环氧类材料在下硐大坝溢流面修复中的应用

摘 要： 下硐电站建成已50多年，由于大坝部分坝段混凝土施工存在质量缺陷， 加之泄洪破坏， 造成局部溢流面冲磨剥蚀破坏较为严重。本文以下硐溢流面修复为例，介绍了新型环氧类材料在大坝溢流面混凝土砼表面骨料外露修复中的应用，供类似工程参考。

关键词： 下硐大坝； HK-EQ环氧胶泥；HK-UW-3环氧砂浆； 溢流面

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.223

1 工程概况

下硐电站位于重庆市长寿区，为龙溪河梯级电站中的第四级，水库正常蓄水位218.15m（吴淞高程，下同），设计洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，死水位214.50m，总库容1991万m3，电站总装机容量30MW。拦河坝为混凝土重力坝，位于下硐瀑布上游约60m处，最大坝高45.5m，坝顶长212.5m，分18个坝段。其中左岸非溢流坝段长79.4m，为1#～6#坝段，坝顶高程225.00m，防浪墙顶高程226.20m；中部溢流坝段长80.8m，为7#～14#坝段，堰顶高程218.15m（无闸门控制）；右岸非溢流坝段长52.30m，为15#～18#坝段，坝顶高程231.00m。

溢流坝堰顶高程218.15m，溢流面为克奥曲线，设计洪水位223.70m，校核洪水位224.40m，相应最大过坝流量2700 m3/s。由于12#―14#坝段混凝土施工存在质量缺陷， 加之自然侵蚀和泄洪破坏，溢流坝右侧12#―14#坝段下游面局部存在砼骨料外露现象，反弧段坝面局部砼表面骨料外露，凹凸不平，局部有冲坑。

2 溢流面修复方案

根据下硐大坝溢流面表面缺陷特点，确定对缺陷溢流面先进行打磨、清洗，对整个待处理基面涂刷低粘度环氧底胶，以增强化学材料与混凝土基面的粘接力，针对基面坑洞和骨料外露情况，使用环氧砂浆填补，最后使用环氧胶泥涂刮修补找平表面，在反弧段坝面形成2～3mm的保护层。

3 环氧材料选择及主要性能指标

由于修复部位处于高速水流区，要求所用的材料具有较好的抗冲磨强度并能与老混凝土良好的弹模、热膨胀系数相配性结合现场实际情况，最终采用了HK - EQ环氧胶泥、HK - UW -3环氧砂浆（预包装）作为下硐大坝溢流面修补材料。

HK-UW-3是一种采用环氧树脂作为胶结材料，具有在室温下固化快、强度高、抗冲击、耐磨损、耐腐蚀、抗冻性好等优点。尤其是其具有可在潮湿条件下快速固化，与新老混凝土及钢筋粘接良好、施工工艺简便等特点，修补后4～6小时即可投入使用。环氧砂浆HK-UW-3的性能指标见表1。

HK - EQ环氧胶泥是一种由改性环氧树脂和高强粉料制备而成的高分子复合材料，该材料具有固化速度快，与混凝土的粘结性好，并具有极高的抗冲磨强度等优点。HK - EQ环氧胶泥的性能指标见表2。

4 施工工艺流程

（1）溢流面缺陷修补主要处理工艺。1）检查。检查溢流坝段混凝土溢流面，记录、标定坝面破损孔洞、骨料出露、钢筋锈蚀的位置、状况，确定处理区域及面积；2）打磨及清洗。用钢丝轮及磨光机打磨混凝土面，清除混凝土表面的杂物、混凝土疏松层等。吹洗、清扫打磨完成的混凝土面。打磨及清洗基面至新鲜混凝土面，并要求新鲜混凝土面干燥、无尘；3）破损坑洞修补。将配制的弹性环氧砂浆分层填入干燥洁净的缝槽，每次回填厚度1cm控制，最终找平结构面。要求嵌填密实，无脱空；4）涂刷基液。在打磨洁净的混凝土面涂抹一道环氧基液，要求涂刷均匀不漏刷；5）环氧胶泥找平。按产品要求配制环氧胶泥。环氧胶泥刮涂溢流面混凝土，找平混凝土面原有的麻面、毛细孔等缺陷，找平厚度一般控制为2mm。要求刮涂均匀、平顺、密实、不漏刮；（2）施工注意事项。1）基面洁净直接关乎粘结效果，打磨溢流面需直到基面露出新鲜混凝土面；清洗基面，工作人员使用高压水枪冲刷基面，清理基面表层附着的灰尘和青苔等杂物；2）在刮涂环氧胶泥前，基面尽可能干燥，不能带有明水，以免影响其粘结强度；3）材料配制要按厂家提供的参考比例配制，避免因材料比例失衡造成的涂层不固化现象出现，同时配制好的材料需在规定时间内用完，否则视为废料处理；4）用低粘度环氧底胶涂抹基面，涂抹均匀，无漏刷。

5 结语

环氧类材料具有优良的抗冲磨、粘结性能，已被广泛应用于高速水流运行条件下的水工建筑物。下硐大坝溢流面修复后已安全运行近一年，修补部位未见明显脱落或裂隙，无明显冲刷磨损，外现和强度均能达到设计要求。实践证明，采用环氧类材料对弧形溢流面在混凝土剥蚀破坏的修复方法可行，可为今后其他水利水电工程的溢流面缺陷修复提供借鉴。

参考文献：

[1]汪在芹主编. 化学灌浆技术的创新与发展 第十五次全国化学灌浆学术交流会论文集[G].长沙：中南大学出版社，2014（10）：352-358.

[2]林琳.环氧类材料在水东电站溢流面破损修复中的应用[J].水利科技，2014（02）.

作者简介：李海东（1988-），男，四川南充人，学士，助理工程师，二级建造师（水利水电）。