張東霞，呂鴻翔，任澤儉

（南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250109）

南水北調(diào)濟(jì)南市區(qū)段輸水工程是膠東輸水干線西段工程的關(guān)鍵性工程，工程全長(zhǎng)23.59 km，設(shè)計(jì)輸水流量50 m3/s，加大輸水流量60 m3/s，洪水設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)采用100 年一遇，除澇標(biāo)準(zhǔn)10 年一遇。輸水暗涵為3 孔鋼筋混凝土箱涵，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，設(shè)計(jì)比降1/8 700，標(biāo)準(zhǔn)過(guò)水?dāng)嗝?～4.9 m×4.7 m。檢修孔為 0.8 m×0.8 m 及 1 m×1 m 兩種規(guī)格，沿途與輸水暗涵交叉的排水溝和排水溝處以局部下臥方式穿越，下臥段設(shè)置排氣孔。

暗涵一般每年10 月至次年5 月通水，6～9 月停水。暗涵輸水工程于2009 年開(kāi)工，2012 年底主體工程完工，并于2013 年11 月正式通水，迄今已運(yùn)行7 年。自運(yùn)行至今尚未對(duì)箱涵內(nèi)部進(jìn)行過(guò)全面檢查，無(wú)法獲得對(duì)工程當(dāng)前狀態(tài)的清晰認(rèn)識(shí)，有必要對(duì)其進(jìn)行全面的實(shí)地檢查，以了解其運(yùn)行狀況。

1 檢測(cè)原則

結(jié)合類似水利水電工程暗涵的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，制訂了如下三方面的檢測(cè)原則：一是以保障工程安全和正常運(yùn)行為基本目標(biāo)，合理掌控檢測(cè)頻次，避免過(guò)度投入造成浪費(fèi)，盡量選擇在停水期進(jìn)行檢修。二是定期檢測(cè)與不定期檢測(cè)相結(jié)合，水下檢測(cè)與排空檢測(cè)相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)調(diào)安排。三是以無(wú)損檢測(cè)為主，十分必要時(shí)再取混凝土芯進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，擬定檢修方案，并適時(shí)調(diào)整檢測(cè)計(jì)劃。

2 檢測(cè)計(jì)劃

2.1 定期檢測(cè)

暗涵為地下輸水工程，考慮工程線路較長(zhǎng)，為使暗涵內(nèi)具備檢測(cè)條件，排空檢測(cè)時(shí)需持續(xù)通風(fēng)、供電，因此，無(wú)論排空檢測(cè)內(nèi)容多少，每次排空檢測(cè)費(fèi)用都會(huì)較高。參考南水北調(diào)中線相關(guān)工程擬定檢測(cè)（檢修）頻次，兼顧節(jié)省檢測(cè)工程投資，宜采用水下檢測(cè)方式，加密定期檢測(cè)頻次，定期水下檢測(cè)的時(shí)間宜為兩次定期排空檢測(cè)時(shí)間段之間，定為3～5 年為宜。

2.2 不定期檢測(cè)

基于上述原因，不定期檢測(cè)一般也采用水下檢測(cè)方式，不定期水下檢測(cè)時(shí)機(jī)根據(jù)以下情況確定：一是定期檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不能確定近期是否有較快惡化的可能，需間隔一定時(shí)間進(jìn)行復(fù)檢。二是暗涵進(jìn)、出口的水位與流量之間的關(guān)系發(fā)生變化。三是暗涵出口水質(zhì)、濁度與暗涵進(jìn)口相比發(fā)生變化。四是發(fā)現(xiàn)外觀變形異常。五是發(fā)生其他異?，F(xiàn)象，經(jīng)分析認(rèn)為需要檢測(cè)時(shí)。

當(dāng)工程的局部破損較為嚴(yán)重，不及時(shí)檢修將影響到工程安全和正常運(yùn)行，需安排排空檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果實(shí)施檢修。

3 全面檢測(cè)方案

3.1 檢測(cè)內(nèi)容

涵身段普查主要檢測(cè)表觀缺陷、回彈普查；涵身段詳查主要包括回彈強(qiáng)度、鋼筋銹蝕、無(wú)損無(wú)傷檢測(cè)。十分必要時(shí)，取混凝土芯進(jìn)行芯樣強(qiáng)度、芯樣抗凍、芯樣抗?jié)B、芯樣腐蝕檢測(cè)。輔助設(shè)施普查包括檢修孔、進(jìn)人孔、排氣孔及閘門普查和鋼筋銹蝕、抗凍、抗?jié)B、腐蝕性檢測(cè)等。

3.2 檢測(cè)方案

1）普查表觀缺陷檢測(cè)。根據(jù)通風(fēng)口分布情況分區(qū)進(jìn)行通風(fēng)照明，排滲清淤，用高壓水槍清洗管壁，對(duì)涵節(jié)連續(xù)編號(hào)。涵壁表觀缺陷、裂縫分類編碼、測(cè)繪，采用裂縫顯微鏡對(duì)混凝土裂縫寬度進(jìn)行測(cè)試，讀數(shù)精度為0.01 mm。使用非金屬超聲檢測(cè)分析儀進(jìn)行混凝土裂縫深度檢測(cè)。對(duì)涵節(jié)間錯(cuò)臺(tái)量測(cè)、接縫滲水進(jìn)行記錄。

