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水下處理面板壩混凝土破損

水下處理面板壩混凝土破損 (青島太平洋海洋工程有限公司,山東 青島 266100 青島李滄區九水東路320號-15,[email protected],0532-87602236,18687059810) 摘要:隨著面板壩施工技術的不斷進步和完善,我國面板壩數量迅速增加,成為現今水利水電工程建設的主流壩型。在面板壩長時間運行期間,由于水流沖刷等原因,面板混凝土會產生破損。本文簡要講述了利用水下不分散混凝土在水下處理面板壩混凝土破損的施工工藝方案。 關鍵詞:面板壩 水下不分散混凝土 破損 水下處理 1.混凝土面板堆石壩 用堆石或砂礫石分層碾壓填筑成壩體,用混凝土面板作防滲體的壩簡稱“面板堆石壩”或“面板壩”。面板堆石壩最早出現在19世紀50年代美國加利福尼亞州內華達山脈的礦區,當時的堆石壩采用木面板防滲。經過150余年的發展,現代面板堆石壩基本為混凝土面板堆石壩,因其具有造價低、工期短的特點,混凝土面板堆石壩得到了蓬勃的發展,已成功建設200m級的高壩。壩工界比較一致的觀點是150m級面板堆石壩的筑壩技術是成熟的,而200m級面板堆石壩的筑壩技術還需改進和完善。 在建設過程及運行過程中,面板壩的混凝土破損現象很常見。混凝土面板堆石壩的面板混凝土的破損將影響混凝土結構的防滲、鋼筋銹蝕、結構強度和整體穩定性等。一旦發現面板混凝土破損時候,尤其是運行中的大壩,為了不對壩體穩定性產生影響,要對破損進行處理,水下處理由潛水員配合作業不失為一個很好地選擇。 2.水下不分散混凝土 大壩混凝土破損修補時候,水下澆灌混凝土質量的好壞,不僅取決于施工的優劣,關鍵是還要盡量隔斷混凝土與水的接觸。近年來運用水下不分散混凝土進行施工開始普遍起來。所謂水下不分散混凝土,就是摻入混凝土外加劑——絮凝劑后具有水下抗分散性的混凝土,它著眼于混凝土本身性質的改善,在尚未硬化的狀態下即使受到水的沖刷也不分散,并能在水下形成優質、均勻的混凝土體。在普通混凝土中加入具有特定性能的抗分散劑,使之與水泥顆粒發生反應,提高其黏聚力,在水中不分散、自流平、自密實、不泌水的混凝土。該水下不分散混凝土可使用目前普遍采用的澆灌設備,通過調整混凝土配合比使其在水中自由落下,因此可以簡化施工、縮短工期。可廣泛用于水下混凝土施工和建筑物的水下修補。 水下不分散混凝土拌和物的特點:   (1)有優良的抗分散性,可以很大程度地限制由于施工方法和施工條件等原因造成的質量波動。 (2)塑性好,在普通的流動性范圍之內,具有優良的自流平性和填充性。 (3)保水性好,很少產生泌水或浮漿。 (4)摻入纖維素系列絮凝劑的混凝土較普通混凝土緩凝,在相同條件下,比普通混凝土緩凝約5~10h,而摻入丙烯系列絮凝劑的混凝土其凝結時間不變。 利用上述特點,可進行大面積薄壁水下混凝土施工、鋼筋混凝土構件等高質量水下構筑物的施工、要求防止水質污染的施工、搶險救災等緊急工程,記憶難以應用普通水下混凝土進行施工的地方。本篇文章簡要說明了在水下運用水下不分散混凝土并由潛水員水下配合進行面板壩水下修補的工藝步驟。 3.水下處理面板壩混凝土破損施工工藝 水下工作主要工序為:先對壩面進行詳細地清理、測量,再將破損松動的混凝土鑿除、切割,制作、安裝模板,配料、澆筑水下不分散混凝土,拆模后,粘貼、固定防滲蓋片。 