3引水隧洞衬砌缺陷修补方案.docx

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3引水隧洞衬砌缺陷修补方案

3#引水隧洞衬砌实验仓缺陷修补方案

1工程概况

3#引水隧洞引（3）15＋902.5～引（3）15+890.4段试验段的混凝土施工已经完成，现场拆模后发现混凝土局部存在缺陷，经过试验，本实验仓各项试验指标均能达到合格要求，芯样7天平均抗压强度已达26.3Mpa，28天抗压强度已达34.7MP，28天抗压强度达到设计抗压强度的138.8%，现针对本隧洞试验段的局部缺陷问题提出修补方案。

2衬砌实验舱的各项实验数据及取样过程

图1：

试验取芯、抗压试验

根据业主及监理部要求，2010年12月16日试验中心对本仓进行取芯取样。

芯样1：

编号为2010121601#，取样位置K15+897.2底拱中部，表面无明显气孔、夹层及离析现象，密实度较好，芯样完整。

芯样2：

编号为2010121602#，取样位置K15+897.2水流方向右侧，表面无气泡，无夹层离析，芯样较完整。

芯样3：

编号为2010121603#,取样位置为水流方向左侧，K15+892，表面无气孔、夹层及离析现象，密实度较好，芯样完整。

12月23日由监理见证旁站，对编号为2010121603#芯样进行7天抗压试验，其结果如下：

极限荷载分别为204KN/214.5/202.7KN，7天平均抗压强度为26.3MP。

2011年1月12日由监理见证旁站，对编号为2010121601#芯样进行28天抗压试验，其结果如下：

28天平均抗压强度为34.7MP。

2011年1月13日由监理见证旁站，对混凝土进行抗渗等级试验，本仓混凝土抗渗等级为W8，检测结果抗渗等级﹥W8，检测合格（后附混凝土抗渗等级实验报告）。

综合评定：

三个芯样表面无夹层、离析现象，密实度较好，芯样完整。

芯样7天平均抗压强度已达26.3Mpa，28天抗压强度已达34.7MP，28天抗压强度达到设计抗压强度的138.8%（后附混凝土抗压强度试验报告），混凝土抗渗等级﹥W8。

经过实验数据表明，本实验仓混凝土各项试验指标均能达到合格要求，因此我部只针对混凝土表面进行处理，其具体处理方案如下：

3缺陷种类及修补措施

3#引水隧洞衬砌实验仓混凝土的缺陷类型主要有：

蜂窝，表面脱皮，麻面，表面水泡及气泡；

3.1蜂窝

3.1.1蜂窝产生的原因

本试验段局部存在蜂窝，主要是在底拱右侧引（3）15+899～15+898，原因是未按操作规程浇注砼，下料不当，使碎石集中，造成砼离析。

振捣不密实或漏振,模板有缝隙使水泥浆流失,造成严重漏浆。

见下图：

图2蜂窝

3.1.2蜂窝的处理

（1）将缺陷部位松散混凝土凿除，直至密实混凝土。

凿坑四周成方形、圆形或多边形,避免出现锐角的部位。

凿除蜂窝时,凿铲应垂直混凝土表面施工，避免凿坑修补环氧砂浆或胶泥与保留混凝土成尖角搭接，并控制周边修补厚度不小于1.0cm。

凿挖过程中,应避免造成周边混凝土表面脱皮，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，原则上不小于1cm。

（2）混凝土表面蜂窝深度小于2cm的采用环氧砂浆修补，对于深度大于2cm以上的蜂窝缺陷，采用分层修补,即先用预缩砂浆填补至距混凝土表面1cm,然后表面用环氧砂浆修补。

