华能龙开口水电厂 云南省鹤庆 671505
摘要：结合龙开口水电站泄洪建筑物混凝土修补工程，在分析造成溢流表孔、泄洪中孔溢流面及边墙混凝土冲刷破损原因的基础上，重点论述了Mapepoxy 改性环氧砂浆的性能、修补施工工艺及施工注意事项等
关键词：改性环氧砂浆；泄洪建筑物；修补；水电站
1工程概况
龙开口水电站坝址位于云南省鹤庆县龙开口镇境内，是金沙江中游河段规划8个梯级电站中的第6级，上距金安桥水电站41.4km，下距鲁地拉水电站99.5km。电站开发任务以发电为主，兼顾灌溉和供水。水库正常蓄水位1298.00m，死水位1290.00m，水库总库容5.58亿m3，正常蓄水位库容5.07亿m3，调节库容1.13亿m3，电站共装5台360MW机组，总装机容量1800MW。
电站枢纽主要由挡水建筑物、泄洪冲沙建筑物、右岸坝后式引水发电系统及左右岸灌溉取水口等组成。其中，拦河大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高116.00m，坝顶长768.00m。泄洪建筑物由5个溢流表孔，4个泄洪中孔组成，溢流表孔布置在主河床，4个中孔布置在表孔两侧。溢流表孔堰顶高程1278.00m，堰顶控制断面尺寸13m×20m（宽×高）。泄洪中孔为坝身有压泄水孔，底高程1238.00m，控制断面尺寸5m×8m（宽×高）。坝址控制流域面积约24.0×104km2，多年平均流量1690m3/s，多年平均年径流量533.3×108m3。坝址多年平均悬移质输沙量4154万t，输沙模数173t/km2。
2泄洪建筑物破坏原因
泄洪建筑物在设计过程中考虑到过流面均在下游常水位以上，检修条件较好，且枢纽悬移质含沙量为0.78/m3，因此溢流表孔、泄洪中孔过流面未设置掺气减蚀设施，主要通过采用高效抗冲磨材料、控制表面不平整度，加强温控及施工控制避免混凝土初始缺馅等措施来解决过流面的抗冲磨、防空蚀问题。表孔溢流面、中孔、底孔过流面等受高速水流冲刷的部位，对抗冲、耐磨、平整度、密实度等有较高要求，采用抗冲、耐磨性能好的C40硅粉混凝土，闸墩、边墙等采用C30混凝土。
工程建成投产后，实际运用过程中溢流表孔最大流速约28.4m/s、泄洪中孔最大流速约29.5m/s，过流面水流孔化数一般在0.5以上，局部水流孔化数接近0.3。造成1～5号溢流表孔、1～4号泄洪中孔溢流面及边墙产生空蚀、钢筋头锈蚀、粗骨料外露、蜂窝麻面现象。
为保证工程正常安全的运行，使用挪威RESCON MAPEI公司生产的高速水流混凝土表面抗冲刷、抗冲蚀环氧砂浆材料对泄洪建筑物流道缺陷部位及抗冲耐磨重点区域进行汛前修补及补强加固处理。
3 Mapepoxy改性环氧砂浆
为了避免普通环氧树脂材料的固化物较脆、抗冲击性能差、易开裂， 且配置砂浆与混凝土的线性膨胀系数相差较大的缺点，Mapepoxy 改性环氧砂浆采用了新工艺合成的低粘度柔韧性改性环氧树脂，该材料最大特点是对聚合物分子结构中的脆性段和柔韧性段进行了合理的裁剪，从而使固化物不仅具有良好的粘结性能、耐化学介质性能，还具有高韧性和高延伸率，抗冲击性能好，能有效抵御高速水流对材料的剥蚀和冲击。
本产品为双组份环氧树脂涂料，适用于修补和复原遭破损、受侵蚀的水电站溢流坝面，具有良好的耐磨性及抗冲击性，优越的耐候性及防紫外线性能，与混凝土和钢材表面具有优良的粘结性能。性能指标（见表1、表2）
性能指标
材料配制的环氧砂浆28d的主要力学性能要求表（表1）
在潮湿混凝土基面上的附着力（表2）
