摘 要：公伯峽右岸旋流泄洪洞工程在過水實驗受到高速水流沖刷破壞后，修補采用的型環氧砂漿材料及其工藝的成功應用，將對于水工建筑物混凝土過流面的抗沖磨損、抗氣蝕與抗凍融保護，以及破壞后的修復在國內其它類似工程施工積累了較為寶貴的經驗。

　　關鍵詞：旋流泄洪洞,高速水流沖刷,修補

　　一、概述

　　公伯峽右岸旋流泄洪洞工程位于公伯峽水利樞紐右岸，由導流洞改建而成。該工程包含右岸旋流泄洪洞工程、導流洞下閘蓄水及導流洞封堵工程三部分組成。泄洪洞由開敞式進水口、交通橋、豎井、起旋器、水平旋流消能洞段、通氣孔、水墊塘消能段、退水洞及其擴散段和其出口挑流鼻坎等部位組成。

　　公伯峽水電站右岸水平旋流式泄洪洞是我國建成的第一個大規模的水平旋流洞。泄洪洞總水頭110m，校核洪水位和設計洪水位工況下的泄流量分別為1090m3/s和1060m3/s，泄洪功率較高，技術難度大。工程于2003年4月22日開工，于2006年5月13日完工。完工后經過專家驗收，于2006年8月12日～8月18日進行了3次過流試驗，試驗時庫水位在2003.4-2004.0m，對應下泄流量1100-1130m3/s，庫水位接近于設計洪水位。

　　在試驗結束后，設計、監理、業主及施工單位聯合對旋流泄洪洞過流后的砼面進行了仔細認真的檢查。檢查完成后，由施工單位完成沖刷、破壞素描圖，經監理復核后，上報至業主及設計。檢查發現，過水試驗后，過流面多處發生不同程度的沖刷破壞，破壞區域均為先前缺陷處理部位(共計38處)。缺陷具體情況詳見《右岸旋流泄洪洞第三次過水試驗后缺陷普查平面展開示意圖》。

　　2006年11月設計提出用NE-II型環氧砂漿處理方案，2007年5月施工單位上報施工方案后組織施工。

　　二、材料性能

　　2.1材料主要性能指標

　　材料主要性能指標見表1

　　2.2材料施工配比

　　NE-II型環氧砂漿由中國水利水電第十一工程局建筑材料廠生產，材料配比如下：

　　NE-II型環氧砂漿施工配比(質量比)

　　A組份：B組份=12.4：1

　　NE-II型環氧砂漿基液施工配比(質量比)

　　A組份：B組份=2.2：1

　　2.3材料主要特征

　　1、通過改進生產工藝、調整原材料等對E44環氧樹脂進行改性、改性后環氧樹脂的粘度大大降低，常溫下呈流動性良好的液態，不需要加熱即可使用：另外，施工時其它各組分材料及施工器具均不需要加熱，常溫下易于施工操作。

　　2、為解決傳統環氧砂漿粘性大、粘黏工器具嚴重的弊端，摻加入一種高效內脫粘劑在環氧砂漿中，它能夠有效降低環氧砂漿的黏性，使之不粘施工器具，類似于水泥砂漿施工方便，施工面平整、光潔，易于保證施工質量。

　　3、NE-II型環氧砂漿的各項主要毒性成份的含量均遠低于國家標準規定的合格值。

　　4、改進E44環氧樹脂中的分子柔性鏈接比例上升，有利于提高固化結構的柔韌性能。另外，新開發的一種新型活性增韌劑的分子兩端各有一個反應性基團，能夠參與固化反應，形成三維網絡結構，增加體系的柔韌性鏈接，提高固化體系的柔韌性和抗沖擊性能。

　　5、環氧砂漿與混凝土的匹配性和相性以及抗老化等性能較高。其線性熱膨脹系數(9.2×10-6/℃)較傳統環氧砂漿(一般為[30-60]×10-6/℃)大大降低，與混凝土的溫度變形基本一致、有利于提高環氧砂漿的使用耐久性能。

