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水下处理面板坝混凝土破损

水下处理面板坝混凝土破损 (青岛太平洋海洋工程有限公司,山东 青岛 266100 青岛李沧区九水东路320号-15,qdscb@qpoc.com,0532-87602236,18687059810) 摘要:随着面板坝施工技术的不断进步和完善,我国面板坝数量迅速增加,成为现今水利水电工程建设的主流坝型。在面板坝长时间运行期间,由于水流冲刷等原因,面板混凝土会产生破损。本文简要讲述了利用水下不分散混凝土在水下处理面板坝混凝土破损的施工工艺方案。 关键词:面板坝 水下不分散混凝土 破损 水下处理 1.混凝土面板堆石坝 用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体,用混凝土面板作防渗体的坝简称“面板堆石坝”或“面板坝”。面板堆石坝最早出现在19世纪50年代美国加利福尼亚州内华达山脉的矿区,当时的堆石坝采用木面板防渗。经过150余年的发展,现代面板堆石坝基本为混凝土面板堆石坝,因其具有造价低、工期短的特点,混凝土面板堆石坝得到了蓬勃的发展,已成功建设200m级的高坝。坝工界比较一致的观点是150m级面板堆石坝的筑坝技术是成熟的,而200m级面板堆石坝的筑坝技术还需改进和完善。 在建设过程及运行过程中,面板坝的混凝土破损现象很常见。混凝土面板堆石坝的面板混凝土的破损将影响混凝土结构的防渗、钢筋锈蚀、结构强度和整体稳定性等。一旦发现面板混凝土破损时候,尤其是运行中的大坝,为了不对坝体稳定性产生影响,要对破损进行处理,水下处理由潜水员配合作业不失为一个很好地选择。 2.水下不分散混凝土 大坝混凝土破损修补时候,水下浇灌混凝土质量的好坏,不仅取决于施工的优劣,关键是还要尽量隔断混凝土与水的接触。近年来运用水下不分散混凝土进行施工开始普遍起来。所谓水下不分散混凝土,就是掺入混凝土外加剂——絮凝剂后具有水下抗分散性的混凝土,它着眼于混凝土本身性质的改善,在尚未硬化的状态下即使受到水的冲刷也不分散,并能在水下形成优质、均匀的混凝土体。在普通混凝土中加入具有特定性能的抗分散剂,使之与水泥颗粒发生反应,提高其黏聚力,在水中不分散、自流平、自密实、不泌水的混凝土。该水下不分散混凝土可使用目前普遍采用的浇灌设备,通过调整混凝土配合比使其在水中自由落下,因此可以简化施工、缩短工期。可广泛用于水下混凝土施工和建筑物的水下修补。 水下不分散混凝土拌和物的特点:   (1)有优良的抗分散性,可以很大程度地限制由于施工方法和施工条件等原因造成的质量波动。 (2)塑性好,在普通的流动性范围之内,具有优良的自流平性和填充性。 (3)保水性好,很少产生泌水或浮浆。 (4)掺入纤维素系列絮凝剂的混凝土较普通混凝土缓凝,在相同条件下,比普通混凝土缓凝约5~10h,而掺入丙烯系列絮凝剂的混凝土其凝结时间不变。 利用上述特点,可进行大面积薄壁水下混凝土施工、钢筋混凝土构件等高质量水下构筑物的施工、要求防止水质污染的施工、抢险救灾等紧急工程,记忆难以应用普通水下混凝土进行施工的地方。本篇文章简要说明了在水下运用水下不分散混凝土并由潜水员水下配合进行面板坝水下修补的工艺步骤。 3.水下处理面板坝混凝土破损施工工艺 水下工作主要工序为:先对坝面进行详细地清理、测量,再将破损松动的混凝土凿除、切割,制作、安装模板,配料、浇筑水下不分散混凝土,拆模后,粘贴、固定防渗盖片。 