淺談六安市城東湖閘修復(fù)方案

李 佑

一、工程概況

城東湖閘洪水控制工程位于安徽省六安市霍邱縣，為城東湖入淮口，是淮河中游城東湖蓄洪區(qū)的進(jìn)洪閘，兼有排澇、蓄水、通航等功能。始建于1953年，并于1992—1994年進(jìn)行了一次除險(xiǎn)加固。2012年3月1日，安徽省水利廳主持召開(kāi)了城東湖閘工程安全鑒定審查會(huì)，確定城東湖閘為Ⅲ類病險(xiǎn)水閘。城東湖閘加固工程于2014年12月獲批，2018年10月開(kāi)工建設(shè)。本次除險(xiǎn)加固內(nèi)容為老閘維修加固及擴(kuò)建5 孔新閘室。本次老閘加固內(nèi)容為加固老閘底板、閘墩、上下游消能防沖設(shè)施和護(hù)坡，拆除重建排架、啟閉機(jī)房及橋頭堡，更換閘門(mén)、啟閉機(jī)及電氣設(shè)備等。

二、老閘閘墩、胸墻及底板損壞情況

經(jīng)各參建單位共同對(duì)老閘水下構(gòu)筑物進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)老閘墩墻（主要水下部分）、胸墻及底板受多年水流沖刷和水生物侵蝕，混凝土表面砂漿幾乎全被磨掉，大骨料外露，表面坑洼不平且碳化最大深度達(dá)1cm，損壞嚴(yán)重。

三、處理方案及措施

本次修復(fù)主要包括：老閘5 孔閘墩墩墻、閘室段底板及老閘胸墻，修復(fù)面積共3250m2。受投資經(jīng)費(fèi)限制，經(jīng)修復(fù)試驗(yàn)和成本比較后，確定最終處理方案如下：

（一）施工主要材料

主要材料有：PO42.5 袋裝水泥、中砂、立邦牌混凝土界面劑、GB-6 防水粉、甲醛902 膠水。

（二）施工主要設(shè)備

主要施工設(shè)備：15A 手推式鑿毛機(jī)、高壓水槍、砂漿攪拌機(jī)、JY-160 砂漿噴涂機(jī)。

（三）施工工藝

1.砂漿的拌制

按照設(shè)計(jì)提供的建議砂漿配合比見(jiàn)表1。對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的原材料進(jìn)行送檢合格后，利用砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行拌制。

表1 修復(fù)砂漿配合比表（單位：kg/m3）

2.老閘墩墻、底板修復(fù)施工流程

混凝土面鑿毛→基面沖洗清理→噴刷界面劑→噴涂水泥凈漿基面（摻建筑膠）→噴涂砂漿、找平→質(zhì)量檢查、整改、養(yǎng)護(hù)、驗(yàn)收。

（1）老閘混凝土面鑿毛

將老閘老化、碳化層混凝土鑿除，對(duì)露筋部位，要剔除鋼筋下面的混凝土，使鋼筋全露、除銹，涂刷防銹劑。對(duì)鋼筋銹蝕嚴(yán)重、斷面減少者加焊補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，使構(gòu)件中的鋼筋面積不小于設(shè)計(jì)值。將舊閘墩混凝土碳化比較嚴(yán)重的部位進(jìn)行鑿毛，鑿毛深度以暴露出新鮮混凝土面層為準(zhǔn)，也不宜過(guò)大，避免破壞未碳化破損的混凝土。

（2）基面沖洗、清理

鑿毛后利用高壓水槍對(duì)基面進(jìn)行清理，將松散的混凝土殘?jiān)謇砀蓛?，?yàn)收合格后進(jìn)入下一道工序。

（3）混凝土界面劑涂刷

在混凝土基面清理完成并驗(yàn)收合格后，將混凝土面灑水濕潤(rùn)，均勻噴涂一層混凝土界面劑?；炷两缑鎰┠艹浞纸?rùn)基層表面，使基層密實(shí)，同時(shí)增大基層的粘結(jié)力。

（4）噴涂水泥凈漿基面（摻建筑膠）

為確保砂漿與老混凝土面的粘結(jié)力，在混凝土界面劑達(dá)到4h 后，再在基面均勻噴涂一層水泥凈漿（內(nèi)摻902 膠水）。在水泥凈漿初凝前進(jìn)行砂漿噴涂施工。

