保温砂浆在大坝加固工程中的应用
更新时间:2018-05-05 15:04:48 来源: 作者: 浏览:524次 评论:0条
导读：摘要：结合磨子潭水库除险加固工程防渗墙裂缝施工实例，阐述了保温砂浆的常用材料、施工工艺及常见问题处理措施。 关键词：磨子潭水库；除险加固；防渗技术；施工应用 水库大坝是水利工程建设中主要的水工建筑物之一，起到控制水流、防止洪涝灾害、水利发电等..
摘要：结合磨子潭水库除险加固工程防渗墙裂缝施工实例，阐述了保温砂浆的常用材料、施工工艺及常见问题处理措施。
关键词：磨子潭水库；除险加固；防渗技术；施工应用
水库大坝是水利工程建设中主要的水工建筑物之一，起到控制水流、防止洪涝灾害、水利发电等重要作用；尤其是水库大坝的除险加固工作是水库大坝安全管理的重中之重，但在水利工程的长期使用过程，要随时对大坝进行安全监测，并及时进行除险加固，做到防患于未然确保水库大坝的安全运行。本文结合笔者近几年来对水库大坝除险加固的施工经验，详细介绍了保温砂浆在磨子潭水库大坝加固中的应用注意事项。
1 工程概况
本工程是安徽省磨子潭水库除险加固工程大坝加固施工标的坝垛加固内容之一，由于大坝上游坝面库水位经常变动区域150-190米高程范围，坝面受浸蚀较为严重；设计对上游面该区域的全部裂缝在保温防水砂浆喷护前，采用刷赛柏斯进行修补处理；对已形成蚀坑的，在对浸蚀面凿毛清洗后，喷高强砂浆5-10厘米，上述水位变动区坝面经上述处理后，最后采用喷射保温防水砂浆护面。主要工作内容有：坝面清理（用高压水枪冲洗大坝迎水面，然后刷毛，用钢丝刷或铲刀铲除坝面的碳化层和污垢，再用高压水枪冲洗一次，使砼表面洁净，确保无粉尘、油污以及其他有机物质等）；裂缝处理（对大坝迎水面的裂缝进行详查，主要内容包括裂缝位置、缝长、缝宽、总条数及裂缝编号）；砂浆填补（对于大坝迎水面碳化较深和侵蚀严重并已形成深坑的部位采用防水砂浆填平补齐）。
2 砂浆性能和材料选用
2.1 材料性能
保温抗裂防水砂浆物理力学指标如下：抗压强度：326MPa；劈拉强度：2.94MPa；粘结强度：0.50MPa；导热系数：0.244W/m.k；表面放热系数：9.35Kj/m2.h.k；抗冻等级>F200；渗透系数（砂浆表面喷涂防水乳液，m/s）：0.44×10-10。
2.2 材料选用
（1）水泥，选用质量稳定、早期强度较高的东关牌PO42.5级普通硅酸盐水泥。水泥进场后妥善保存，防止受潮结块。
（2）细骨料，砂应采用坚硬、清洁、级配良好的中砂，含水率控制在5%-7%，细度模数为2.5～3，骨料中不得含有活性骨料成分；水库上游的胡家河砂能够满足工程施工技术要求。
（3）外加剂，拟采用淮南大同D型速凝剂，该速凝剂初凝>3min，终凝<10min，1d强度≥8MPa。
（4）粘接剂，拟采用北京慕湖外加剂有限公司产303界面剂，该粘接剂为乳白色液体，对混凝土界面能起到耐久保护、防油污。
（5）防水乳胶，拟采用苏州市金星混凝土外加剂研究所产金星牌有机硅外墙防水剂，该胶剂对防护面能起到防渗、防污、抗风化等作用。
（6）水，磨子潭水库库内水源充足，水质优良，是当地的主要饮用水源，可直接使用。
2.3 设备和机具
（1）干喷机，选用河南郑州产科明牌干喷机一台。
（2）空气压缩机，选用蚌埠压缩机厂产空压机一台。其额定产气量为9m3/min。
（3）辅助设备，2t卷扬机二台，吊篮二套，高扬程水泵二台。
3 施工过程
3.1 基层施工
（1）坝面清理，工程施工前，选用专业清洗公司对大坝迎水面进行清理，首先用高压水枪冲洗大坝迎水面，然后刷毛，用钢丝刷或铲刀铲除坝面的碳化层和污垢，再用高压水枪冲洗一次，使砼表面洁净，确保无粉尘、油污以及其他有机物质等。
（2）裂缝处理，对大坝迎水面的裂缝进行详查，主要内容包括裂缝位置、缝长、缝宽、总条数及裂缝编号。处理方式，其中不渗水裂缝（细缝，缝宽<4.0mm）沿缝涂刷400mm宽塞柏斯浓缩剂和增效剂；不渗水裂缝（宽缝，缝宽>40mm）先凿25*50mm的槽填充赛柏斯浓缩剂半干料团，再沿缝涂刷400mm宽塞柏斯浓缩剂和增效剂；渗水裂缝采用凿60*60mm的槽填嵌GB防水胶条并结合塑性灌浆，灌注丙酮类弹性防渗材料措施，沿缝抹400mm宽M20砂浆封面。
