水电站引水系统混凝土缺陷处理措施

PAGExx土建工程引水系统混凝土缺陷处理措施批准：校核：编制：xx工程局xx目录1、概述……………12、混凝土表面缺陷的形成原因…………………13、缺陷检测及处理原则…………14、裂缝处理措施……………………25、裂缝处理方法……………………46、其它缺陷处理方法………………77、施工工期安排…………………108、施工质量控制…………………109、安全保证措施…………………1010、施工人员及设备………………111、概述xx水电站引水建筑物布置在右岸，主要由进水口、引水隧洞、调压井、压力管道等组成。引水系统采用“两洞四机”式引水发电。进水口结构由直立连通式拦污栅、叠梁门、检修闸门、进水塔、通气孔及启闭机排架等组成。引水隧洞有两条，Ⅰ号、Ⅱ号引水隧洞长度分别为457.23m、519.38m，衬后内径11.0m。两调压井开挖直径均为24m，衬砌厚度为1.5m，井筒高度为106.4m。2、混凝土表面缺陷的形成原因混凝土表面缺陷包括：超出规范要求的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、掉角、裂缝以及渗水等。产生气孔和蜂窝的主要原因是振捣不足和漏振、漏浆以及混凝土离析等；模板固定不牢、发生跑模、模板变形较大时导致错台；模板漏浆时，会流失部分浆液，导致麻面，模板表面粗糙也会导致麻面；表面凹凸点缺陷则是由于模板上凹凸变形所引起。掉角集中体现在闸门槽位置，主要原因为：模板直角部位混凝土较薄弱，而这些部位混凝土与模板粘聚力大，导致滑模混凝土施工中容易拉裂或掉角。裂缝主要有干缩裂缝、温度裂缝及滑模混凝土表面拉裂产生的裂缝，贯穿的裂缝、处理欠妥的施工缝以及仓面初凝而引起的冷缝都会在压力水作用下形成渗漏。因为2#引水隧洞0+300～0+465段为岩溶管道发育地段，渗水点多，故此段渗水情况较多。我方已通过调整混凝土级配、掺加适量粉煤灰、外加剂、及时替换废旧模板、增加模板刚度、增设拉条、加强振捣、优化施工方案、严格控制滑模速度与出模强度等预防措施进行改善。但各部位仍不同程度存在上述一种或几种缺陷，有些部位缺陷处理措施已上报并已处理完毕。目前混凝土施工已基本完成，现对剩余部位的缺陷进行集中处理。3、缺陷检测及处理原则3.1缺陷检测缺陷处理施工前，对各个部位混凝土表面的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、裂缝及渗水点等进行一次全面普查和统计。在裂缝普查方面，由于引水隧洞及调压井围岩各类溶洞较多、地下水比较丰富，若为贯穿裂缝，一般情况必然会有渗漏水。故对表面有渗水的裂缝，可以判断为贯穿裂缝，表面无渗水的裂缝可以初步判断为不贯穿，但仍需对其宽度和长度进行观察。混凝土平整度处理标准按规范及招标文件要求执行。3.2处理原则3.2.1裂缝、渗水施工缝处理原则浅表干缩缝宽度和深度一般较小，不做专门处理；深层贯穿裂缝及渗水裂缝先进行表面封堵，再进行化学灌浆；渗水施工缝及冷缝处理方式同渗水裂缝；滑模混凝土表面拉裂的裂缝，沿缝两边凿“V”形槽直至缝深，用预缩砂浆填实，较深的裂缝采用化学灌浆处理。3.2.2混凝土表面缺陷处理原则混凝土表面的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、掉角、挂帘等缺陷，根据设计及监理部门现场实际检查情况及相关技术规范要求而定。4、裂缝处理措施4.1深层贯穿缝、渗水缝处理措施根据现场查看，结合施工缝渗水、灌浆孔渗水较多，不宜凿槽嵌缝等因素，拟采用裂缝表面封堵后再进行化学灌浆的方法处理：（1）引水隧洞混凝土为结构混凝土，高速水流区，裂缝处理以结构加固、防渗和抗冲耐磨为主。（2）所有渗水裂缝、渗水施工缝都采用“表面封堵后再进行限量灌浆法”的处理方式，限量灌浆法指灌浆量达到该缝理论值的1.5～2.0倍以上即可结束灌浆。