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泵站底板混凝土渗水剥蚀现象的分析处理 任波 范海蛟摘要：由于多数泵站建设在高程较低的低洼地带，泵站厂房地埋混凝土基础、地板长期受到地下水有害离子的侵蚀和冻融剥蚀，泵站基础混凝土出现了开裂、粉化等问题，直接危及泵站系统的安全运行，本文就泵站混凝土基础、底板的渗漏剥蚀的成因结合相关实例进行了分析，为解决和预防剥蚀问题提供了一些参考意见。关键词：泵站底板混凝土渗水剥蚀成因分析1、泵站混凝土基础、地板渗水剥蚀的危害泵站系统是重要的水利基础设施，在解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化等问题中起着不可替代的作用。泵站系统不仅有用于提水的机泵设备以及配套的变配控电系统，同时也有用于输配水的厂房、管道、渠道和闸、函、堰等工程建筑设施。近年来，随着水利科技的发展，泵站安全和技术环境得到了有力改善，自动化管理应用等革新技术日新月异，为有效发挥泵站提灌效益、实现可持续水利发展战略和节水型社会建设目标奠定了坚实基础。泵站厂房基础及地板防渗问题，是泵站更新改造过程中解决老旧泵站生产安全环境的课题之一。泵站低高程、高扬程的系统特性，随着灌域发展、渠道老化渗漏、地下水位升高，在运行多年后，容易出现泵站地下混凝土基础渗水剥蚀，致使混凝土结构松裂、粉化，内部钢筋锈蚀，地面裂缝，地板渗漏，对泵站安全构成严重威胁。2、泵站混凝土基础、地板渗水剥蚀的实例陕甘宁盐环定扬黄工程是国家“八五”重点建设项目之一。是解决陕西定边县、甘肃环县和宁夏盐池县、同心县部分地区人畜饮水、防治地方病、改善生态环境和发展农业灌溉的一项脱贫致富，惠泽于民的扶贫政治工程。工程分三省区共用工程和三省区专用工程，共用工程投资3.03亿元，其中国家补助0.82亿元，三省区自筹2.21亿元，1988年7月动工兴建，1993年投入试运行，1996年9月竣工并通过黄委会的验收。工程设计流量11立方米秒，其中分配给宁夏盐池县5立方米/秒，宁夏同心县、甘肃环县和陕西定边县各2立方米秒；设计扬程宁夏盐池灌区452米，陕西定边县526米，甘肃环县651米；设计年供水量1.18亿立方米。共用工程建设泵站12座，安装机组101台（套），总装机容量6.59万千瓦，建成110千伏变电所6座，35千伏变电所4座。干渠总长123.8公里，渠系建筑物113座。工程原规划设计解决三省区38.6万人、132.3万头（只）牲畜的饮水困难问题，发展灌溉面积32.12万亩。专用工程泵站12座，其中宁夏4座，陕西3座，甘肃5座，总装机容量2.56万千瓦，干渠总长480公里。经过近二十年的运行，共用工程的12座泵站中，有6座泵站混凝土底板和基础出现了严重的渗水剥蚀，局部混凝土基础出现漏筋，混凝土粉化，厂房地面沉陷、裂缝，地面渗漏积水，个别泵站厂房内渗水量超过500立方米/天，侵蚀对设备安全运行构成严重威胁，潮湿的环境对电器安全也造成影响。2009年，经国务院批准并实施的盐环定续建改造工程中，对上述的部分泵站侵蚀渗漏问题进行了处理，使这一问题得到了有效控制。3、泵站混凝土基础、地板渗漏侵蚀的检测与分析为了正确地评价和鉴定底板混凝土渗水剥蚀状况，确定产生破坏的原因，为维修加固处理方案的制定和实施提供科学依据，需要通过以下技术手段进行全面检测分析，以制定相应的修补加固处理方案和措施。3.1、工程技术资料调研。对泵站原设计、施工方案、原材料应用资料等进行全面调查了解，掌握混凝土底板、基础的结构状况、技术性能指标、原材料以及施工质量、运行过程中出现的问题等，形成调查报告，为分析破坏原因提供技术依据。3.2、工程质量及环境状况检测3.2.1检测混凝土表面剥蚀状况。