水电站泄洪洞底板过流面缺陷处理.doc

水电站泄洪洞底板过流面缺陷处理 　　摘要：随着我国水电建设的快速发展，水工建筑物过流面冲磨蚀破坏已逐渐普遍存在。本文主要介绍龙头石电站2#泄洪洞过流面混凝土缺陷类型、产生原因、环氧砂浆抗冲磨层施工等内容，为解决类似条件下过流部位的混凝土缺陷和抗冲磨保护提供了借鉴与经验。 　　关键词：混凝土；环氧砂浆 　　中图分类号：U656.31+3文献标识码：A文章编号： 　　 　　1．工程概述 　　龙头石水电站位于大渡河中游石棉县境内，坝址位于安顺场上游约10km。坝址下游距石棉县城23km，距上游泸定县城约93km。龙头石水电站枢纽工程为沥青混凝土心墙堆石坝，左岸引水发电系统和三条泄洪洞等建筑物组成。坝顶高程360.00m，坝顶宽10m，最大坝高72.5m。 　　龙头石水电站2#泄洪洞全长615m，洞口处底板高程910.00m，为城门洞型，断面尺寸13.0×18.5m(宽×高)，底坡i＝1.359%， 洞身采用C40钢筋混凝土衬砌。最大设计流速为24m/s,坝顶高程为960.00，垂直距离50m。 　　2．过流面缺陷情况及原因分析 　　2.1 过流面缺陷情况 　　在业主、设计等相关人员对洞身过水部位进行现场综合检查，发现洞身过水部位发生了不同程度的破坏，具体情况如下： 　　2.1.1工作闸门底坎及门槽脱空 　　桩号0-36.85~0+0.00段由于高速水流磨蚀、冲刷、气蚀，现闸门底坎钢板、两侧门槽护板与原砼脱离、出现局部空洞。 　　2.1.2底板过流面空鼓、磨损 　　闸室段底板过流面建成后经历了两个汛期的运行，底板过流面混凝土有局部冲蚀坑槽，表面磨蚀较为严重；0+0.00～0+24.00段后期浇注的20-30cm厚抗冲耐磨硅粉混凝土基本与原结构混凝土脱离，明显上凸，形成空鼓。0+24.00～0+80.00段，建成后经历了两个汛期的运行，底板过流面混凝土有局部冲蚀坑槽，表面磨蚀也较为严重。 　　2.2 底板过流面混凝土缺陷修补范围 　　桩号0-36.85~0+80.00段底板过流面属于高速水流区，由于洞体较低，在汛期下泄洪水将挟带较多大颗粒推移质，平均流速将达到25m/s左右，针对目前的破坏状况，设计方认为，在高速水流作用下，洞内水流流态将恶化，底板过流面混凝土缺陷会进一步加剧，建议对该桩号段底板过流面混凝土缺陷进行修补。 　　3．混凝土修补方案 　　根据现场实际情况，目前洞身缺乏良好的施工通道，施工时间紧迫，进行系统原型修复比较困难。经过业主、设计等单位反复协商研究，决定以保护目前的过水通道，使其在过水时不至于发生进一步破坏为原则进行处理。具体处理措施如下： 　　3.1 闸门底坎、门槽空洞处理方案――回填C40硅粉混凝土后用无收缩水泥基灌浆材料进行接触灌浆 　　先用小锤敲击钢板，根据回声基本确定脱空部位和范围，对较大空腔部位先行回填C40硅粉混凝土，然后用磁力钻在钢板上钻孔，间距1~2m（也可根据脱空情况进行调整），孔径20mm，钻孔完毕后焊接注浆嘴，采用无收缩水泥基灌浆材料进行接触灌浆。 　　3.20+0.00～0+24.00段混凝土脱空处理――凿除后采用环氧混凝土和环氧砂浆进行修补 　　先将0+0.00～0+24.00段后期浇注的20-30cm厚抗冲耐磨硅粉混凝土全部凿除，两端采用环氧混凝土处理成坡度为1:10的缓坡，并安装环氧树脂锚杆间排距1m，φ25锚杆埋深30cm，总长45cm。然后采用平均厚度2cm厚的环氧砂浆进行大面积修补。 　　4．修补材料的选择 　　本工程修补选用的混凝土和钢筋等均由业主提供。环氧砂浆采用由我单位研发生产的NE-Ⅱ型环氧砂浆。该环氧砂浆是由改性环氧树脂、新型固化剂及特种优质填料工厂化配制生产而成，具体有高性能、粘结牢固、施工方便、无毒无污染、与混凝土颜色一致等特点。各种性能指标均满足设计要求，且已成功应用于小浪底、三峡、二滩、紫坪铺等大中型水电站的过水建筑物混凝土修复和抗冲磨层施工。其主要性能指标见下表： 　　NE-Ⅱ型环氧砂浆主要性能指标见表1 　　 　　 　　在对起始段和末段进行C40混凝土浇筑处理过程中，新老混凝土的粘接强度是工程质量的关键。而我单位研发生产的J-Ⅱ型界面剂能显著提高新老混凝土的粘接强度，材料性能优于其它类型界面剂。其主要性能指标见下表： 　　 J-Ⅱ型界面剂的主要性能指标见表2 　　 　　 　　5．工程实施过程 　　5.1总施工程序 　　根据工期目标及工程特点,其总施工程序为： 　　施工准备――C40混凝土及水泥浆块的凿除与清理――自锁锚杆安装――钢筋制安――搭设提升架及溜桶――C40硅粉混凝土浇筑――环氧混凝土和环氧砂浆修补――拆除提升架、溜桶及验收清场。 　　5.2 C40混凝土及水泥浆块的凿除与清理。C