施工步驟如下: (1)清淤: 破損區域長期處于水下,表面可能會淤積有大量混凝土碎渣、淤泥、垃圾等雜物,潛水員首先用高壓水槍對分縫兩側進行了徹底清理,露出混凝土表面。 (2)水下檢查測量: 清理完成后潛水員對水下混凝土破損情況進行水下檢查測量,記錄破損處于的具體位置、形狀、長度、寬度、深度,并進行了水下錄像方便查看。 (3)松動混凝土鑿除: 將混凝土破損的邊界線作為切割與鑿除的邊線。潛水員用液壓鋸對邊線進行切割,然后用撬棍、液壓鎬將破損范圍內松動的混凝土鑿除,并進行清理,露出新鮮混凝土。 (4)切割修整: 將混凝土破損的邊界線做為切割與鑿出的邊線,用液壓鋸對破損區域邊緣進行切割,并用液壓鎬鑿出切割的混凝土。 (5)底部鑿毛: 為加強新老混凝土粘接強度,對破損區域底部混凝土用液壓鎬進行了鑿毛處理。 (6)模板制作與安裝: 根據破損混凝土的實際尺寸制作了各種型號的鋼模板。鋼模板由潛水員用風鉆鉆孔,安裝膨脹螺栓水下固定安裝、拼接。模板每次安裝的高度為1m,保證混凝土能充分填充模板的內部。 (7)混凝土配料與澆筑: 根據面板混凝土設計強度,水下不分散混凝土強度等級選擇控制在相應的范圍內。根據氣溫、水溫等調整混凝土的配比,使混凝土的流動性和凝固時間滿足水下施工的需要。澆筑時在工作船上配置水下不分散混凝土,人工用吊桶將配好的混凝土運送至水下準備澆筑的位置,由潛水員倒進模板內,混凝土由于自身良好的流動性自動充盈模板內部空間,稍加振搗。混凝土凝固后拆掉模板。 (8)混凝土澆筑后表面處理: 水下不分散混凝土澆筑完畢后,用環氧砂漿對個別邊緣平整度不夠的位置進行了抹平處理,抹面后的混凝土的表面要光滑平整, 與老混凝土交接部位密實、過渡和緩無突起。 (9)涂刷環氧粘接劑: 對澆筑后的混凝土表面手工涂刷環氧涂料,涂料的厚度在1mm以上,涂刷工具為普通油漆刷。寬度至新老混凝土邊界50cm范圍。 (10)粘貼防滲蓋片: 環氧涂料涂刷完畢后,開始粘貼防滲防滲蓋片,蓋片寬度延伸至新老混凝土邊界50cm范圍。每次蓋片粘貼長度為2m-5m不等,陸上裁好以后吊放至水下。接頭部位涂刷環氧粘接劑相互粘結,并用壓條固定。 (11)壓條固定: 壓條規格為3cm寬,3mm厚,由不銹鋼鋼板切割而成。固定方法采用膨脹螺栓固定。膨脹螺栓間距為30cm。 (12)環氧涂料封邊: 對兩塊蓋片接頭部位及蓋片周邊用環氧涂料涂刷封邊。 (13)水下復查及現場驗收 工程結束后,潛水員水下錄像復查,檢查防滲蓋片與混凝土是否與基面粘貼緊密、牢固,壓條牢固程度,表面形狀是否符合設計要求(規則、平整)。 運用這項施工工藝,青島太平洋海洋工程有限公司成功在天生橋一級電站、三板溪電站、公伯峽電站等進行施工完畢,得到了業主方充分肯定。 4.結語 近年通過國家大壩安全定檢,水電站大壩安全狀況已大為改善,但是長期運行中的水庫大壩混凝土面板表面破損仍是比較普遍的現象。同時,水下處理技術也是一項復雜的多專業相結合的技術。本文所講述的水下處理修補工藝步驟適用于大部分面板壩混凝土破損的水下修補,在實際運用中還是要考慮到大壩的各個具體參數,包括水深、流速、水質等問題才能最終完善此工藝步驟,才能更好的對大壩進行水下修補工作。

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