盧陳濤

(浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司， 浙江 溫州　325000)

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桐溪渡槽裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固處理技術(shù)研究

盧陳濤

(浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司， 浙江 溫州325000)

【摘要】本文通過(guò)對(duì)桐溪渡槽槽身結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算，結(jié)合工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析了渡槽裂縫是由于槽身結(jié)構(gòu)抗裂強(qiáng)度不足及原材料老化等引起，通過(guò)采取封縫、補(bǔ)強(qiáng)加固、止水結(jié)構(gòu)修復(fù)等工程措施，在不影響工程運(yùn)行安全的前提下完成了修復(fù)工作并取得良好的效果。

【關(guān)鍵詞】渡槽裂縫； 修復(fù)； 技術(shù)

1工程概況

桐溪渡槽是趙山渡引水工程輸水渠系北干渠主要建筑物之一，位于烏巖腳隧洞出口和丁岙渡槽之間，全長(zhǎng)272m，共有9跨，其中順?biāo)鞣较?～8號(hào)槽段長(zhǎng)32m，第9號(hào)槽段長(zhǎng)16m，設(shè)計(jì)流量22.80m3/s，校核流量24.70m3/s。槽身4.80m×3.90m(寬×高)，250號(hào)鋼筋混凝土薄壁矩形箱式結(jié)構(gòu)，側(cè)墻和板的厚度為0.30m，頂板為0.20m。支座基礎(chǔ)從上至下依次為直徑1m 的250號(hào)鋼筋混凝土墩帽和250號(hào)鋼筋混凝土灌注樁。槽身伸縮縫設(shè)橡膠與銅片兩道止水，由鋼板和螺栓固定。

1997年9月，該工程正式開工，2001年12月完工投入試運(yùn)行，2002年10月通過(guò)初步竣工驗(yàn)收正式投入運(yùn)行。

2桐溪渡槽槽身裂縫現(xiàn)狀調(diào)查

桐溪渡槽自從投入運(yùn)行以來(lái)，至今已10余年，近年來(lái)槽身側(cè)墻及底板陸續(xù)出現(xiàn)眾多細(xì)小裂縫，并且有加速趨勢(shì)。槽身裂縫主要分布在順?biāo)鞣较虻闹ё恢煤蛡?cè)墻的中部，走向?yàn)榇怪彼鞣较颍庥^呈倒八字形。槽身底板細(xì)裂縫位于跨中部位，走向?yàn)榇怪彼鞣较?。詳?xì)情況見表1。

表1　桐溪渡槽槽身裂縫檢測(cè)統(tǒng)計(jì)

注槽段順序按順?biāo)鞣较蚺帕?/p>

3槽身裂縫成因分析

3.1槽身結(jié)構(gòu)復(fù)核成果分析

桐溪渡槽的計(jì)算受力分析見表2。

表2　桐溪渡槽的計(jì)算受力分析

槽身結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算成果表明，在不考慮混凝土和鋼筋強(qiáng)度與原設(shè)計(jì)差異條件下， 縱向結(jié)構(gòu)支座抗裂與斜裂縫驗(yàn)算不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，是槽身產(chǎn)生裂縫的主要原因。

3.2建設(shè)條件分析

桐溪渡槽建設(shè)時(shí)間為20世紀(jì)90年代， 受當(dāng)時(shí)建設(shè)條件的限制，桐溪渡槽在施工圖設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土強(qiáng)度、鋼筋用量等方面安全余度偏小，再加上當(dāng)時(shí)施工工藝較為簡(jiǎn)單，如混凝土澆筑過(guò)程中沒有采取溫控措施與監(jiān)測(cè)，可能導(dǎo)致渡槽的實(shí)際受力與設(shè)計(jì)計(jì)算值有所偏差，也是渡槽產(chǎn)生裂縫的原因之一。

4槽身加固和修補(bǔ)措施

4.1槽身裂縫處理

4.1.1材料選用

環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是固化速度快、硬度大、抗沖磨損強(qiáng)、抗化學(xué)等。而以環(huán)氧樹脂制成的環(huán)氧樹脂漿液，更是具有黏結(jié)性強(qiáng)、收縮率小、密封性好等優(yōu)勢(shì)。因此，渡槽身裂縫采用環(huán)氧樹脂與漿液進(jìn)行充填灌漿的方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。

4.1.2補(bǔ)強(qiáng)處理方式

縫深小于5cm的淺層裂縫，采用沿裂縫開寬5cm、深5cm 的V形槽，槽內(nèi)充填環(huán)氧砂漿方法進(jìn)行處理；縫深大于5cm的深層裂縫，用環(huán)氧樹脂漿液為材料進(jìn)行灌漿處理。

4.1.3施工工藝

?鉆孔采用騎縫孔，孔直徑是20mm，孔間距50cm，鉆孔位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整；?清縫過(guò)程吹凈孔內(nèi)全部碎屑；?埋入灌漿管；?用風(fēng)、水或漿等進(jìn)行試漏；?由低到高、由一端向另一端依次推進(jìn)，初始灌漿壓力0.15MPa，然后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整壓力；?在15～30min內(nèi)，吸漿率控制在10mL/min范圍，并且壓力不變時(shí)拔管封孔。

4.2槽身的結(jié)構(gòu)加固措施

4.2.1材料選用

槽身需要使用粘貼碳纖對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。碳纖維布是修復(fù)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新型高效材料，采用樹脂類材料，使得碳纖維粘貼于混凝土表面同時(shí)利用其良好的抗拉強(qiáng)度，增強(qiáng)構(gòu)件承載力，并對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)，充分體現(xiàn)出高強(qiáng)、便捷、工效高、抗?jié)B性好等優(yōu)點(diǎn)。