（3）裂缝普查尽量选择雨天或紧跟雨天，有利于判断裂缝是否贯穿。（4）灌浆压力选为0.2～0.3MPa。（5）渗水灌浆孔将孔表面凿除3～5cm后，先用水泥砂浆重新封闭，再用环氧材料进行表面封闭处理。4.2施工材料灌浆材料选用是化学灌浆的重要环节，为防止裂缝进一步发展，根据引水隧洞混凝土的强度要求，应选用抗冲耐磨的改性环氧材料，要求具有低粘度、高强度等特点。选用材料的抗压强度需大于母材的抗压强度。通过使用效果的比较筛选，拟选择以下两种材料：（具体灌浆材料及性能见附件）。（1）809防腐工程专用环氧胶长沙市化工研究所最新研制的B-809环氧树脂胶，在此次工程中主要作为渗漏裂缝的表面封堵材料。B-809环氧树脂胶是一种新研制的专用于防腐工程方面的高分子化学材料，其特点是毒性低、耐酸碱、耐湿热范围宽，又能在潮湿环境中使用。具有优良的物理化学性能。广泛应用于航天军工、机械车船、石油化工、冶金冶炼、建工建筑的防腐、玻璃钢、砼的防渗、防热等各方面。产品特点：①技术规格、外观：A组份：淡黄色透明粘稠液体B组份：淡黄色透明粘稠液体②施工操作：按A：B=3：1充分搅拌均匀，涂刷。常用填料：金属粉、水泥、石英粉、玻纤布。③注意事项：易存放阴凉处，保持容器干净、密封。④包装运输，价格20kg一组，铁桶包装、45元/kg非危险品按常规运输（公路、铁路）代为托办。该产品通过ISO9001：2000质量管理体系认证裂缝表面封堵步骤：一、用环氧基液加适量的骨料制成环氧胶泥，在裂缝表面涂刮上一层薄薄的环氧胶泥，用作初步封闭；二、在涂刮了环氧胶泥的基础上，再涂刷环氧基液，进行二次封堵。（2）810—环氧树脂固化剂该材料是长沙化工研究所新型科研成果，系列产品为：810—环氧树脂固化剂，在此次工程中主要作为满封、堵漏材料。该产品特点：压缩强度为86.9MPa，拉伸强度为36.0MPa，混凝土水下粘结强度2.7MPa，混凝土干燥粘结强度4.3MPa。环氧系列加固材料常用配比参数（重量比）材料名称E51环氧二丁脂聚硫丙酮KH550810配比11001051～230配比2100101551～335配比310012101～1.735配比41001520101～2305、裂缝处理方法5.1施工工艺流程砼表面处理砼表面处理表面封闭贯穿裂缝化学灌浆配制环氧基液配制灌浆材料5.2混凝土表面处理为保证粘结质量，环氧材料施工前，将结构物表面清洗干净：用钢丝刷刷除表面污染物质，必要时进行凿毛，然后用压力水冲洗洁净，最后用压缩空气吹干（必要时用喷灯烘烤）。5.3环氧基液配制5.3.1基液配制根据确定的配方，一般配制程序如下加温拌匀E51环氧基液KH550稀释剂聚硫橡胶二丁脂810注：（a）E51为环氧树脂(b)根据温度不同810可用DM－30代换5.3.2配制使用环氧材料应注意的事项1）环氧材料要求专人配制，按比例及需求严格控制。一般一次配量1kg左右；2）各种化学材料单独堆放，勿成桶成堆放置，以免提前硬化。配料时采用广口浅底器皿，易于散热，并需不断搅拌；3）环氧材料的组合成分大都易挥发、有毒，因此施工现场要通风，避免有害气体对人体的不良影响。施工操作时，注意防火和劳动保护，操作人员戴口罩和橡皮手套。如果人体与环氧材料接触，可用酒精、肥皂与清水多次清洗，但严禁用有机溶剂清洗，以免有机溶剂将环氧材料稀释，更易渗入皮肤；4）施工工具要清洗。未硬化的环氧材料，可用丙酮、甲苯、二甲苯等溶剂清洗。若环氧材料硬结在工具上，可加热刮掉，但不要燃烧，以免有毒烟气，危害人体健康；5）施工中，不允许将用过的器具以及残液等随便抛弃或投入河中，以防水质污染和发生中毒事故。5.3.3环氧材料施工条件1）不能在环境温度低于4℃时施工；2）需涂抹的混凝土表面必须干燥；3）混凝土基面应当粗糙、干净。