　　6、主要力學性能優良，與混凝土粘結牢固，不易在粘結面開裂。

　　7、產品按比例雙組分包裝，現場混合攪拌均勻即可施工應用。

　　三、施工工藝

　　3.1施工程序

　　3.2基面處理

　　1、原則上混凝土施工完畢養護28天后才宜施工環氧砂漿。

　　2、用于混凝土缺陷修補時，需要先用切割機把不密實部位的混凝土切除掉，直至密實混凝土部位，切割出的混凝土邊線應盡量規則。

　　3、基礎混凝土表面的預留孔洞，先用切割機將其切成規則的凹槽，再用補強材料回填修補。

　　4、基礎表面上的油污，用明火噴烤、鑿出或有機溶劑(如丙酮、酒精等)擦拭等方法處理干凈。

　　5、基礎表面為鋼板等金屬構件時，應除凈銹蝕，露出新鮮表面。

　　6、用噴砂法或其它機械方式(如鋼釬鑿等)對混凝土基礎面進行糙化處理，清除表面上的松動顆粒和薄弱層等。

　　7、基礎糙化處理后，大面積區域可用電動工具或高壓風清除干凈混凝土上的松動顆粒和粉塵，小面積修補區域可采用鋼絲刷和棕毛刷進行潔凈處理。

　　8、環氧砂漿施工之前，混凝土基面需保持干燥狀態，對局部潮濕的基面可用噴燈烘干或自然風干，如果大面積為潮濕面基面建議采用潮濕面環氧砂漿。

　　9、基面處理完畢后，應檢驗收合格(周邊混凝土密實，表明干燥，無松動顆粒、粉塵、水泥凈漿層、如皮及其它污染物等)后才能進行下道工序。

　　3.3底層基液拌制和涂刷

　　1、底層基液涂刷前，應再次用棕刷清除混凝土基面上的浮塵，以確保基液的粘結性能。

　　2、基液的拌制——先將稱量好的A組分倒入廣口容器(如小盆)中，再按給定的配比將相應量的B組分倒入容器中進行攪拌，直至攪拌均勻(材料顏色均勻一致)后方可施工使用。為避免浪費，基液每次不宜拌和太多，原則上一次拌和不能超過1.0kg，具體情況視施工速度及施工溫度而定，基液的耗材量為0.4~0.5kg/ m2

　　3、基液攪拌后，用毛刷均勻地涂在基面上，要求基液刷得盡可能薄而均勻、不流淌、不漏刷。

　　4、基液拌制應現拌現用，以免因時間過長而影響涂刷質量，造成材料浪費和粘結質量降低。同時還應堅持涂刷基液和涂抹環氧砂漿交叉進行的原則，以確保施工進度和施工質量。

　　5、拌好的基液如出現暴聚，凝膠等現象時，不能繼續使用，應廢棄重新拌制。

　　6、基液涂刷后靜停至手觸有拉絲現象，方可涂抹環氧砂漿。

　　7、涂刷后的基液出現固化現象(不粘手)時，需要再次涂刷基液后才能涂抹環氧砂漿。

　　3.4環氧砂漿的拌制和涂抹

　　1、環氧砂漿的拌制——先把稱量好的環氧砂漿A組分放入廣口低身容器中，再把按給定的配比稱量出的B組分也倒入容器中，混合攪拌均勻(顏色均勻一致)后即可施工使用(大規模攪拌和也可采用專用拌和機進行拌和)。

　　2、環氧砂漿應現拌現用，當拌和好的環氧砂漿出現發硬、凝膠等現象時，應廢棄重新拌制。

　　3、每次拌和的環氧砂漿的量不宜太多，具體拌和量視施工速度以及施工溫度而定。

　　4、環氧砂漿的涂抹——用于混凝土表層修補時，如水泥砂漿的施工方法，將環氧砂漿涂抹到刷好基液的基面上，并用力壓實，尤其是邊角接縫處要反復壓實，避免出現空洞或縫隙。

　　5、環氧砂漿的涂抹厚度一般每層不超過15mm，對于后層修補，需分層施工，層與層施工時間間隔以12~72小時為宜，再次涂抹環氧砂漿之前還需要涂刷基液，

　　6、養護：環氧砂漿涂抹完畢后，需進行養護，養護期一般為3~7天，養護期間要防止入浸、人踏、車壓、硬物撞擊等。

　　3.5材料的適用時間

　　3.6安全防護

　　1、材料不慎粘到皮膚或衣服等上時，首先擦去，然后再用丙酮或酒精等有機溶劑擦拭干凈。

　　2、如果不慎將材料濺入眼中，應小心擦拭，嚴重者送醫院治療。

　　3、每班次的工器具使用完畢后要及時清理，并用有機溶劑(如丙酮、酒精等)清洗干凈。

　　四、結束語

　　公伯峽右岸旋流泄洪洞工程在過水實驗受到高速水流沖刷破壞后，修補采用的NE-II型環氧砂漿材料及其工藝的成功應用，經過業主、監理及設計參加的施工驗收檢查中受到上述各家普遍好評。總之，這將對于水工建筑物的混凝土過流面的抗沖磨損、抗氣蝕與抗凍融保護，以及破壞后的修復在國內其它類似工程施工積累了較為寶貴的經驗。

　　本文選自《中國水運》。  《中國水運》創刊于1979年，是中華人民共和國交通部主管、面向國內外公開發行的水運行業綜合性月刊、全國優秀科技期刊、入編中國學術期刊光盤版和入選全國期刊方陣。

　　雜志以水運和相關行業的企事業單位、高等院校、科研院所的決策層、管理層、科技人員為讀者對象，辟有視點、海事、管理、科技創新、港口經濟、經營、船市、開發等特色專欄。逐步成為縱覽國內外水運最新經濟、管理、科技信息與成果的首選窗口，相關業界了解水運的重要渠道。