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水工建筑物基础(第2版)
1.16.3.2 二、混凝土坝表面破损及修补
二、混凝土坝表面破损及修补

由于混凝土表层损坏,造成表层不平整,混凝土松软,局部剥蚀,并不断扩大。钢筋混凝土保护层减薄或钢筋外露、锈蚀严重时会削弱结构物的强度,甚至会被水流冲走,造成建筑物失稳破坏。水化学侵蚀会向混凝土内部发展,使混凝土强度降低,缩短建筑物的寿命。

(一)破损原因

(1)由于施工质量不好,拆模后混凝土表面有蜂窝、空洞、跑模及接缝不平等。

(2)严寒地区由于冰冻、干湿及冷热交替循环作用,引起混凝土冻融破坏。

(3)水流中挟有大量沙、石等推移质或冰凌漂浮物,引起泄洪建筑物混凝土冲磨破坏。

(4)由于流速大于混凝土表面允许流速,水流边界条件不好,混凝土表面不平整,在高速水流作用下,引起冲刷和空蚀破坏。

(5)由于侵蚀性水的作用,使混凝土产生化学侵蚀破坏。

(6)由于混凝土碳化、钢筋锈蚀,使混凝土大片剥离或崩落。

(二)混凝土坝表面破损补修方法

1.遭受冻融破坏的混凝土

一般按“凿旧补新”的原则进行修补。凿除破损的混凝土,回填具有高抗冻性能的优质修补材料,必要时还应采取防水、止漏和排水等措施。

2.遭受空蚀破坏的混凝土

(1)修改体形,改善水流流态。

(2)控制和处理不平整度,必要时还可设置通气设施,掺气减蚀。

(3)改进泄流运行方式。

(4)采用高抗空蚀材料护面。

3.遭受冲磨破坏的混凝土

混凝土遭受冲磨破坏一般很难避免,只能通过合理设计、精心施工和严格运行管理,衬砌高抗冲磨材料等延缓磨蚀速度,延长维修周期。要密切观测冲磨破坏的发展,发现破坏及时修补,避免造成严重冲毁事故。

4.碳化和钢筋锈蚀破坏的混凝土

(1)采用凿旧补新措施,适当防护处理,恢复钢筋周围的碱性环境,使锈蚀钢筋重新钝化。

(2)采用涂刷防护涂层,限制或降低混凝土中的氧和水分含量,延缓或抑制混凝土中钢筋的锈蚀。

(3)采用外加电流阴极保护措施。

(三)修补工艺

1.清除破损老混凝土

(1)当混凝土破损层浅或面积较小时,可用人工凿除。当损坏深度达5~10cm且面积较大时,可采用人工风镐凿除。

(2)当损坏深度大于30~50cm且面积较大时,宜采用无声破碎剂或控制爆破为主,结合人工风镐凿除。对不宜采用无声破碎和控制爆破方法时,可采用机械切割方法清除。

2.新混凝土修补体与老混凝土结合面的处理

(1)使补修材料强度和性能尽量与老混凝土一致。

(2)修补体与老混凝土间应用锚筋连接。必要时,在修补体内加设钢筋网,增加结合强度和修补体的抗裂性、耐久性。

(3)修补体施工前,应凿除老混凝土面松动的骨料,并处理干净。

(4)对于重要的部位,修补体与老混凝土结合面应涂一层黏结层。

3.修补材料的浇筑回填

浇筑修补材料可分层施工,层与层间应连续浇筑,下层浇筑时,结合面应处于未凝固状态。如果施工出现延误,应将层面凿毛。恢复施工时,层面间要涂刷或铺设新的黏结层。层厚应在振捣范围内。

浇筑可采用常规浇筑、滑模浇筑、真空模板浇筑、流态或泵送浇筑、预填骨料压浆浇筑、喷射浇筑等方法进行。