5.4表面封堵因混凝土表面不不宜凿槽，须须采用表面面封堵以利利于灌浆。表表面封堵同同时也是表表面裂缝的的加固处理理方法。表表面封堵厚厚度≤3mm，其其工艺流程程如下：砼表面涂刷环氧氧胶泥——→涂刷环氧氧基液。5.4.1涂刮环环氧胶泥涂刮环氧胶泥时时应避免气气泡的产生生，气泡产产生后应轻轻轻刮抹将将其排出。涂涂刮环氧胶胶泥力求薄薄而均匀，对对于凹凸不不平难于涂涂刮的地方方，应反复复多刮几次次，确保砼砼表面充分分被环氧胶胶泥所封闭闭。涂刮时可用毛刷刷或干净粗粗纱人工涂涂刮，将环环氧胶泥均均匀涂刮在在混凝土表表面，涂刮刮时注意保保护，防止止灰尘杂物物掉在上面面。随时检检查涂刮质质量，不允允许有漏刮刮现象；5.4.2涂刷环环氧基液在涂刮的环氧胶胶泥基础上上，再涂刷刷一层环氧氧基液，要要求涂刷薄薄而均匀平平整，外观观美观。5.5灌浆材料的配制制对于渗水裂缝的的处理，环环氧灌浆材材料的配制制应根据情情况加入适适量康醛。其其配制方法法与环氧基基液的配制制基本类似似。5.6裂缝化学学灌浆环氧灌浆施工工工艺流程为为：钻孔→钻孔清洗→埋管及充充填→压水压气气检查→配浆及灌灌浆→设备清洗→表面封口口处理1）钻孔沿裂缝走向每隔隔40～50cmm用电锤钻φ14mmm骑缝孔一一个，钻孔孔深度不小小于20ccm，根据据裂缝深度度做适当调调整。必要要时再布设设适当斜孔孔。2）钻孔清洗用压缩空气充分分清理钻孔孔，吹净孔孔内粉尘。3）埋管及充填埋管采用长约110cm的的φ8mm紫铜铜管，插入入钻孔内约约2～3cm，并并以早强速速凝材料填填满间隙。4）压水压气检查查压水检查灌浆孔孔与缝内的的畅通情况况，压气赶赶出缝内积积水以利灌灌浆饱满。5）配浆及灌浆根据裂缝宽度及及漏水量大大小选择浆浆液配比和和确定灌浆浆压力。配配制浆液时时应按比例例准确称量量；灌浆设设备采用JN-1隔膜式灌灌浆泵或手手揿泵，灌浆浆时由裂缝缝一端的钻钻孔向另一一端的钻孔孔逐孔依次次进行，灌灌浆压力采采用逐渐升升压法控制制，灌浆压压力控制按按专家意见见。在规定定的灌浆压压力下，如如单孔吸浆浆率小于5mL//min，继续灌灌注30miin，结束该该孔的灌浆浆。灌浆过过程中注意意观察其它它灌浆孔出出浆情况，如如满管出浆浆，则将其其管口封闭闭（扎死）。如遇贯穿性裂缝缝，采用限限量灌浆法法，灌浆量量达到该缝缝理论值的的1.5～2.0倍以上即即可结束灌灌浆。6）设备清洗每次灌浆结束，及及时用丙酮酮清洗灌浆浆设备，以以备下次使使用。7）表面封口处理理浆液凝固后，割割去高于缝缝面的紫铜铜进浆管并并磨平，表表面涂抹一一层环氧基基液。6、其它缺陷处理方方法6.1错台的的凿除和磨磨平根据平整度控制制标准，对对错台高度超超过标准要要求的，先先以钢钎凿除，预预留0.5～1.0cmm保护层，再再用手持电电动砂轮打打磨，两错错台面打磨磨后角度≤30°；对对凿除深度度≤2cm的部位位，一律不不得锤击，只只能用砂轮轮磨平。6.2蜂窝、麻麻面、气孔孔、挂帘、掉掉角的凿除除和填补对数量集中、超超过规定的的蜂窝、麻麻面、挂帘帘，先进行凿凿除(凿除的深深度由所选选用的修补补材料类型型决定)，再将填填补面清洗洗干净，涂涂刷相应的的粘结剂或或砂浆，填填补后压实实抹平。对超标准的气孔孔，先凿成成深度不小小于2cm的坑坑，再用预预缩砂浆填填补，若用用环氧砂浆浆填补，凿凿深应不少少于1cmm。一般优先先采用高强强预缩水泥泥砂浆修补补。对于小区域内出出现的气孔孔和麻面，用用麻布擦抹抹法修补。对于掉角部位，先先进行凿毛毛，有条件件的与二期期混凝土同同时浇筑，无无条件的采采用预缩砂砂浆或细石石混凝土填填补。对于2#引水隧隧洞0+422.5～0+600.5段原修补补的环氧胶胶泥松动、不不牢固部位位进行清除除后，重新新按上述方方法进行修修补。