1· 概述
大伙房水库输水(二期)工程取水头部及输水隧洞工程第一标段,包括取水头部工程和长2.419km的输水隧洞工程。大伙房输水隧洞为有压隧洞,其中Ⅳ、Ⅴ类围岩采用预应力混凝土衬砌。预应力混凝土衬砌段按12 m为一段,每段布置锚具槽30个。本工程采用高强度防护性的无粘结预应力钢绞线作为混凝土预应力后张拉加载的结构件,以确保在高拉应力和潮湿环境下避免Cl-、SO42-、CO32-等应力腐蚀敏感离子侵入所产生危害。其中张拉锚头的部位由于后张拉工作需要,在现场施工过程中必须将原来防护体系进行剥离,待张拉施工完成后利用高性能SLF-2无溶剂液体环氧双组份涂料,采用灌注法对钢绞线剥离部位及锚具进行防腐施工。
2· 施工技术[1、2]
2.1 防腐材料技术指标
SLF-2型涂料是一种双组份不含任何溶剂的高分子液体环氧涂料,通过国家食品卫生许可,是专门为混凝土设施、管道、钢结构件、储罐、水容器及与水相关的水槽、接触件的长期保护而研制开发的。由于涂层化学性稳定,对接触的水和众多化学品无污染,且涂层光滑防结垢。SLF-2型双组份环氧涂料的涂敷可采用高压无气复合进料喷涂、灌注、刮或滚涂常温固化施工工艺方式。其技术指标见表1。

2.2 防腐施工
2.2.1 施工工艺
防腐施工工艺流程为:钢绞线表面除油、除锈→固定密封灌注套管→调配SLF双组份涂料→高压无气设备灌注→养护。
锚具和剥除PE护套的钢绞线的防护涂层施工程序详见图1。

2.2.2 施工方法
(1)在现场预应力钢绞线按照设计要求进行张拉,完成后固定对半夹片,不能参差不齐,并采用专用切割工具割除张拉端多余的钢绞线,在切割时紧固钢绞线不能将钢绞线的端头松散;
(2)用适当的方式清除锚具张拉过程中钢绞线外侧留下的油污,再用专用工具清理钢绞线外侧剩余的污染物;
(3)根据现场钢绞线张拉时剥离的长度,将24根内衬支撑定位架的无氯塑料保护套管和变径端口在现场用SLF涂料快速定位固定,将套管两侧的带密封的卡环卡紧,并与钢绞线预制的PE护套管搭接;
(4)张拉线端部和锚固线的端部的套管尾部采用SLF腻子封闭或用专用无氯塑料封头密封,但与钢绞线的端部现一定间隙,以便SLF能够密封钢绞线的切割断面;
(5)采用专用的双组分或单组分高压无气喷涂机在无氯塑料套管的注料孔内进行连续灌注,直到排气孔那侧出现一定高度的SLF-2涂料,停止灌注; (6)SLF-2涂层实干后,从根部清除进料和排气管。使整个锚具和剥除PE和油脂的钢绞线全部密封起来;
(7)防腐涂层养护完成后,按设计要求回填膨胀混凝土,混凝土中不得掺入含氯离子和硫离子的材料。
2.3 灌注防腐工艺
2.3.1 钢绞线表面除油要求
采用手工擦拭方式去除钢绞线表面的油污,该道程序完成后钢绞线表面应无明显的油污和水分。
2.3.2 固定密封套管的要求
固定密封套管后,保证锚具槽上下12根钢绞线充分密封,在灌涂时无明显泻漏涂料现象。
2.3.3 调配涂料要求
甲乙组分混合重量比为3∶1,混合用电动工具充分搅拌均匀,混合后的涂料在30 min后用完。
2.3.4 灌注压力要求
高压无气灌注设备最高压力不超过3 MPa。
2.3.5 灌注后养护要求
灌注完后的锚具养护24 h后方可进行检测,合格后把锚具上下灌注料管从根部割断,将锚具槽上下多余的涂料清除。
2.3.6 张拉工序的配合及要求
(1)锚具槽上端钢绞线去除表面PE套时,留下的PE套长度应严格控制在150-200 mm之间。如果钢绞线PE套预留超过200 mm,缓冲段较短,钢绞线张拉时从PE套管内带出的油脂将被带入钢绞线锚具孔,玷污或堵塞锚具孔,影响下一道钢绞线防腐工序灌注质量;
(2)钢绞线在上锚具和张拉前,首先要对钢绞线上的油脂进行初步去除,防止张拉时夹片刮下的油脂积累在锚具孔内堵塞涂料灌注时的通道;
(3)锚具张拉前,钢绞线固定段的长度严格控制在30-50 mm之间;
(4)锚具张拉后,钢绞线张拉端切除后预留段的长度应满足:上排两根长度≤200 mm;中间两根长度≤230 mm;底排两根长度≤260 mm;
(5)采用两端不带夹片适合灌注套管安装的新式锚具。
2.3.7 灌注防腐法主要质量控制要点
(1)安装灌注套管前,进一步清理钢绞线表面油脂达到基本无油,保证灌注时钢绞线表面残留的油脂不随涂料灌注时游离;
(2)灌注扣合套管安装时,与钢绞线PE套搭接长度不小于50 mm;
(3)在灌注扣合套管上进料和排气软管安装位置分别位于距底端和上端20-30 mm的范围内,以保证灌注涂料时涂料与钢绞线PE套管完全搭接密封;
(4)对于钢绞线固定段和张拉端套管,进料和排气软管安装位置尽量接近底端和顶端为宜;
(5)套管全部安装完毕后,采用气吹法检测每个上下连接的套管是否畅通;
(6)灌注时从底部注料软管平缓注入涂料,使管内的空气从上部完全排出,直至从透明排气孔看到涂料溢出为止。
2.3.8 相关问题预案
(1)如果安装好套管后锚具通气不畅,难以保证锚具孔内全部灌注满涂料,此时应取下套管,用专用工具用高压气体贯通涂料灌注通道后再安装套管;
(2)由于采用高压灌注涂料,有时固定和张拉端套管因粘结不牢固或灌注时涂料流量控制不当,导致套管脱落,此时应由辅助人员迅速将套管复位并按紧套管后继续灌注,灌注完毕后用卡具固定住套管,待涂料固化后取下卡具。
2.3.9 质量检测
(1)为便于观察采用黑色涂料灌注白色套管,通常可通过查看涂料灌注后白色塑料管颜色的变化,和固化后切下灌注和排气软管即可观察是否已注满;
(2)必要时,完成一板锚具灌注防腐工作量后,可根据具体情况选择几个不同锚具钢绞线套管剥离后进行抽检,采用67.5 V低压湿海绵测试方法进行漏点检测。剥离套管进行检验时,一定注意不要损坏涂层。
2.4 施工安全
(1)施工进驻前,对所有施工人员进行安全、文明施工的教育和培训,达到上岗前的要求;
(2)从安全生产出发,在进洞前应对风、水、电、路等设施的进行统一安全评估和排查;(3)进洞前应检查排水设施是否完善,确保地表水不危及施工中的工程安全;
(4)隧道施工各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况;
(5)进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全帽防护用品,遵章守纪,听从指挥;
(6)灌注防护施工前处理作业应符合劳动安全卫生要求,保障作业人员的安全和健康,保护环境。本次工程涉及到的内容,严格按照中华人民共和国国家标准GB 7692-97《涂装作业安全规程涂漆前处理工艺安全》执行。