通过检查测量剥蚀面大小、形状、剥蚀深度等，绘制剥蚀平面图。3.2.2 检测裂缝。主要检查裂缝的宽度、长度、形状和是否贯通，缝内异物以及宽度的变化情况，裂缝现状、裂缝附近状况、裂缝发展状况、是否影响使用、设计资料调查、施工资料调查、使用及环境状态调查等。绘制结构图、平面图、立体图。3.2.3 检测混凝土碳化及钢筋锈蚀。参照GBJ-82-85“普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法”的有关规定，检测混凝土的碳化深度、钢筋保护层厚度、钢筋锈蚀程度，以确定是否采取相应的防护措施。3.2.4 检测混凝土强度。参考JGJ/T23-92“回弹法检测混凝土抗压强度技术规程”对底板混凝土分区进行强度无损检测，参照SD105-2005“建筑物混凝土芯样强度试验”方法选择不同部位钻芯取样进行强度检测，两种检测方法结合来评定混凝土的强度。3.2.5 有害离子含量的检测。根据地域特点检测有害离子。主要检测内容包括：1）地下水状况调查、水质情况特别是SO42-、CL-、K+、Na+含量的检测；2）输水水质情况调查及检测；3）底板混凝土SO42-、CL-、K+、Na+含量的检测；3.3、剥蚀破坏原因的分析。通过对混凝土现场破坏状况、混凝土技术性能指标以及有害离子含量的综合分析，借助微观显微结构照片，找出泵站底板混凝土破坏的原因，为下一步预防剥蚀破坏、治理混凝土剥蚀奠定基础。3.4、制定剥蚀破坏修补处理措施和方案。根据泵站底板混凝土产生破坏的起因，针对现场混凝土破坏的实际情况，制定相应的经济可行的加固处理方案和措施。4、泵站混凝土基础、地板渗水剥蚀的修复处理技术4.1、根据上述检测分析，制定混凝土剥蚀、裂缝的修复方案。一般采用以下几种方式。4.1.1充填法：主要用于裂缝处理。即在裂缝开裂部位凿开U型或V型槽，在槽中填充密封材料，材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆等；如果内部钢筋出现锈蚀，则要把钢筋除锈和进行防锈处理后再进行填充。注入法修复4.1.2 注入法：即通过压力注入或真空吸入砂浆的方法，充填裂缝。材料除上述的几种外还可用水溶性聚氨酯浆材料。4.1.3 覆盖法：主要用于处理微细裂缝和侵蚀表面，将处理面用钢刷打毛，清洗表面附着物，擦拭干净，然后用树脂充填其表面的孔洞，再用修补材料涂覆表面。通常使用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等材料。4.2、渗漏一般有点渗漏、面渗漏和线渗漏等几种，根据不同的渗漏需要采取不同的处理方式，主要有以下几种。4.2.1 点渗漏:一般应用直接堵漏法、木楔堵漏、下管堵漏和灌浆堵漏，要根据形成的点渗漏范围、水压大小选择不同的处理方案。4.2.2 面渗漏：采用表面涂抹覆盖、浇筑混凝土或钢筋混凝土护面、灌浆处理等方式。面渗漏处理要采取降低水位、做好导渗降压等措施。4.2.3 线渗漏：即变形缝渗漏。有嵌填止水材料密封法、环氧橡胶板封堵法、锚固橡胶板法和灌浆堵漏等方法。4.3、采取工程技术措施，如设立集水井、降水井，集中排出地下水，降低地下水位等。总之，减少主厂房渗漏侵蚀破坏，有效提高泵站机组的安全运行率，大大减少机组维修养护费用，提高泵站使用寿命，将有力促进排灌工程更加长久、稳定地为社会服务，增强水利可持续发展和提高工程安全运行保证率。参考文献：1、水工混凝土建筑物修补技术及应用中国水利水电出版社，作者:黄国兴，出版日期:2000-04-012、中国泵站工程现状及十一五更新改造任务作者：陈坚 李其等 中国灌溉排水发展中心水利水电科技进展2008年 第2期3、宁夏盐环定扬水工程续建改造项目技术实施方案宁夏盐环定扬水管理处 作者 杨志 卜斌等 -全文完-