孫武湖水工混凝土損壞原因及處理措施

王光秀

（廣饒縣孫子文化旅游區(qū)管委會(huì)，山東 廣饒 257300）

廣饒縣孫武湖始建于2001年，是利用廣饒縣境內(nèi)淄河河道進(jìn)行拓寬、疏浚、攔蓄、固岸、生態(tài)、補(bǔ)源、景觀、配套等綜合治理，建成六閘、五橋、八泵、一環(huán)、一湖、一場(chǎng)、一帶的多功能河道攔蓄景觀水庫（湖）工程。孫武湖全長(zhǎng)14.86 km，庫容2 200萬m3，景觀水面500萬m2，湖濱浴場(chǎng)11.5萬m2，調(diào)蓄補(bǔ)源輻射大王、稻莊、廣饒3鎮(zhèn)，年為城鎮(zhèn)企業(yè)供水可達(dá)2 500萬m3。

1 水工混凝土損壞表現(xiàn)

孫武湖混凝土損壞部位多體現(xiàn)在運(yùn)行10年之久的一期蔡家橡膠壩及調(diào)流閘、梧村橡膠壩以及調(diào)流閘、稻三泄水閘工程，包括翼墻、胸墻、底板、閘墩、邊墩、護(hù)底、消力池等采用混凝土現(xiàn)澆施工的水工建筑物。具體表現(xiàn)在混凝土表面水位變化區(qū)出現(xiàn)裂縫、表面脫落后露筋并銹蝕、剝蝕、磨損缺失等，實(shí)際測(cè)量損壞面積達(dá)3 882.59 m2。

2 損壞原因分析

2.1 工作環(huán)境影響

廣饒縣地處暖溫帶，四季分明，屬季風(fēng)型氣候。孫武湖水資源相對(duì)缺乏，主要靠接收上游客水和引黃補(bǔ)源進(jìn)行調(diào)蓄，蓄水周期性強(qiáng)，水位變化大，水利工程長(zhǎng)期處于凍害、高溫、高熱、腐蝕介質(zhì)作用、自然風(fēng)化等惡劣環(huán)境中運(yùn)行?；炷凉こ淘诶錈峤惶妗⒏蓾裱h(huán)的環(huán)境條件下運(yùn)行，極易造成水位變化區(qū)域混凝土表面脫落、剝蝕。表面脫落后鋼筋暴露在干濕循環(huán)環(huán)境中，造成鋼筋銹蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能的變化而破壞。

2.2 水流沖刷影響

孫武湖自建成以來已經(jīng)歷經(jīng)5次行洪，加之孫武湖蓄水頻繁，各庫區(qū)自上而下梯級(jí)攔蓄，閘門啟閉頻率高，水流沖擊力極易造成翼墻、胸墻、閘墩、導(dǎo)流墻迎水面剝蝕磨損，下游翼墻等過水墻體基礎(chǔ)沖刷流失造成沖坑，導(dǎo)致墻體傾斜。

2.3 施工和運(yùn)行管理影響

水利工程的運(yùn)行壽命與施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)管理有著直接的關(guān)系。工程技術(shù)管理與質(zhì)量要求如果不能滿足工程施工要求，例如，現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工人員技術(shù)薄弱，拌和不勻、溫控不當(dāng)、初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)榷紩?huì)使混凝土質(zhì)量下降，技術(shù)施工缺陷帶來的滲漏、流失、剝蝕等修復(fù)工作將是運(yùn)行管理一大難題。運(yùn)行管理中若不及時(shí)采取保護(hù)措施做好修補(bǔ)工作，會(huì)影響水利工程的使用效果。

2.4 混凝土的自身特性影響

混凝土表面出現(xiàn)裂縫與其自身的收縮特性也有一定關(guān)系。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展則有可能引起混凝土的開裂、變形甚至破壞。

3 修補(bǔ)處理措施

3.1 裂縫修補(bǔ)

混凝土裂縫的存在不僅會(huì)降低構(gòu)件的抗?jié)B能力、影響構(gòu)件的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響構(gòu)件的承載能力。對(duì)于不滲漏、不伸縮、不活動(dòng)的細(xì)而淺的表面裂縫處用鋼絲刷將混凝土表面打毛，并用清水洗凈，然后涂抹水泥漿作簡(jiǎn)單處理。較深的裂縫和混凝土內(nèi)部有孔洞、疏松等情況，利用壓送設(shè)備由上而下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約30 min應(yīng)再次補(bǔ)漿，達(dá)到閉塞的目的。

3.2 剝蝕修補(bǔ)

處理工序主要是鑿毛、清洗、抹面及養(yǎng)護(hù)等。具體施工方法：1）對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理，鑿除松動(dòng)的表面物料，對(duì)裸露的鋼筋進(jìn)行除銹處理，并用水沖洗表面浮灰。2）施工前潤(rùn)濕墻面，等墻面沒有明水時(shí)使用普通防水砂漿進(jìn)行基面的找平處理。找平時(shí)應(yīng)注意：厚度超過1 cm的墻面應(yīng)分層施工，每層厚度不超過1 cm。第一層砂漿涂抹完畢必須完全硬化（終凝）后，才可涂抹下一層砂漿，直至所需找平厚度（這主要是防止找平層空鼓）。3）特種防水砂漿攪拌方法：粉料:水=1∶0.15（重量比），用攪拌槍快速攪拌，將稱量好的自來水放入干凈的攪拌桶中，邊攪拌邊將粉料徐徐倒入攪拌桶中，待粉料全部加入后再攪拌3～5 min（確保攪拌均勻），靜置5 min后，再次攪拌1 min即可使用。4）對(duì)完全硬化的找平層墻面涂抹特種防水砂漿。施工時(shí)應(yīng)注意分層施工，每層厚度不應(yīng)超過3 mm，第一層砂漿涂抹完畢必須完全硬化（終凝）后，才可涂抹下一層砂漿，共涂抹3次，每次之間應(yīng)垂直交叉施工，確保特種防水砂漿總厚度控制在6 mm以上。5）待砂漿終凝后，應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，確保墻面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不低于7 d。6）宜在5～35℃氣溫下施工，雨天及5級(jí)以上大風(fēng)等惡劣天氣不宜施工。

目前，孫武湖水工混凝土損壞修補(bǔ)工程有效解決了工程隱患、提高了工程的耐久性，為消除類似隱患提供了成功施工經(jīng)驗(yàn)。