（3）砂浆填补，对于大坝迎水面碳化较深和侵蚀较严重并已经形成深坑的部位应用防水砂浆填平补齐。
3.2 防护层施工
（1）施工顺序。
总体上分二个阶段施工，一阶段，施工190m～170m高程间防护层；二阶段，施工170m～150m高程间防护层；每阶段施工顺序，第一阶段由右岸向左岸推进；第二阶段由左岸向右岸推进。喷射时采取分块实施，每个分块内采取自上而下的喷射方式。
（2）工艺流程。
将水泥、速凝剂及细集料等原材加入干料搅拌机；然后使用空压机加入到喷射机中；之后利用水泵加压从喷嘴喷射到受喷面。
（3）施工方法。
根据上游坝面的实际情况及考虑到施工操作平台为吊篮，不宜载较大荷载。本工程保温防护层施工采用干式喷射方式，干式喷射是用喷射机压送干拌和料，在喷嘴处加水，干拌和料与水混合后喷出。
4 施工要点
（1）喷射前，应对喷射机、空压机及辅助设备进行认真检查，以确保施工中机械运转正常。
（2）喷射机的操作，主要是正确地控制工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机的操作正确与否直接影响着喷射的回弹量、喷射浆体的密实性和料流的均匀性。具体操作要求为：作业开始时，应先给风再给电；结束时应先关电后断风；向喷射机供料应连续均匀。
（3）施工时如突然发生停风、停电、停水不能继续作业时，喷射机和输料管中的积料必须及时清除干净；作业结束时，必须将喷射机和输料管中的积料完全喷出后方可停机停风，并将喷料机受料口加盖保护。
（4）喷嘴的操作，喷射手对喷嘴的操作技艺是喷射作业获得成功的关键。喷射与受喷面的距离和夹角，应随风压的波动而不断调整，一般应垂直并稍微向刚喷射的部位倾斜约10°左右，这样浆体的回弹量最少，如角度太小时，会形成喷射料在工作面上的滚动，产生凸凹不平的波形喷面，加大了回弹量，影响防护层的质量。喷嘴与受喷面的最佳距离是按喷射的最少回弹量和最高强度来定，据我公司以前的喷射作业经验，一般为0.8-1.0m较好。
（5）喷射过程中，遇较大凹坑应先喷补平，喷射时，喷嘴须反复缓慢作螺旋形移动，这样，可防止溅落的灰浆粘附于未喷的表面，而影响其的粘结力，使喷射的防护层均匀、密实而平整，螺旋形移动的转动直径约30cm左右，使料束以一圈压半圈地作横向移动。
（6）喷射过程中，喷嘴处的水压必须大于风压，而且压力应稳定。水压一般比风压大0.1Mpa左右为宜。可采用向水箱中通高压压缩空气以获稳定的水压。同时应通过调节水量来控制拌和水，以使新鲜的喷射防护层产生有光泽的表面。如加水过多，则表面会出现流淌，而且喷射浆体将要下垂；如加水过少，则表面将呈现干斑，料流的灰尘很大并有过多的回弹，且大大降低硬化后砂浆的强度。
（7）养护，为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砂浆终凝后即开始洒水养护。养护时间和喷水次数，随气侯而定，以保持砂浆面的湿润状态，养护时间不少于7天。冬季施工时，应使喷射砂浆的温度保持在0℃以上。
5 质量控制
施工前，应选取边角部位进行试喷射，以获取与喷射相关的技术参数和与本工程相适应的操作方法。同时进行集料的质量、级配、含水量检验，优化施工配合比，并委托水利科学研究所进行试喷块防护层的物理力学性能指标检定；施工过程中，严格控制进场集料的质量，并严格执行经试验选定配合比。并采取切割法进行防护层的力学性能指标检测。
为了保证喷射砂浆质量，应对拌和料搅拌处、喷射机处和喷嘴处的施工质量进行严格检查。尤其在喷嘴处，必须观察喷射工艺（包括受喷面清洗质量、喷嘴与受喷面距离与角度、喷嘴移动情况）、射流中的材料特征和喷射砂浆质量；喷射过程中，严格控制水灰比，喷头处加水量，完全由操作手掌握，必须选派有经验的专业人员进行喷射，以确保喷层具有较好的粘性、表面湿润光滑、无干斑、无滑移流淌等现象。
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