4.2.2碳纖維布布置

槽身橫向結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維布環(huán)形箍進(jìn)行加固，布寬20cm，厚1.20mm，間距20～50cm；縱向結(jié)構(gòu)，對(duì)側(cè)墻的頂部和底部采用粘貼碳纖維布直線板進(jìn)行加固，布寬10cm，厚1.20mm，間距10cm；縱向與橫向接頭部分，先進(jìn)行側(cè)墻頂部和底部碳纖維布粘貼，粘貼完成后在外側(cè)進(jìn)行碳纖維布環(huán)形箍粘貼，碳纖維布環(huán)形箍在側(cè)墻外側(cè)底部重疊并用不銹鋼壓條和膨脹螺栓進(jìn)行錨固，如下圖所示。

桐溪渡槽使用碳纖維布的加固圖

4.2.3施工工藝

?清理加固工程的障礙物，運(yùn)用砂輪機(jī)把底部位置打磨平整，用風(fēng)砂機(jī)清除表面雜物和刷丙酮樹脂；?在基底部位涂刷環(huán)氧樹脂，將其材料滲透到混凝土內(nèi)部，提高混凝土同碳纖維兩個(gè)部位的黏結(jié)力；?使用整平材料修補(bǔ)樹脂，填充不平整的部位；?涂刷粘貼樹脂，之后粘貼碳纖維；?粘貼完所有碳纖維布后再涂刷一層粘貼樹脂。

4.3槽段間伸縮縫止水結(jié)構(gòu)修復(fù)

4.3.1伸縮縫內(nèi)側(cè)處理

伸縮縫內(nèi)側(cè)部分采用開槽、嵌填柔性填料、蓋片封閉、聚合物砂漿保護(hù)抹平的方法進(jìn)行處理。主要施工步驟：?清除原伸縮縫內(nèi)止水材料；?沿原U形槽兩側(cè)各切割寬30～50mm，在切割中如有局部松動(dòng)混凝土塊脫落，用聚合物砂漿澆筑填平，確保槽身結(jié)構(gòu)平整；?用鋼絲刷等工具將槽內(nèi)雜、污物清理干凈，用煤氣噴槍烘烤槽身內(nèi)表面并保持干燥；?先嵌填膨脹止水條(尺寸為2cm×2cm)，要求止水條平順不扭曲。在U形槽內(nèi)表面、矩形槽底面及側(cè)面15mm范圍內(nèi)涂刷SR底膠，將預(yù)制的SR塑性止水條嵌入伸縮縫內(nèi)，壓緊、壓實(shí)、壓平整，并高出槽底10～15mm；?根據(jù)不銹鋼壓條中成孔在矩形槽底布置螺栓孔，在SR塑性止水材料表面粘貼一層SR防滲蓋片，兩側(cè)用不銹鋼膨脹壓條與螺栓固定，要求不銹鋼壓條平順無(wú)翹曲，不銹鋼膨脹螺栓不漏設(shè)，蓋片周邊用961增厚環(huán)氧(或8503彈性聚氨酯)封閉；?用903聚合物水泥砂漿將矩形槽封閉、抹平，中間在原伸縮縫相應(yīng)位置預(yù)留15mm寬小槽，待903聚合物水泥砂漿終凝后嵌填彈性聚氨酯。

4.3.2伸縮縫外側(cè)處理

伸縮縫外側(cè)部分采用縫內(nèi)嵌柔性填料縫面安裝鋼板支撐，防止填料脫落的方法進(jìn)行處理。主要施工步驟： ?預(yù)制長(zhǎng)度與伸縮縫適應(yīng)，寬厚為30cm×4mm(寬×厚)的鋼板，在鋼板一側(cè)以25cm間距預(yù)留φ10mm螺栓孔；?將制作好的鋼板對(duì)稱放置在伸縮縫上，在其預(yù)留孔一側(cè)用膨脹螺栓將其固定，另一側(cè)無(wú)需固定，以適應(yīng)伸縮縫變形。

5小結(jié)

通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算和運(yùn)行監(jiān)測(cè)資料數(shù)據(jù)分析可知，造成桐溪渡槽槽身裂縫主要是槽身結(jié)構(gòu)抗裂強(qiáng)度不足及原材料老化等原因，針對(duì)這些原因，先對(duì)槽身細(xì)裂縫進(jìn)行封縫處理，然后采用粘貼碳纖維布材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，同時(shí)，對(duì)伸縮縫止水部分采取迎水側(cè)嵌SR止水條、背水側(cè)設(shè)置鋼板壓條進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。經(jīng)過(guò)處理后渡槽運(yùn)行工況良好，節(jié)省了資金，提高了渡槽的使用壽命，為保障樞紐供水安全與效益發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)

韓峰.淺談渡槽補(bǔ)強(qiáng)加固中增設(shè)支座方案的設(shè)計(jì) [J].小水電,2012,4.

DOI:10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.07.020

中圖分類號(hào)：TV672+.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1005-4774(2016)07- 0074- 03

Research on crack strenghening and reinforcement treatment technology in Tongxi Aqueduct

LU Chentao

(ZhejiangShanxiEconomicDevelopmentCo.,Ltd.,Wenzhou325000,China)

Abstract：In the paper, Tongxi Aqueduct body structure is rechecked and calculated. Engineering operation monitoring data is combined for analyzing that the aqueduct cracks are caused by insufficient aqueduct body structure anti-cracking strength, raw material aging, etc. The restoration work is completed and excellent effect is achieved under the precondition of not affecting engineering operation safety through adopting engineering measures such as crack sealing, strenghening and reinforcement, water stop structure repair, etc.

Key words：aqueduct cracks; repair; technology