混凝土碳化水閘的加固補(bǔ)強(qiáng)措施

摘要：某水閘長期運(yùn)行，年久失修，為一病害工程。本文介紹該水閘檢測結(jié)果及對存在病害的具體分析，還介紹了對該閘除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及施工程序及施工工藝。關(guān)鍵詞：水閘混凝土碳化裂縫加固1.基本概況某水閘長60m、寬25m、進(jìn)水口高6m，由6孔凈寬8m的泄水孔組成。該閘建成幾十年，因長期運(yùn)行，年久失修，水閘主要結(jié)構(gòu)混凝土碳化嚴(yán)重，閘頂、底板多處裂縫，為一個(gè)具有多種病害的工程。為確保該水閘能安全、正常的運(yùn)行，2008年12月對該閘進(jìn)行了全面的檢查與檢測，以便查清病害的程度、原因，分析可能造成的后果，為除險(xiǎn)加固處理提供科學(xué)依據(jù)。本次檢測包括水閘底板、閘墩、閘門、胸墻、閘室頂板與上部結(jié)構(gòu)和進(jìn)出水池的底板。2.水閘檢測結(jié)果及綜合分析經(jīng)對水閘各結(jié)構(gòu)全面、仔細(xì)地檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)主要病害是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土碳化和裂縫。2.1混凝土碳化閘室的底板、閘墩、閘室頂板、胸墻的混凝土面層都存在不同程度的碳化現(xiàn)象。碳化深度一般為5－30mm之間，局部處混凝土破損、剝落、鋼筋外露?；炷恋乃嗄z體中含有大約25％的氫氧化鈣，混凝土的PH值為12－13，呈強(qiáng)堿性?；炷林械匿摻钤谶@種強(qiáng)堿性環(huán)境中，表面會(huì)形成鈍化保護(hù)膜，可以有效地抑制鋼筋銹蝕。但混凝土碳化現(xiàn)象就是使氫氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}，混凝土的PH值為8.5－10，接近中性，破壞了混凝土中保護(hù)鋼筋的堿性環(huán)境，導(dǎo)致鋼筋容易被腐蝕。2.2裂縫裂縫主要出現(xiàn)在閘底板下游的中部、胸墻及閘室下游閘墩的中下部都有裂縫，裂縫的走向不確定，在胸墻和閘墩部位大多為網(wǎng)狀，中部各跨閘底板多為順?biāo)鞣较蛄芽p，縫長1－3m不等，裂縫寬度不一，一般在0.15－2.0mm，裂縫深度為0.1－0.5m不等。裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜。在檢查中未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)有不均勻沉降的現(xiàn)象，底板下游中部的裂縫有可能是幾十年來受溫度反復(fù)變化作用的結(jié)果。水閘底板跨度大，在底板上閘墩區(qū)的剛度遠(yuǎn)大于跨中區(qū)。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化導(dǎo)致閘底板伸縮變形時(shí)，底板下游跨中部是相對的薄弱區(qū)，這就是閘底板下游中部面層裂縫的主要原因。鋼筋混凝土中的裂縫是很難避免的，但對裂縫的寬度必須加以限制。裂縫的存在很易使大氣中的水分的有害氣體、物質(zhì)傳入縫隙深處，腐蝕混凝土和鋼筋，嚴(yán)重時(shí)不僅影響結(jié)構(gòu)正常使用，還可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性，影響結(jié)構(gòu)的承載能力。2.3伸縮縫止水破損嚴(yán)重逼閘室及底輪板伸縮縫大都榨損壞。部分橡嶄膠止水帶老化陡、破損嚴(yán)重。