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逼闸室及底轮板伸缩缝大都榨损坏。部分橡崭胶止水带老化陡、破损严重。淘经对水闸涝各主要结构全扔面、细致地检修查，结果，该躁水闸存在不同扫程度的病害，掩已经严重影响撇水闸的安全，垂必须采取有效崭的措施对该闸墙进行除险加固辜处理，确保水涝闸的安全运行柜。粉协斜3桑.啊水闸的加固设鄙计缴废支3.1氏肤加固设计要求写根据已查袭明的水闸的病谈害和存在的问立题，对该水闸行进行加固设计帅。设计要求如撒下：脖彩⑴孕旁消除混凝土碳嚷化层，增强混荒凝土的抗碳化痰能力；庄予⑵廊验封闭裂缝，确文保结构的整体戒性和设计工作宜性能；惑繁⑶暗鸦更换已损坏和香老化的止水材充料，确保止水辉的可靠性。爸舱汽3.2券匙加固设计要点奸经对水闸争检查结果表明忽，该闸启闭室词底板以上部分枯尚未发现有病莫害的反映，所渐以维修加固主沉要是针对下部越结构的病害进鼻行处理。⑴闸室锁对闸室底松板、闸墩、胸穷墙及顶板的混侍凝土进行防碳范化处理。首先型除去原有的混笨凝土碳化层，嚼然后涂抹一层飘聚合物纤维砂钩浆，增强混凝劳土的抗碳化能渗力。烈对胸墙和士闸墩部位的网剥状裂缝及底板珍的裂缝分别处护理。当裂缝宽哑度耍b亚≤稿0.2m遗m痕，在混凝土表飞面涂抹结构胶崇封闭裂缝；当匀裂缝宽字度拍b铜＞喷0.2m衰m陪时，采用压力煤注浆法封闭裂年缝。骤蜘⑵辨伴进出口导水翼经墙因进出口导瞧水翼墙是水闸节重要的连接建样筑物。主要对宴其做防碳化处撒理，除去碳化节层，表面涂抹饰聚合物纤维砂称浆，然后再涂扣抹一层侵入型父混凝土防护胶范，这样既可长榴期防备有害物世质的侵蚀，又役有美观的作用术。年逮⑶技见防冲池沸防冲池是厚将经过消力池绘消能后的洪水铸进一步消能，课送入下游河道摊的最后一道结吗构物。应在原蓬设计基础上适餐当增厚加长，哥确保其防冲作见用。舞吹假3.3鄙涨加固材料轰验职接晶聚合物纤维砂壁浆揪聚合物纤扭维砂浆是一种凤高性能的水泥郊砂浆，与普通指水泥砂浆相比子它具有固结快鸭、强度高、抗魂裂、抗折、抗绝冲击、抗疲劳炸、与混凝土粘店结力强等特点盗。拔聚合物纤往维砂浆主要用趴来修补碳化处趋混凝土或其它扶破损混凝土，良可提高混凝土炭的抗碳化的能题力。循感殖3.3.2沉YZJ-宽5鲜裂缝修补胶（方注射剂）若耻摸YZJ-萝5昨裂缝修补胶为功混凝土裂缝灌类注专用胶。它盯具有粘结强度行高，可灌性好劝的特点。上主要性能索指标如下：确胶体性能扒：裁抗拉强狸度趁≥超20MP闪a终抗压强固度打≥圣50MPa瞧受拉弹性揉模连量盗≥锅1500MP良a鸣抗弯强纳度扶≥历45MPa影粘结性能辜：补钢－钢拉伟伸强迷度伟≥床10MPa洁钢－混凝纸土粘接正拉强竖度衣≥锡2.5MP笛a留，且为混凝土伴内聚破坏火犯探3.3.3蒜YZJ-迟T概浸入型混凝土滴防护涂料锋言湿YZJ-撇T愧为具有浸入混湿凝土裂缝、微沟细孔内的性能丰，将其涂抹在筛混凝土表面，仙它可浸入混凝裙土内，在混凝从土的表层形成剂防护层，具有孕抗酸、碱盐及婚其它有害气体现的侵蚀作用，拒达到保护混凝店土。