（5）噴涂砂漿、找平

1）施工準(zhǔn)備

a.檢查機(jī)具設(shè)備和風(fēng)、水、電等管線路，將濕噴機(jī)就位并試運(yùn)轉(zhuǎn)。

b.檢查空壓機(jī)，壓風(fēng)進(jìn)入噴射機(jī)前先進(jìn)行油水分離。

c.輸料管應(yīng)能承受0.8MPa 以上的壓力，并有良好的耐磨性能。

d.保證作業(yè)區(qū)內(nèi)具有良好通風(fēng)和夜間施工照明條件，噴射作業(yè)的環(huán)境溫度不低于5℃。

砂漿嚴(yán)格按施工配合比配料，膠凝材料在噴射機(jī)喂料時(shí)加入。噴射砂漿時(shí)，同片區(qū)、同層砂漿須滿足濕噴射砂漿的連續(xù)供應(yīng)，不得間斷。

2）噴射作業(yè)

噴射操作程序：打開(kāi)速凝劑輔助風(fēng)→緩慢打開(kāi)主風(fēng)閥→啟動(dòng)速凝劑計(jì)量泵、主電機(jī)、振動(dòng)器→向料斗加砂漿。噴射砂漿采用分段、分片、分層依次進(jìn)行，噴射順序自下而上，分段長(zhǎng)度≤6m。噴射時(shí)先將低洼處大致噴平，再自下而上分層、往復(fù)噴射。

a.分段施工時(shí)，在前段噴射砂漿接頭處預(yù)留斜面，斜面寬度為20～30cm，斜面上先用壓力水沖洗潤(rùn)濕后再噴射砂漿。

b.分片噴射自下而上進(jìn)行。

c.分層噴射時(shí)，后一層噴射在前一層砂漿終凝后進(jìn)行。終凝1h 后再進(jìn)行噴射時(shí)，先用水清洗噴層表面。一次噴射砂漿的厚度以砂漿不滑移不墜落為度，既不能因厚度太大而影響砂漿的粘結(jié)力和凝聚力，也不能太薄而增加回彈量。

d.控制好噴射速度，以利于砂漿的擠實(shí)。風(fēng)壓過(guò)大，噴射速度增大，回彈增加；風(fēng)壓過(guò)小，噴射速度過(guò)小，壓實(shí)力小，影響砂漿強(qiáng)度。因此在開(kāi)機(jī)后注意觀察風(fēng)壓，起始風(fēng)壓達(dá)到0.5MPa 后才開(kāi)始操作，并據(jù)噴嘴出料情況調(diào)整風(fēng)壓。

e.噴射時(shí)使噴嘴與受?chē)娒骈g保持適當(dāng)距離，噴射角度盡可能接近90°，以獲得最大壓實(shí)和最小回彈。噴嘴與受?chē)娒骈g距控制在1.5～2.0m。

3）收光

砂漿噴涂完畢要立即壓抹，操作速度要快，要求一次用力抹平，嚴(yán)禁反復(fù)抹面，如遇氣泡要刺破壓緊，保證表面密實(shí)。當(dāng)涂層厚度大于1cm 時(shí)必須分層施工。

4）養(yǎng)護(hù)

噴射砂漿終凝2h 后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d。氣溫低于+5℃時(shí)禁止灑水養(yǎng)護(hù)。

3.質(zhì)量檢查

檢查噴射砂漿表面，是否有松動(dòng)、開(kāi)裂、下墜、滑移等現(xiàn)象，如有要及時(shí)清除重噴。噴體達(dá)一定強(qiáng)度后可錘擊聽(tīng)聲，對(duì)空鼓脫殼處及時(shí)進(jìn)行處理。噴射砂漿工程允許偏差和檢驗(yàn)方法見(jiàn)表2。

表2 噴射砂漿工程允許偏差和檢驗(yàn)方法表

四、結(jié)語(yǔ)

此次修復(fù)采用了混凝土表面噴涂聚合物砂漿法，清除了表面老化、碳化混凝土及水生物侵蝕層，對(duì)混凝土表面進(jìn)行了保護(hù)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，且投資單價(jià)控制在80 元/m2，大大節(jié)省了投資經(jīng)費(fèi)。通過(guò)2020年大洪水考驗(yàn)和近三年來(lái)的運(yùn)行，工程現(xiàn)狀完好無(wú)損。該修復(fù)方案以投入相對(duì)較低的經(jīng)費(fèi)，使工程恢復(fù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提高了混凝土表面平整度，美化了建筑物外觀■