謝明勇

(新疆巴州水利水電勘測設(shè)計院，新疆庫爾勒 841000)

目前許多已建水閘的建設(shè)年代久遠(yuǎn)，限于當(dāng)時的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，從其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)所用的材料，到結(jié)構(gòu)型式等方面都不能滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及水利規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的要求。多年的運(yùn)行使用使本身存在的問題日益暴露。《水閘安全鑒定規(guī)定》(SL214-98)要求水閘投入運(yùn)用后每隔15～20年，應(yīng)進(jìn)行一次全面安全鑒定。本文以庫塔干渠東干渠水閘混凝土工程現(xiàn)場安全檢測為例，闡述水閘安全檢測的內(nèi)容和結(jié)果。

1 工程概況

庫塔干渠東干渠(上段)工程地處新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣境內(nèi)，首端接希尼爾水庫分水閘，尾端接孔雀河阿恰樞紐(孔雀河阿恰龍口)。渠線沿塔里木盆地東北部的庫魯克山山前沖積平原由北向南延伸，最后投入孔雀河阿恰樞紐(孔雀河阿恰龍口)處，全長43.459km。

庫塔干渠東干渠(上段)水閘包括生態(tài)閘(7+000)、生態(tài)閘(15+200)及阿克蘇甫閘(37+260)，工程按3級水工建筑物設(shè)計，閘孔凈寬4m，水閘設(shè)計流量為 25m3/s，加大流量 30m3/s。其中生態(tài)閘(7+000)底板頂面高程 891.23m，生態(tài)閘(15+200)底板頂面高程 883.41m，阿克蘇甫閘(37+260)底板頂面高程 878.01m，三處水閘均設(shè)有左、右兩孔，閘門采用螺桿式平面鋼閘門，閘門啟閉機(jī)均采用2×5t雙吊點手電兩用螺桿式啟閉機(jī)。水閘具有調(diào)節(jié)灌溉用水的重要作用。

工程區(qū)位于庫魯克山山前沖積扇和孔雀河沖洪積平原區(qū)內(nèi)，地形平坦，出露地層主要為第三系河湖相沉積的泥巖、砂巖、粉砂巖以及第四系沖擊洪、風(fēng)積而成的砂礫石，細(xì)砂、亞砂土、亞粘土、粘土等。渠道揭露地層為第三系、第四系地層；沿渠線自上游向下游地層變化趨勢為，第三系地層減薄，第四系地層增厚，在 20+000以后基本上沒有揭露第三系地層。第三系砂巖、粉砂巖，第四系沙土屬中等透水性地層；第三系泥巖，第四系亞砂土、亞粘土、粘土等屬弱透水性地層。地下水位埋深在0.6～4.0m左右。

2 混凝土工程現(xiàn)場檢測內(nèi)容及檢測依據(jù)

為了配合工程安全鑒定工作，混凝土工程檢測包括外觀調(diào)查檢測(如混凝土裂縫、鋼筋銹脹)，混凝土強(qiáng)度、碳化深度，保護(hù)層厚度等。

檢測依據(jù)的規(guī)范有：《水閘安全鑒定規(guī)定》(SL214-98)、《水閘施工規(guī)范》(SL27-91)、《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL191-2008)、《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)。

3 混凝土工程檢測

3.1 外觀缺陷調(diào)查與檢測

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外觀缺陷調(diào)查主要有閘墩、扭面和排架等。

(1)閘墩。各水閘閘墩水面變動區(qū)均受凍融破壞，表面露石。

(2)扭面。各閘混凝土扭面上部均存在大量裂縫，部分裂縫寬度達(dá)到或超過了0.3mm，裂縫統(tǒng)計詳見表1。各閘扭面混凝土水位變動區(qū)受凍融破壞較嚴(yán)重，部分扭面結(jié)構(gòu)分縫存在錯位、填充物缺失現(xiàn)象。

(3)排架(工作橋)。排架基本完好。

表1 裂縫統(tǒng)計

3.2 混凝土強(qiáng)度檢測

采用回彈法測定混凝土抗壓強(qiáng)度，檢測部位包括閘墩、混凝土扭面與交通橋等。強(qiáng)度檢測結(jié)果見表 2～4。結(jié)果表明：生態(tài)閘(7+000)除交通橋混凝土強(qiáng)度推定值外其余構(gòu)件均不滿足設(shè)計要求；生態(tài)閘(15+200)中閘墩混凝土強(qiáng)度推定值不滿足設(shè)計要求；阿克蘇甫閘上游右岸扭面、下游左岸扭面和交通橋的混凝土強(qiáng)度推定值不滿足設(shè)計要求。

表2 生態(tài)閘(7+000)混凝土回彈抗壓強(qiáng)度(單位：MPa)

表3 生態(tài)閘(15+200)混凝土回彈抗壓強(qiáng)度(單位：MPa)

表4 阿克蘇甫閘混凝土回彈抗壓強(qiáng)度(單位：MPa)

3.3 混凝土碳化深度檢測

在回彈法測定強(qiáng)度的區(qū)域，用沖擊鉆在被測試構(gòu)件表面打孔，清除鉆孔中粉末，在孔內(nèi)噴涂試劑，用游標(biāo)卡尺量測得的表層不變色混凝土的厚度即為混凝土碳化深度?；炷撂蓟瘷z測部位包括閘墩、交通橋等。檢測結(jié)果見表5～7。碳化深度較深，對回彈值影響較大。

表5 生態(tài)閘(7+000)碳化深度檢測(單位：mm)

表6 生態(tài)閘(15+200)碳化深度檢測(單位：mm)

表7 阿克蘇甫閘碳化深度檢測(單位：mm)

3.4 保護(hù)層厚度檢測

在水閘主要構(gòu)件的鋼筋部位選若干測點，用保護(hù)層厚度測定儀測定保護(hù)層厚度和鋼筋深度分布的情況；部分測點用沖擊鉆除去表面混凝土，量測鋼筋保護(hù)層厚度作為校核。各閘鋼筋保護(hù)層厚度檢測結(jié)果見表8～10。

表8 生態(tài)閘(7+000)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(單位：mm)

表9 生態(tài)閘(15+200)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(單位：mm)

表10 阿克蘇甫閘鋼筋保護(hù)層厚度檢測(單位：mm)

4 檢測結(jié)論

通過現(xiàn)場安全檢測和相關(guān)資料分析可知。

(1)水閘整體外觀良好，3處水閘閘墩水位變動區(qū)凍融破壞明顯，表面露石；水閘個別部位混凝土抗壓強(qiáng)度推定值不滿足設(shè)計要求，閘墩鋼筋保護(hù)層厚度均滿足設(shè)計值要求；上下游混凝土扭面表面存在較多裂縫。

(2)水閘防滲設(shè)施良好，各閘扭面混凝土水位變動區(qū)受凍融破壞較嚴(yán)重，表面露石，部分扭面分縫分塊存在錯位、填充物缺失現(xiàn)象。

(3)水閘鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度、碳化深度和保護(hù)層厚度等參數(shù)部分抽樣檢測結(jié)果的離散性較大，表明水閘建造時的部分混凝土質(zhì)量不均勻。