Mapepoxy L改性环氧在如下几个特性方面有明显的改善: 自身强度高、与混凝土的粘结强度高、耐磨性能良好; 有一定的弹性和韧性，抗冲击性能好，能有效地抵御高速水流对材料的剥蚀和高速水流推移质对溢流面的冲击; 该材料的线膨胀性能与混凝土基本匹配，修复层能与混凝土基本协同工作，避免了因两种材料的涨缩性能差异太大而使修复界面脱离。
4泄洪建筑物修补施工
4.1材料力学性能指标要求
材料配制的环氧砂浆28d的主要力学性能要求表
4.2施工基本要求
(1)对于外露管件及钢筋头的处理
将管件或钢筋头周围混凝土凿除，孔径约10cm，深度约5cm；用切割机将管件及钢筋头切除；将底涂两组份混合后电动搅拌大于1min后，按照砂浆比重1:7加入石英砂进行充分拌制，然后进行修补，只至表面光滑。
（2）对于破坏较为严重的区域，修补程序如下：
切割空蚀、破坏区域混凝土；基面清洁，必须露出新鲜混凝土基面，调整钢筋，将损坏钢筋修复；高压水枪清洗基面，吸尘器清洁基面；待基面干燥后，无阳光直射和基面无水痕迹后开始使用1:7环氧砂浆施工。
（3）处理边墙或底板空蚀、钢筋头锈蚀、粗骨料外露、蜂窝麻面区域，修补程序如下（空蚀深度在8 cm内按此施工）：
将空蚀和粗骨料外露区域修整，铲除粗骨料，露出新鲜混凝土基面；高压水枪清洗；带环氧底涂满足面涂施工条件后使用面涂加石英沙进行找平施工，严格控制平整度；持干燥环境下保养48小时。
（4）一般区域（大部分区域）过流面抗冲刷层施工，修补程序如下：
用角磨机对基面进行全面打磨，直至露出新鲜混凝土；使用高压清洗机对基面进行清洗直至无颗粒状粉尘；自然晾干基面(渗水点大的区域采用吹风机或热风机使其基面干燥)；待基面晾干后使用吸尘器对基面上残留的粉尘、细小颗粒等进行最后一道清洁，保证基面干燥、无松散颗粒；调制底涂（1.5kgLL 配 0.5kg LL），将底涂的两部分配方按照比例混合后，迅速搅拌涂料1分钟左右；将搅拌好的涂料涂在基面上（要求在5分钟内将所有已拌制好的涂料全部摊开到基面上）；再过5至10分钟后在涂有底涂的区域用力撒布石英砂适量；1小时后，待底涂略干后，用扫把等工具清除流道底板上多余的石英砂，并随后用吸尘器清除施工面上多余的石英砂颗粒；调制中涂（8.0kgLL 配 1.0kg L），将中涂的两部分配方按照比例混合后，迅速搅拌涂料1分钟左右；将搅拌好的涂料涂在基面上（要求在10分钟内将所有已拌制好的涂料全部摊开到基面上）；再过5至10分钟后在涂有中涂的区域用力撒布石英砂适量；1小时后，待中涂略干后，用扫把等工具清除流道底板上多余的石英砂，并随后用吸尘器清除施工面上多余的石英砂颗粒；调制面涂（8.0kgLL 配 1.0kg L），将面涂的两部分配方按照比例混合后，迅速搅拌涂料1分钟左右；将搅拌好的涂料涂在基面上（要求在10分钟内将所有已拌制好的涂料全部摊开到基面上）。
5结论
龙开口水电站泄洪建筑物的修补工程选用了高韧性、低放热、低粘度特性的Mapepoxy L 改性环氧砂浆，对破损混凝土进行修补，经试验检测，环氧砂浆的粘结强度和固化强度均满足要求。经过两个汛期泄洪水流的冲击磨擦，溢流面层未出现空蚀、剥落、起皮现象，材料表面依然有一定的弹性，表明此材料在抗紫外线老化，抗脆性的性能方面有优良的表现。
论文作者:周艳和,唐清弟,谢跃明
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/3
标签：混凝土论文; 砂浆论文; 环氧论文; 面上论文; 建筑物论文; 水电站论文; 材料论文; 《基层建设》2016年9期论文;