防止碳化练的目的。粒编解4榴.页施工程序及工律艺要求乳贯凳4.1国道混凝土防碳化魔处理姜脖⑴微四划定处理范围次根据检测净结果，划定混抚凝土碳化的部缩位，确定需处愁理的范围。知暂⑵盟根清除混凝土碳碗化层暴根据混凝饥土碳化的不同票程度，采取不专同的清除方法荐。弟续①挽凯碳化严重，碳盾化部位混凝土弯破损，钢筋外愿露，需将松散顾、破损混凝土罩凿除，露出钢获筋，以便对钢战筋除锈处理。默宋②响闪碳化不严重，币混凝土表面轻垦微破损，可采病用手提角磨机颂打磨。若需处置理的面积大，射用冲砂机处理毅更好。将纯净题干燥的天然石驱英粗砂装入冲骆砂机中，用高在压气将石英砂脖喷到混凝土表跃面，这种对混泊凝土表面打磨半的方法效果好仆，效率高。⑶清洗糊用高压水糠对打磨后的混利凝土表面冲洗在干净。⑷修补哪对混凝土馋破损严重的部粮位，先用高标疾号砂浆或细石高混凝土修补、荷填平，对外露舍的钢勺筋锋评除锈处理或焊进接，重新植筋黑补强。隔辫⑸同鱼涂抹聚合物纤砖维砂浆拢和凉YZJ-田T牵混凝土防护胶壶对碳化严未重部位可在混等凝土表涂抹一痒层聚合物纤维旱砂浆，厚繁度胀2捐－君3c谜m愉。要求混凝土庭表湿润，但无谨积水，先涂刷赴一层混凝土界皮面剂，然后再惑涂抹砂浆。为年增强混凝土的惑抗碳化的能力弟，待砂浆固化键后，可在其表郑面涂刷一哄层侍YZJ-踩T别浸入型混凝土雀防护胶。吉对混凝土亏碳化轻微的部讯位可在混凝土淋表面直接涂怨刷蹄YZJ-裕T马混凝土防护胶恒帮枕4.2踩立裂缝处理清填叔戚糕表面封闭白对网状微略细裂缝、宽蚂度老≤齐0.2m云m和的裂缝均采用长表面封闭法。什金①煎混凝土表面处忍理。除去混凝当土表面松散劣疫质混凝土，用威高压气吹除混幕凝土碎屑和粉晕尘，用水清洗都混凝土表面。病勒②殊涂胶。待混凝骑土表面干燥后坦用专用的裂缝俗封闭胶涂抹在绞裂缝区域内，幅涂胶时应用力拍压抹，一般涂奴抹绢2泥－删3纹遍为宜。销复③偷表面防护。按遍设计要求，在院混凝土表面再检涂刷表面防护搁胶或涂抹砂浆鞭进行表面防护胁。凉你郑济涝压力注浆毛对宽度悄＞眠0.2m竞m机的裂缝采用压迅力注浆法对裂玻缝进行处理。糕绘①迫表面处理。沿睁裂缝凿槽，清每除劣质混凝土帜、碎屑及粉尘英，并清洗干净莲。觉矿②秤埋设灌浆嘴。供沿裂缝走向布炸置灌浆嘴，间厉距坊为摘30燃0苹－胁500mm.颈埋设灌浆战嘴时，应使其焦中心对准裂缝者。式字③妙密封。用密封场材料将裂缝顶价部封闭，使之孔形成密闭的裂铲缝空腔，以便贞注胶。弯优④面骗裂缝封闭后应封通气检查，检泻查裂缝顶部是害否封闭密实，剩凡漏气处都应眠进行处理，直屯至完全密封为蹲止。捆民⑤坊板制胶。孔按即YZJ-迹5脾裂缝修补胶使静用说明书中的捕配比配制。一什般用搅拌机拌卸胶，要充分搅怒拌，使两组分拐胶液搅拌均匀房。垮乌⑥忌仰灌胶。沿裂缝东一端的灌胶嘴科加压灌胶，按负序依次逐一灌躺胶，直至最后督一个灌胶孔出位胶，再恒息压锤1螺0扰分钟左右停灌防，灌胶结束。通灌胶压力一般贯控制贡在瓶0.3MP袄a坊左右。聋质⑦检精检查。灌胶结循束后，采用压陵气或压