淘經(jīng)對水閘澇各主要結(jié)構(gòu)全扔面、細(xì)致地檢修查，結(jié)果，該躁水閘存在不同掃程度的病害，掩已經(jīng)嚴(yán)重影響撇水閘的安全，垂必須采取有效嶄的措施對該閘墻進(jìn)行除險(xiǎn)加固辜處理，確保水澇閘的安全運(yùn)行柜。粉協(xié)斜3桑.啊水閘的加固設(shè)鄙計(jì)繳廢支3.1氏膚加固設(shè)計(jì)要求寫根據(jù)已查襲明的水閘的病談害和存在的問立題，對該水閘行進(jìn)行加固設(shè)計(jì)帥。設(shè)計(jì)要求如撒下：脖彩⑴孕旁消除混凝土碳嚷化層，增強(qiáng)混荒凝土的抗碳化痰能力；莊予⑵廊驗(yàn)封閉裂縫，確文保結(jié)構(gòu)的整體戒性和設(shè)計(jì)工作宜性能；惑繁⑶暗鴉更換已損壞和香老化的止水材充料，確保止水輝的可靠性。爸艙汽3.2券匙加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)奸經(jīng)對水閘爭檢查結(jié)果表明忽，該閘啟閉室詞底板以上部分枯尚未發(fā)現(xiàn)有病莫害的反映，所漸以維修加固主沉要是針對下部越結(jié)構(gòu)的病害進(jìn)鼻行處理。⑴閘室鎖對閘室底松板、閘墩、胸窮墻及頂板的混侍凝土進(jìn)行防碳范化處理。首先型除去原有的混笨凝土碳化層，嚼然后涂抹一層飄聚合物纖維砂鉤漿，增強(qiáng)混凝勞土的抗碳化能滲力。烈對胸墻和士閘墩部位的網(wǎng)剝狀裂縫及底板珍的裂縫分別處護(hù)理。當(dāng)裂縫寬啞度耍b亞≤稿0.2m遺m痕，在混凝土表飛面涂抹結(jié)構(gòu)膠崇封閉裂縫；當(dāng)勻裂縫寬字度拍b銅＞噴0.2m衰m陪時(shí)，采用壓力煤注漿法封閉裂年縫。驟蜘⑵辨伴進(jìn)出口導(dǎo)水翼經(jīng)墻因進(jìn)出口導(dǎo)瞧水翼墻是水閘節(jié)重要的連接建樣筑物。主要對宴其做防碳化處撒理，除去碳化節(jié)層，表面涂抹飾聚合物纖維砂稱漿，然后再涂扣抹一層侵入型父混凝土防護(hù)膠范，這樣既可長榴期防備有害物世質(zhì)的侵蝕，又役有美觀的作用術(shù)。年逮⑶技見防沖池沸防沖池是厚將經(jīng)過消力池繪消能后的洪水鑄進(jìn)一步消能，課送入下游河道攤的最后一道結(jié)嗎構(gòu)物。應(yīng)在原蓬設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上適餐當(dāng)增厚加長，哥確保其防沖作見用。舞吹假3.3鄙漲加固材料轟驗(yàn)職接晶聚合物纖維砂壁漿揪聚合物纖扭維砂漿是一種鳳高性能的水泥郊砂漿，與普通指水泥砂漿相比子它具有固結(jié)快鴨、強(qiáng)度高、抗魂裂、抗折、抗絕沖擊、抗疲勞炸、與混凝土粘店結(jié)力強(qiáng)等特點(diǎn)盜。拔聚合物纖往維砂漿主要用趴來修補(bǔ)碳化處趨混凝土或其它扶破損混凝土，良可提高混凝土炭的抗碳化的能題力。循感殖3.3.2沉YZJ-寬5鮮裂縫修補(bǔ)膠（方注射劑）若恥摸YZJ-蘿5昨裂縫修補(bǔ)膠為功混凝土裂縫灌類注專用膠。它盯具有粘結(jié)強(qiáng)度行高，可灌性好勸的特點(diǎn)。上主要性能索指標(biāo)如下：確膠體性能扒：裁抗拉強(qiáng)貍度趁≥超20MP閃a終抗壓強(qiáng)固度打≥圣50MPa瞧受拉彈性揉模連量盜≥鍋1500MP良a鳴抗彎強(qiáng)納度扶≥歷45MPa影粘結(jié)性能辜：補(bǔ)鋼－鋼拉偉伸強(qiáng)迷度偉≥床10MPa潔鋼－混凝紙土粘接正拉強(qiáng)豎度衣≥錫2.5MP笛a(bǔ)留，且為混凝土伴內(nèi)聚破壞火犯探3.3.3蒜YZJ-遲T概浸入型混凝土滴防護(hù)涂料鋒言濕YZJ-撇T愧為具有浸入混濕凝土裂縫、微溝細(xì)孔內(nèi)的性能豐，將其涂抹在篩混凝土表面，仙它可浸入混凝裙土內(nèi)，在混凝從土的表層形成劑防護(hù)層，具有孕抗酸、堿鹽及婚其它有害氣體現(xiàn)的侵蝕作用，拒達(dá)到保護(hù)混凝店土。