对于外露的钢筋筋头，先将将其沿混凝凝土表面割割除，再用用磨光机磨磨平，最后后在其表面面涂刷环氧氧基液。对上述缺陷的处处理原则是是：“多磨少补补，宁磨不不凿”，尽量不不损坏建筑筑物表面混混凝土的完完整性，以以确保工程程质量。6.3凹陷部部位的填补补修补材料应与被被补基料的的变形性能能(如弹性模模量和线膨膨胀系数)和力学性性能相一致致，经济、安安全和耐久久性好，外外观颜色协协调，方便便施工。根据上述原则，宜宜选用水泥泥预缩砂浆浆；其次可选选用环氧聚聚合物砂浆浆，宜用于重重要部位，但不宜在大面积范围内应用。6.4底板表表面的残留物处处理表面残留的砂浆浆要求铲除除刮平。6.5其它水平纵缝、垂直直施工缝、门门槽轨道与与二期混凝凝土及二期期混凝土与与一期混凝凝土结合部部位须磨平平，环氧砂砂浆填补。6.6.施工材料料及工艺6.6.1干干硬性预缩缩砂浆干硬性预缩砂浆浆及普通水水泥砂浆拌拌好后，码码堆存放预预缩0.5～1.5h，使其体体积预先收收缩一部分分，以减少少修补后的的体积收缩缩和与基材材脱开；因因水灰比小小，强度较较高，用442.5普通硅酸盐盐水泥拌制制的预缩水水泥砂浆，其其强度可达达到50MPPa以上。拌制预缩砂浆的的水泥必须须新鲜、无无结块。采采用细砂，筛去去粒径2..0mm以上的的粗砂和00.15mmm以下的的粉砂，细细度模数控控制在2.0。预缩砂砂浆的配合合比为水：：水泥：砂砂=(0..28～0.322)：1：(2.0～2.5))，露天部部位在温度度较高时施施工掺加适适量缓凝减减水剂，以以增加和易易性，方便便施工，同同时遮盖防防晒，以免免过早凝结结。填补前，先对基基面凿毛、清清污、冲洗洗、湿润，使使其处于饱饱和面干状状态，再刷一道道水灰比为为0.4～0.45的浓水泥泥浆作粘结结剂，分层层填补预缩缩砂浆，每每层厚4～5cm，用木棒棒或木锤捣捣实，直至泛浆浆。各修补补层间，用用竹刷或钢钢刷刷毛，以以利于结合。对对修补厚度度大于8ccm的，除除表层4ccm外，内内部填补预预缩砂浆混混凝土，砂砂浆中加入入直径0.5～2.0cmm的小石。修修补完成后后8h内用湿草草袋覆盖保保温、保湿湿养护。6.6.2麻麻布擦抹法法表面要充分湿润润。用干净净的麻布或或橡胶海绵绵抹子在整整个表面上上擦抹砂浆浆，以填满满所有的气气孔和凹坑坑，所用的砂砂浆配比为为1份水泥和2份砂，砂砂的最大尺尺寸小于600μm，砂浆用用水量要足足以使其稠稠度成为浓浓乳浆。开开始擦抹前前24小时，应应采取遮蔽蔽或喷雾的的方法，保保持待补表表面局部周周围环境温温度不超过过10℃。湿养护72h。6.6.3环环氧材料环氧材料包括环环氧砂浆和和环氧基液液。它本身身强度高、韧韧性好、抗抗冲耐磨性性能优越，与与基材的粘粘结强度也也高于水泥泥类材料。缺缺点是价高高、有毒，其其变形性能能与水泥类类材料不一一致，在温温度湿度变变化影响和和阳xx射下，易易老化，易易与基材脱脱开。环氧材料修补的的工艺流程程：凿毛-清污-烤干-刷基液-分层填补补环氧砂浆并并拍打密实实至表面泛泛浆-养护(养护温度度不低于115℃，且7d内禁止水水泡)。环氧砂浆最小修修补厚度为为1cm。6.6.4底底板残留物物的处理残留物直接影响响砼的整洁洁、美观，清清除前先用用有压水冲冲洗干净，然然后清扫一一遍，表面面浮杂物先先清除，特特别是对在在砼浇筑过过程中因漏漏浆等原因因出现掉落落的砼及水水泥浆，部部分因没有有及时的清清除而与底底板粘牢；；靠冲洗和和清扫不能能清除，需需用人工钢钢钎凿除，凿凿除时应把把握凿除的的力度，以以免破坏底底板砼，凿凿除完毕，再再清扫、冲冲洗干净。如如在凿除的的过程中不不小心破坏坏到表面砼砼，则按“麻布擦抹抹法”进行处理理，确保砼砼表面的平平整光滑。7、施工工期安排排按2007年8月月底下闸、110月发电电的目标，引引水隧洞、调压井井、进水口口相应部位均均应于2007年8月底具备过过流条