自下而上分層、往復噴射。

a.分段施工時，在前段噴射砂漿接頭處預留斜面，斜面寬度為20～30cm，斜面上先用壓力水沖洗潤濕后再噴射砂漿。

b.分片噴射自下而上進行。

c.分層噴射時，后一層噴射在前一層砂漿終凝后進行。終凝1h 后再進行噴射時，先用水清洗噴層表面。一次噴射砂漿的厚度以砂漿不滑移不墜落為度，既不能因厚度太大而影響砂漿的粘結力和凝聚力，也不能太薄而增加回彈量。

d.控制好噴射速度，以利于砂漿的擠實。風壓過大，噴射速度增大，回彈增加；風壓過小，噴射速度過小，壓實力小，影響砂漿強度。因此在開機后注意觀察風壓，起始風壓達到0.5MPa 后才開始操作，并據(jù)噴嘴出料情況調整風壓。

e.噴射時使噴嘴與受噴面間保持適當距離，噴射角度盡可能接近90°，以獲得最大壓實和最小回彈。噴嘴與受噴面間距控制在1.5～2.0m。

3）收光

砂漿噴涂完畢要立即壓抹，操作速度要快，要求一次用力抹平，嚴禁反復抹面，如遇氣泡要刺破壓緊，保證表面密實。當涂層厚度大于1cm 時必須分層施工。

4）養(yǎng)護

噴射砂漿終凝2h 后及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不小于14d。氣溫低于+5℃時禁止灑水養(yǎng)護。

3.質量檢查

檢查噴射砂漿表面，是否有松動、開裂、下墜、滑移等現(xiàn)象，如有要及時清除重噴。噴體達一定強度后可錘擊聽聲，對空鼓脫殼處及時進行處理。噴射砂漿工程允許偏差和檢驗方法見表2。

表2 噴射砂漿工程允許偏差和檢驗方法表

四、結語

此次修復采用了混凝土表面噴涂聚合物砂漿法，清除了表面老化、碳化混凝土及水生物侵蝕層，對混凝土表面進行了保護。經(jīng)現(xiàn)場驗收檢測，各項參數(shù)達到規(guī)范及設計要求，且投資單價控制在80 元/m2，大大節(jié)省了投資經(jīng)費。通過2020年大洪水考驗和近三年來的運行，工程現(xiàn)狀完好無損。該修復方案以投入相對較低的經(jīng)費，使工程恢復設計標準，提高了混凝土表面平整度，美化了建筑物外觀■