对于深度较大，有漏筋现象的，先将漏筋部位薄弱混凝土剔除后刷一层水泥浆，再用高一级的细石混凝土浇筑振捣，待混凝土终凝后表面干燥后，上表面采用环氧砂浆压光磨平。

（3）采用预缩砂浆先行填坑的蜂窝,应将蜂窝凿除后的表面清洗洁净,并充分湿润后,涂一层净浆,然后镶补预缩砂浆。

（4）采用环氧砂浆进行蜂窝镶补时,将蜂窝凿除后的表面清理洁净,在确定无明显渗水条件下,方可先涂环氧基液,再镶补环氧砂浆或胶泥。

否则,采取导水措施、并用喷灯烘烤后,方可进行施工。

3.2表面脱皮及麻面

3.2.1表面脱皮及麻面产生的原因

在本试验段中存在脱皮、麻面现象，主要存在于引（3）15+899～15+894段底拱中间，原因是由于模板表面漏刷隔离剂或模板湿润不够，构件表面混凝土易粘附在模板上造成麻面脱皮或模板的上浮导致撕掉混凝土表皮形成的外观缺陷。

见下图；

图3：

表面脱皮、麻面

3.2．2表面脱皮、麻面的处理

（1）缺陷深度小于5mm的,主要采用打磨的方式处理,打磨时注意与四周成型混凝土平顺过渡连接,磨平后表面用混凝土原浆调色。

（2）缺陷深度大于或等于5mm的,标定缺陷范围,凿成四边形或多边形等规则面,凿至坚实基面,深度以最深凹处为标准，最深凹处的凿除厚度不小于5mm,然后采用比原混凝土标号高一级的级配混凝土砂浆修补。

为了获得可以接受混凝表面颜色，经现场对比试验，把白水泥与灰色普通水泥按一定比例混合一起使用，使用筛除了未见颗粒的细砂，砂浆中掺用浆合物（以如环氧树脂、白乳胶等），并采用砂浆或光滑的石板抹面，以使混凝土达到光滑的表面。

或采用原配合比混凝土浆液调色抹平。

3.3表面气泡

3.3.1表面气泡产生的原因

本试验段混凝土表面气泡大部分形成都在底拱两侧，距中线1米范围内，因在下料过程中未严格控制铺料的厚度，致使下料厚度太厚，振捣不充分，气泡不能及时排出，在混凝土表面形成气泡群。

见下图：

图4表面气泡

3.3.2表面气泡处理措施

表面气泡处理采用与混凝土同品种、同标号、同配比的水泥、外加剂配制后，对混凝土构件表面所产生的细微气泡进行填补，会起到色泽一致、强度等级相同的效果。

气泡处理视其缺陷深度和直径大小确定，直径小于5mm的气泡，原则上,可不作处理。

直径大于5mm的气泡，将气泡空腔内的污垢和乳皮用高压水或风清除干净，充分湿润后用水泥浆或1：

2水泥砂浆抹平。

气泡密集区以满补为宜,散区可采用点补,采用满刮修补时,不得在混凝土表面留下刮痕。

4修补材料的工艺控制

4.1预缩砂浆

预缩砂浆主要用于隧洞蜂窝、麻面的处理及其它部位深度大于25mm以上的缺陷部位作为填坑材料,以减小环氧胶泥及环氧砂浆修补工程量,其工艺控制措施如下:

（1）预缩砂浆初拟水灰比为0.3-0.4,水泥和中砂重量比为1:

2,采用预缩砂浆形成永久表面时,采用白水泥与混凝土同类水泥混合料作为胶凝材料,使拌制的预缩砂浆颜色与混凝土一致。

（2）制备预缩砂浆,以手握成团,且手上有湿痕而无水膜为宜。

（3）拌制好的砂浆应遮盖存放0.5-1.0h后使用,并要求在4h内用完。

（4）修补面先进行毛面处理并冲刷干净,并在修补前保持湿润,且无明显的积水。

（5）修补前,在基面涂一道厚1mm左右的水泥浆（水灰比0.4-0.45）。

涂刷水泥浆液和填塞预缩砂浆交叉进行，以确保施工进度和施工质量。

水泥浆液涂刷前，用棕刷清除混凝土面的微量粉尘，以确保基液的粘结强度。

（6）填入预缩砂浆,用木棒拍打捣实直至表面出现浆液。

砂浆按每层厚4～5cm铺料和捣实（捣实后厚度约2～3cm），每层捣实到表面出现少量浆液为度。

作为永久面时,用抹刀反复抹压至表面平整光滑、密实。

（7）填补结束后保湿养护七天。

（8）采用环氧胶泥或环氧砂浆作为永久面时,养护结束后风干,先涂一道环氧基液,后用环氧胶泥或环氧砂浆压实抹光。

（9）外观控制：

平整光滑，无龟裂,接缝横平竖直无错台。

内部质量：

修补后砂浆强度达50kg/cm2以上时（施工时抽样成型决定强度），用小锤敲击表面，声音清脆者合格，声音发哑者凿除后重新修补。

4.2环氧胶泥

环氧胶泥修补一般用于厚度为5mm左右、范围较小的缺陷区处理，现场施工时,根据现场实际情况,整调处理范围。

主要工艺措施如下:

（1）环氧主材采用E44环氧系列,固化剂采用T31,为保证环氧胶泥颜色与混凝土一致,胶泥填充料采用工业用石膏粉。

（2）制备环氧胶泥,以混合手握成团,粘手但无浆液渗漏为宜。

（3）配制环氧胶泥时,随时拌制随时使用,并要求在0.5h内用完。

（4）修补面先进行毛面处理并清理干净,在修补前保持修补面干燥。

（5）修补前,在基面涂一道厚1mm左右的环氧基液。

涂刷环氧液和修补环氧胶泥交叉进行，以确保施工进度和施工质量。

填补环氧胶泥时,用手触探涂抹基液面,出现拉丝现象后,方可填补环氧胶泥。

（6）填补环氧胶泥时,先用木板反复拍打捣实直至表面出现浆液,然后用铁抹子压光抹平。

（7）气泡内填补环氧胶泥时,采用劈灰刀将环氧胶泥压入气泡孔内刮平。

刮补时,不得在混凝土表面留下刮痕。

（8）外观控制：

平整光滑，无龟裂,接缝横平竖直无错台。

内部质量：

环氧胶泥凝固后，用小锤敲击表面，声音清脆者合格，声音发哑者凿除后重新修补。

4.3环氧砂浆

（1）环氧树脂砂浆由环氧树脂+固化剂+增塑剂+填料组成环氧砂浆修补一般用于厚度5-25mm、范围较大的缺陷区处理，现场施工时,根据监理工程师的指示或现场实际情况整调处理范围。

（2）环氧树脂砂浆配比采用环氧：

乙二胺：

二丙酯：

丙酮：

砂＝1000:

：

80：

100：

100：

2500。

（3）环氧树脂环氧树脂是一种无定形粘稠液体，没有明显的熔点，受热变软，逐渐熔化而发粘，不溶于水，选择较纯的6101型环氧树脂。

固化剂选择乙二胺，有较强的固化作用，较大的挥发性，固化时大量放热。

增塑剂选择二丙酯，起塑化作用。

稀释剂选择丙酮，能溶解醋酸纤维和硝酸纤维。

（4）修补面先进行毛面处理并清理干净,在修补前尽可能保持修补面干燥,不能保证修补面干燥时,修补面应达到阴干无明流水的状态。

（5）修补前,在基面涂一道厚1mm左右的环氧基液。

涂刷环氧液和修补环氧砂浆交叉进行，以确保施工进度和施工质量。

填补环氧砂浆时,用手触探涂抹基液面,出现拉丝现象后,方可填补环氧砂浆。

（6）填补环氧砂浆时,环氧砂浆按每层厚2cm左右铺料和捣实，每层捣实到表面用木板反复拍打捣实直至表面出现浆液,方可填补下一层环氧砂浆,作为永久面时,表面用铁抹子压光抹平。

（7）环氧砂浆修补完成后,应养护5-7天,养护温度控制在20℃±5℃。

修补部位在养护期的前三天内不应受水浸泡或其它冲击。

（8）外观控制：

平整光滑，无龟裂,接缝横平竖直无错台。

5.处理结论：

经过试验数据表明，本仓混凝土除了表面缺陷以外，其他规格均符合混凝土验收规范，并不需要进行炸毁处理，只处理表面即可，经过上面处理方法处理后，混凝土表面基本光滑，并且无麻面、气泡等，符合混凝土外观验收规范，