施工步骤如下: (1)清淤: 破损区域长期处于水下,表面可能会淤积有大量混凝土碎渣、淤泥、垃圾等杂物,潜水员首先用高压水枪对分缝两侧进行了彻底清理,露出混凝土表面。 (2)水下检查测量: 清理完成后潜水员对水下混凝土破损情况进行水下检查测量,记录破损处于的具体位置、形状、长度、宽度、深度,并进行了水下录像方便查看。 (3)松动混凝土凿除: 将混凝土破损的边界线作为切割与凿除的边线。潜水员用液压锯对边线进行切割,然后用撬棍、液压镐将破损范围内松动的混凝土凿除,并进行清理,露出新鲜混凝土。 (4)切割修整: 将混凝土破损的边界线做为切割与凿出的边线,用液压锯对破损区域边缘进行切割,并用液压镐凿出切割的混凝土。 (5)底部凿毛: 为加强新老混凝土粘接强度,对破损区域底部混凝土用液压镐进行了凿毛处理。 (6)模板制作与安装: 根据破损混凝土的实际尺寸制作了各种型号的钢模板。钢模板由潜水员用风钻钻孔,安装膨胀螺栓水下固定安装、拼接。模板每次安装的高度为1m,保证混凝土能充分填充模板的内部。 (7)混凝土配料与浇筑: 根据面板混凝土设计强度,水下不分散混凝土强度等级选择控制在相应的范围内。根据气温、水温等调整混凝土的配比,使混凝土的流动性和凝固时间满足水下施工的需要。浇筑时在工作船上配置水下不分散混凝土,人工用吊桶将配好的混凝土运送至水下准备浇筑的位置,由潜水员倒进模板内,混凝土由于自身良好的流动性自动充盈模板内部空间,稍加振捣。混凝土凝固后拆掉模板。 (8)混凝土浇筑后表面处理: 水下不分散混凝土浇筑完毕后,用环氧砂浆对个别边缘平整度不够的位置进行了抹平处理,抹面后的混凝土的表面要光滑平整, 与老混凝土交接部位密实、过渡和缓无突起。 (9)涂刷环氧粘接剂: 对浇筑后的混凝土表面手工涂刷环氧涂料,涂料的厚度在1mm以上,涂刷工具为普通油漆刷。宽度至新老混凝土边界50cm范围。 (10)粘贴防渗盖片: 环氧涂料涂刷完毕后,开始粘贴防渗防渗盖片,盖片宽度延伸至新老混凝土边界50cm范围。每次盖片粘贴长度为2m-5m不等,陆上裁好以后吊放至水下。接头部位涂刷环氧粘接剂相互粘结,并用压条固定。 (11)压条固定: 压条规格为3cm宽,3mm厚,由不锈钢钢板切割而成。固定方法采用膨胀螺栓固定。膨胀螺栓间距为30cm。 (12)环氧涂料封边: 对两块盖片接头部位及盖片周边用环氧涂料涂刷封边。 (13)水下复查及现场验收 工程结束后,潜水员水下录像复查,检查防渗盖片与混凝土是否与基面粘贴紧密、牢固,压条牢固程度,表面形状是否符合设计要求(规则、平整)。 运用这项施工工艺,青岛太平洋海洋工程有限公司成功在天生桥一级电站、三板溪电站、公伯峡电站等进行施工完毕,得到了业主方充分肯定。 4.结语 近年通过国家大坝安全定检,水电站大坝安全状况已大为改善,但是长期运行中的水库大坝混凝土面板表面破损仍是比较普遍的现象。同时,水下处理技术也是一项复杂的多专业相结合的技术。本文所讲述的水下处理修补工艺步骤适用于大部分面板坝混凝土破损的水下修补,在实际运用中还是要考虑到大坝的各个具体参数,包括水深、流速、水质等问题才能最终完善此工艺步骤,才能更好的对大坝进行水下修补工作。

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