(安徽省水利水電勘測設(shè)計院工程質(zhì)量檢測所 合肥 230000)
某排洪站流域總面積169km2,根據(jù)地形狀況可將全流域分成山丘區(qū)和圩區(qū)兩部分,其中山丘區(qū)面積117.4km2,圩區(qū)面積51.6km2。是一項具有自排、抽排和防洪等綜合效益的水利樞紐工程,建于1992年,設(shè)計排洪流量22.4m3/s,共8 臺機組,總裝機容量1040kW,主要建筑物有排洪引水渠、前池、站身、壓力水箱、排洪出水涵和出口控制段等。經(jīng)過30 多年的運行,水工建筑物老化,混凝土碳化剝蝕嚴重。
依據(jù)《泵站安全鑒定規(guī)程》要求,對其主要建筑物進行安全檢測。通過現(xiàn)場對主要建筑物外觀質(zhì)量巡視檢查可知,泵室流道和水泵層混凝土老化、侵蝕較嚴重,碳化深度較深,出水池、穿堤箱涵和防洪閘鋼筋混凝土老化嚴重,多處鋼筋銹脹外露,漿砌石構(gòu)件砌筑砂漿多處存在砌筑砂漿缺失。
采用回彈法,對主要混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件(泵室流道層、水泵層、電機層、廠房、出水池、穿堤箱涵)的抗壓強度進行檢測,檢測成果見表1。
依據(jù):《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)。
根據(jù)表1分析可知抽檢的攔污閘閘墩、電機組流道層墩墻、電機組水泵梁、電機組電機梁、主廠房排架柱、出水池側(cè)墻、穿堤箱涵側(cè)墻的混凝土抗壓強度推定值分別為20.0MPa、17.1MPa、14.1MPa、20.8MPa、19.5MPa、17.3MPa、20.6MPa,整體上現(xiàn)齡期抗壓強度都有所下降,降幅比的范圍為13.5%~28%。
為了解混凝土構(gòu)件鋼筋銹蝕狀況,對某河排洪站泵站的主要混凝土構(gòu)件鋼筋保護層厚度檢測,檢測成果分別見表2。
依據(jù):《混凝土中感覺檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T 152-2019)。
根據(jù)表2中抽檢的混凝土構(gòu)件鋼筋保護層厚度,結(jié)合構(gòu)件的混凝土碳化深度可知,抽檢的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土鋼筋保護層厚度平均值均小于碳化深度,影響深度差值范圍3.15%~27.36%,說明抽檢的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土內(nèi)部鋼筋具備銹蝕條件,鋼筋的結(jié)構(gòu)性能發(fā)生改變,抗拉作用大打折扣,嚴重影響了整體構(gòu)件的穩(wěn)定性。
使用貫入法,對某河排洪站攔污閘左側(cè)墩墻、泵房右側(cè)擋墻、防洪閘下游右側(cè)翼墻的砌筑砂漿強度進行檢測,檢測成果見表3。
表2 泵站主要構(gòu)件混凝土碳化、鋼筋保護層厚度匯總表
表3 貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度匯總表
依據(jù):《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 136-2017)。
根據(jù)表3抽檢數(shù)據(jù)分析可知,抽檢的上、下游翼墻的砌筑砂漿抗壓強度推定值為3.0~5.4MPa。
上、下游干砌石和漿砌石,其中干砌石部分損毀嚴重,絕大部分已經(jīng)缺失;漿砌石部分受水體沖刷,損毀較嚴重,表面坑洼不平。圓弧型翼墻,漿砌石結(jié)構(gòu),水位交匯處存在勾縫砂漿脫落、砌筑砂漿空洞現(xiàn)象。流道層和水泵層混凝土老化、剝蝕、麻面極為普遍,多處鋼筋銹脹外露,電機梁存在兩處原始施工澆筑不佳導(dǎo)致的蜂窩麻面現(xiàn)象。穿堤箱涵混凝土老化、剝蝕極為普遍。出口防洪閘混凝土老化,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),多處鋼筋銹脹外露。
采用回彈法檢測某河排洪站主要混凝土構(gòu)件抗壓強度:抽檢的攔污閘閘墩、電機組流道層墩墻、電機組水泵梁、電機組電機梁、主廠房排架柱、出水池側(cè)墻、穿堤箱涵側(cè)墻的混凝土抗壓強度推定值分別為20.0MPa、17.1MPa、14.1MPa、20.8MPa、19.5MPa、17.3MPa、20.6MPa,其對應(yīng)的混凝土現(xiàn)齡期抗壓強度推定值均小于設(shè)計值,降幅范圍比為13.5%~28%,可見混凝土老化嚴重。
抽檢的水工建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土鋼筋保護層厚度平均值小于碳化深度平均值,影響深度差值范圍3.15%~27.36%,說明抽檢的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土內(nèi)部鋼筋具備銹蝕條件,此類水工建筑物內(nèi)部鋼筋腐蝕破壞嚴重。
采用貫入法檢測泵站主要漿砌石結(jié)構(gòu)構(gòu)件的砌筑砂漿強度,抽檢的上、下游側(cè)翼墻的砌筑砂漿抗壓強度推定值范圍為3.0~5.4MPa。
(1)根據(jù)檢測結(jié)果分析與研究,對某河排洪站主要建筑物的安全類別進行評定:對攔污閘的建筑物安全類別評定為四類,對泵室的建筑物安全類別評定為三類,對出水池的建筑物安全類別評定為四類,對穿堤涵箱的建筑物安全類別評定為三類。
(2)某河排洪站,建筑物以鋼筋混凝土為主,混凝土構(gòu)件碳化嚴重,鋼筋存在明顯銹蝕狀況,并且混凝土構(gòu)件的抗壓強度推定值偏低,對該工程安全運行帶來較大的安全隱患,構(gòu)件之間伸縮縫,均出現(xiàn)不同程度拉伸,建議對該泵站的建筑物安全類別綜合評定為四類建筑物,建議考慮拆除重建■