防止碳化練的目的。粒編解4榴.頁施工程序及工律藝要求乳貫凳4.1國道混凝土防碳化魔處理姜脖⑴微四劃定處理范圍次根據(jù)檢測凈結(jié)果，劃定混撫凝土碳化的部縮位，確定需處愁理的范圍。知暫⑵盟根清除混凝土碳碗化層暴根據(jù)混凝饑土碳化的不同票程度，采取不專同的清除方法薦。弟續(xù)①挽凱碳化嚴(yán)重，碳盾化部位混凝土彎破損，鋼筋外愿露，需將松散顧、破損混凝土罩鑿除，露出鋼獲筋，以便對鋼戰(zhàn)筋除銹處理。默宋②響閃碳化不嚴(yán)重，幣混凝土表面輕墾微破損，可采病用手提角磨機(jī)頌打磨。若需處置理的面積大，射用沖砂機(jī)處理毅更好。將純凈題干燥的天然石驅(qū)英粗砂裝入沖駱砂機(jī)中，用高在壓氣將石英砂脖噴到混凝土表躍面，這種對混泊凝土表面打磨半的方法效果好仆，效率高。⑶清洗糊用高壓水糠對打磨后的混利凝土表面沖洗在干凈。⑷修補(bǔ)哪對混凝土饞破損嚴(yán)重的部糧位，先用高標(biāo)疾號砂漿或細(xì)石高混凝土修補(bǔ)、荷填平，對外露舍的鋼勺筋鋒評除銹處理或焊進(jìn)接，重新植筋黑補(bǔ)強(qiáng)。隔辮⑸同魚涂抹聚合物纖磚維砂漿攏和涼YZJ-田T牽混凝土防護(hù)膠壺對碳化嚴(yán)未重部位可在混等凝土表涂抹一癢層聚合物纖維旱砂漿，厚繁度脹2捐－君3c謎m愉。要求混凝土庭表濕潤，但無謹(jǐn)積水，先涂刷赴一層混凝土界皮面劑，然后再惑涂抹砂漿。為年增強(qiáng)混凝土的惑抗碳化的能力弟，待砂漿固化鍵后，可在其表鄭面涂刷一哄層侍YZJ-踩T別浸入型混凝土雀防護(hù)膠。吉對混凝土虧碳化輕微的部訊位可在混凝土淋表面直接涂怨刷蹄YZJ-裕T馬混凝土防護(hù)膠恒幫枕4.2踩立裂縫處理清填叔戚糕表面封閉白對網(wǎng)狀微略細(xì)裂縫、寬螞度老≤齊0.2m云m和的裂縫均采用長表面封閉法。什金①煎混凝土表面處忍理。除去混凝當(dāng)土表面松散劣疫質(zhì)混凝土，用威高壓氣吹除混幕凝土碎屑和粉暈塵，用水清洗都混凝土表面。病勒②殊涂膠。待混凝騎土表面干燥后坦用專用的裂縫俗封閉膠涂抹在絞裂縫區(qū)域內(nèi)，幅涂膠時(shí)應(yīng)用力拍壓抹，一般涂奴抹絹2泥－刪3紋遍為宜。銷復(fù)③偷表面防護(hù)。按遍設(shè)計(jì)要求，在院混凝土表面再檢涂刷表面防護(hù)擱膠或涂抹砂漿鞭進(jìn)行表面防護(hù)脅。涼你鄭濟(jì)澇壓力注漿毛對寬度悄＞眠0.2m競m機(jī)的裂縫采用壓迅力注漿法對裂?？p進(jìn)行處理。糕繪①迫表面處理。沿睜裂縫鑿槽，清每除劣質(zhì)混凝土幟、碎屑及粉塵英，并清洗干凈蓮。覺礦②秤埋設(shè)灌漿嘴。供沿裂縫走向布炸置灌漿嘴，間厲距坊為摘30燃0蘋－脅500mm.頸埋設(shè)灌漿戰(zhàn)嘴時(shí)，應(yīng)使其焦中心對準(zhǔn)裂縫者。式字③妙密封。用密封場材料將裂縫頂價(jià)部封閉，使之孔形成密閉的裂鏟縫空腔，以便貞注膠。彎優(yōu)④面騙裂縫封閉后應(yīng)封通氣檢查，檢瀉查裂縫頂部是害否封閉密實(shí)，剩凡漏氣處都應(yīng)眠進(jìn)行處理，直屯至完全密封為蹲止。捆民⑤坊板制膠?？装醇碮ZJ-跡5脾裂縫修補(bǔ)膠使靜用說明書中的捕配比配制。一什般用攪拌機(jī)拌卸膠，要充分?jǐn)嚺?，使兩組分拐膠液攪拌均勻房?？鍨酡藜裳龉嗄z。沿裂縫東一端的灌膠嘴科加壓灌膠，按負(fù)序依次逐一灌躺膠，直至最后督一個(gè)灌膠孔出位膠，再恒息壓錘1螺0擾分鐘左右停灌防，灌膠結(jié)束。通灌膠壓力一般貫控制貢在瓶0.3MP襖a坊左右。聾質(zhì)⑦檢精檢查。灌膠結(jié)循束后，采用壓陵氣或壓