混凝土建筑工程论文 水闸工程施工论文.doc

混凝土建筑工程论文水闸工程施工论文

浅谈对混凝土碳化水闸的加固补强措施
摘要：某水闸长期运行，年久失修，为一病害工程。本文介绍该水闸检测结果及对存在病害的具体分析，还介绍了对该闸除险加固设计的要点及施工程序及施工工艺。关键词：水闸混凝土碳化裂缝加固

1.基本概况

某水闸长60m、宽25m、进水口高6m，由6孔净宽8m的泄水孔组成。该闸建成几十年，因长期运行，年久失修，水闸主要结构混凝土碳化严重，闸顶、底板多处裂缝，为一个具有多种病害的工程。为确保该水闸能安全、正常的运行，2008年12月对该闸进行了全面的检查与检测，以便查清病害的程度、原因，分析可能造成的后果，为除险加固处理提供科学依据。本次检测包括水闸底板、闸墩、闸门、胸墙、闸室顶板与上部结构和进出水池的底板。

2.水闸检测结果及综合分析

经对水闸各结构全面、仔细地检查、检测，发现主要病害是钢筋

混凝土结构的混凝土碳化和裂缝。2.1混凝土碳化闸室的底板、闸墩、闸室顶板、胸墙的混凝土面层都存在不同程度的碳化现象。碳化深度一般为5－30mm之间，局部处混凝土破损、剥落、钢筋外露。混凝土的水泥凝胶体中含有大约25％的氢氧化钙，混凝土的PH值为12－13，呈强碱性。混凝土中的钢筋在这种强碱性环境中，表面会形成钝化保护膜，可以有效地抑制钢筋锈蚀。但混凝土碳化现象就是使氢氧化钙转变为碳酸钙，混凝土的PH值为8.5－10，接近中性，破坏了混凝土中保护钢筋的碱性环境，导致钢筋容易被腐蚀。2.2裂缝裂缝主要出现在闸底板下游的中部、胸墙及闸室下游闸墩的中下部都有裂缝，裂缝的走向不确定，在胸墙和闸墩部位大多为网状，中部各跨闸底板多为顺水流方向裂缝，缝长1－3m不等，裂缝宽度不一，一般在0.15－2.0mm，裂缝深度为0.1－0.5m不等。裂缝产生的原因比较复杂。在检查中未发现基础有不均匀沉降的现象，底板下游中部的裂缝有可能是几十年来受温度反复变化作用的结果。水闸底板跨度大，在底板上闸墩区的刚度远大于跨中区。当环境温度发生剧烈变化导致闸底板伸缩变形时，底板下游跨中部是相对的薄弱区，这就是闸底板下游中部面层裂缝的主要原因。钢筋混凝土中的裂缝是很难避免的，但对裂缝的宽度必须加以限

制。裂缝的存在很易使大气中的水分的有害气体、物质传入缝隙深处，腐蚀混凝土和钢筋，严重时不仅影响结构正常使用，还可能破坏结构的整体性，影响结构的承载能力。2.3伸缩缝止水破损严重闸室及底板伸缩缝大都损坏。部分橡胶止水带老化、破损严重。经对水闸各主要结构全面、细致地检查，结果，该水闸存在不同程度的病害，已经严重影响水闸的安全，必须采取有效的措施对该闸进行除险加固处理，确保水闸的安全运行。

3.水闸的加固设计

3.1加固设计要求根据已查明的水闸的病害和存在的问题，对该水闸进行加固设计。设计要求如下：⑴消除混凝土碳化层，增强混凝土的抗碳化能力；⑵封闭裂缝，确保结构的整体性和设计工作性能；⑶更换已损坏和老化的止水材料，确保止水的可靠性。3.2加固设计要点经对水闸检查结果表明，该闸启闭室底板以上部分尚未发现有病害的反映，所以维修加固主要是针对下部结构的病害进行处理。⑴闸室

对闸室底板、闸墩、胸墙及顶板的混凝土进行防碳化处理。首先除去原有的混凝土碳化层，然后涂抹一层聚合物纤维砂浆，增强混凝土的抗碳化能力。对胸墙和闸墩部位的网状裂缝及底板的裂缝分别处理。当裂缝宽度b≤0.2mm，在混凝土表面涂抹结构胶封闭裂缝；当裂缝宽度b＞0.2mm时，采用压力注浆法封闭裂缝。⑵进出口导水翼墙进出口导水翼墙是水闸重要的连接建筑物。主要对其做防碳化处理，除去碳化层，表面涂抹聚合物纤维砂浆，然后再涂抹一层侵入型混凝土防护胶，这样既可长期防备有害物质的侵蚀，又有美观的作用。⑶防冲池防冲池是将经过消力池消能后的洪水进一步消能，送入下游河道的最后一道结构物。应在原设计基础上适当增厚加长，确保其防冲作用。3.3加固材料3.3.1聚合物纤维砂浆聚合物纤维砂浆是一种高性能的水泥砂浆，与普通水泥砂浆相比它具有固结快、强度高、抗裂、抗折、抗冲击、抗疲劳、与混凝土粘结力强等特点。聚合物纤维砂浆主要用来修补碳化处混凝土或其它破损混凝土，可提高混凝土的抗碳化的能力。

3.3.2YZJ-5裂缝修补胶（注射剂）YZJ-5裂缝修补胶为混凝土裂缝灌注专用胶。它具有粘结强度高，可灌性好的特点。主要性能指标如下：胶体性能：抗拉强度≥20MPa抗压强度≥50MPa受拉弹性模量≥1500MPa抗弯强度≥45MPa粘结性能：钢－钢拉伸强度≥10MPa钢－混凝土粘接正拉强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏3.3.3YZJ-T浸入型混凝土防护涂料YZJ-T为具有浸入混凝土裂缝、微细孔内的性能，将其涂抹在混凝土表面，它可浸入混凝土内，在混凝土的表层形成防护层，具有抗酸、碱盐及其它有