2）混凝土回彈法檢測(cè)。混凝土回彈法是利用回彈儀彈擊混凝土表面，以回彈值作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的一種方法?；貜椃z測(cè)是混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中采用的非破損檢測(cè)方法之一，已經(jīng)普遍使用。

每節(jié)箱涵順流向2 m、高1.5 m 處設(shè)1 測(cè)區(qū)，測(cè)區(qū)面積控制在0.04 m2，每個(gè)測(cè)區(qū)布置測(cè)點(diǎn)16個(gè)，剔除其中3 個(gè)最大值和3 個(gè)最小值后，求平均值作為該測(cè)區(qū)的回彈值?；貜棛z測(cè)面為原狀混凝土面，須清除其疏松層和雜物，且不留有粉末及碎屑。

3）混凝土取芯檢測(cè)。鉆芯法是從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣以觀察混凝土內(nèi)部質(zhì)量和檢測(cè)混凝土強(qiáng)度等情況。該檢測(cè)方法一般情況下不予采用，十分特殊情況下，選取有取芯檢測(cè)必要的涵節(jié)取樣，取樣時(shí)要對(duì)鋼筋分布進(jìn)行檢測(cè)，避開(kāi)鋼筋，取樣后要做好封堵恢復(fù)工作。

芯樣按內(nèi)、中、外三層分別制樣，獲取抗壓強(qiáng)度值。每孔芯樣按內(nèi)外兩層分別制樣，進(jìn)行抗凍、抗?jié)B檢測(cè)，獲取抗凍、抗?jié)B指標(biāo)?？箟恒@芯切樣前，用砂紙打磨，涂刷酚酞試液，測(cè)取內(nèi)側(cè)與外側(cè)的碳化深度，進(jìn)行碳化深度檢測(cè)。取抗壓試驗(yàn)殘樣，分層檢測(cè)硫酸根、氯離子等常規(guī)腐蝕性物質(zhì)含量，進(jìn)行芯樣腐蝕檢測(cè)。

4）鋼筋銹蝕檢測(cè)?；炷林械匿摻钿P蝕性狀檢測(cè)采用鋼筋半電池電位法，每詳查涵節(jié)布設(shè)3個(gè)鋼筋銹蝕測(cè)區(qū)，通過(guò)檢測(cè)鋼筋的半電池電位數(shù)據(jù)獲取鋼筋銹蝕情況。

5）無(wú)損測(cè)缺檢測(cè)。每個(gè)詳查涵節(jié)布置6 m2測(cè)區(qū)，即測(cè)線寬0.4 m 長(zhǎng)15 m，可沿軸向、環(huán)向施測(cè)，采用混凝土雷達(dá)、超聲波儀獲取鋼筋分布、保護(hù)層厚度和內(nèi)部缺陷情況，如檢測(cè)合格率高，可將余下工作量用于裂縫檢測(cè)，測(cè)取裂縫的深度及鄰近混凝土的內(nèi)部缺陷情況。

6）混凝土密實(shí)性檢測(cè)。使用墻體透視儀（PS1000）對(duì)混凝土進(jìn)行密實(shí)性檢測(cè)：一是在檢測(cè)部位張貼數(shù)碼定位紙；二是用鋼卷尺測(cè)量測(cè)區(qū)位置的詳細(xì)信息；三是使用墻體透視儀對(duì)混凝土進(jìn)行橫向、縱向掃描；四是通過(guò)軟件反演混凝土墻體的三維影像圖，進(jìn)而評(píng)定混凝土的密實(shí)性。

7）位移監(jiān)測(cè)。暗涵設(shè)有位移觀測(cè)點(diǎn)，在緊鄰檢修孔位置采用鋼管與輸水暗涵頂板連接，鋼管頂部焊接測(cè)點(diǎn)標(biāo)芯，按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行觀測(cè)，匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)位移量。

4 檢測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)詳查結(jié)果計(jì)算各孔芯樣抗壓強(qiáng)度，并按內(nèi)、外兩層計(jì)算各層抗壓強(qiáng)度；將內(nèi)層芯樣的抗壓強(qiáng)度與回彈強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)分析，推測(cè)其余普查管節(jié)強(qiáng)度值；分析混凝土徑向腐蝕現(xiàn)狀、鋼筋銹蝕情況，并匯總混凝土缺陷情況；與設(shè)計(jì)資料對(duì)比，將強(qiáng)度、抗凍指標(biāo)、缺陷情況等綜合分析，從結(jié)構(gòu)安全角度，將各管節(jié)歸類分級(jí)，根據(jù)《城鎮(zhèn)給水管道非開(kāi)挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》相關(guān)條文管道評(píng)估內(nèi)容要求，進(jìn)行維修處理。