沈 杰
(啟東市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)室 江蘇啟東 226200)
啟東市濱江臨海,擁有一線擋潮堤165km,其上的大小穿堤建筑物不勝其數(shù),它們在擋潮排澇、控制蓄泄、納潮養(yǎng)殖、御鹵蓄淡等方面發(fā)揮了巨大的作用。但是由于建筑物所處環(huán)境惡劣,加上設(shè)計(jì)、施工和管理上等存在的一些問題造成這些建筑物經(jīng)常性破壞,特別是穿堤涵洞需反復(fù)修復(fù)或提前重建,耗費(fèi)了不少的精力、物力和財(cái)力。筆者把工作中經(jīng)歷過的一些問題和采取的措施提出來供參考。
(1)涵洞內(nèi)出現(xiàn)縱橫裂縫
由于洞身不均勻沉降、傾斜、錯位引起的分縫擴(kuò)張、開裂和混凝土剝落損傷等。嚴(yán)重的有出現(xiàn)底板斷裂等現(xiàn)象。
(2)混凝土碳化
洞身、洞首混凝土嚴(yán)重老化,汽蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,洞壁表面凹凸不平,露石較多,并伴有混凝土損傷,洞壁裂縫,甚至洞壁塌落,嚴(yán)重影響涵洞的運(yùn)行安全。
(3)鋼構(gòu)件、鋼筋銹蝕
這些涵洞長年工作在高氯含量、大濕度的工況中,裸露的鋼構(gòu)件、混凝土碳化后暴露的鋼筋極易受侵蝕。
(4)止水失效、缺損
有的涵洞無止水,涵管聯(lián)接處砂漿剝落,里外互相滲透。有的涵洞止水老化,止水破裂或脫落,漏水不止。
(5)出口消力池、海漫沖毀
出口消力池、海漫沖刷嚴(yán)重,甚至已延伸至底板,嚴(yán)重威脅洞身安全。
(6)水上部分建筑物普遍存在上下游翼墻開裂傾斜、啟閉機(jī)螺桿彎曲等問題。
(1)由于經(jīng)費(fèi)原因,工程往往因陋就簡,不經(jīng)勘探。設(shè)計(jì)人員對第一手資料的收集和掌握都有一定的局限性。啟東本系長江三角洲沖積平原,成陸歷史短,沿江沿海穿堤涵洞更是在漲接陸地的前沿,地質(zhì)情況多變、復(fù)雜。設(shè)計(jì)上考慮不周的,如沒有經(jīng)過必要的地基處理,洞身出現(xiàn)不均勻沉降;消能設(shè)施過短,出口消力池、海漫等易被沖毀。
(2)施工過程中,受到各種條件影響和制約,使工程只講進(jìn)度放松質(zhì)量控制,未能按施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工。尤其在細(xì)節(jié)方面,如混凝土保護(hù)層、伸縮縫、止水安裝、上下游翼墻后填土,往往由于這些細(xì)節(jié)未處理好給建筑物留下了隱患,在沿江沿海穿堤涵洞上如不注意混凝土保護(hù)層厚度而引起鋼筋暴露、銹蝕嚴(yán)重,可直接危及建筑物本身安全;涵洞基礎(chǔ)伸縮縫未處理好引起漏水,時(shí)間一長漏水時(shí)帶走洞底的土壤顆粒,引起洞身的不均勻沉降等。
(3)在管理上,投入少,又由于這些涵閘地處偏遠(yuǎn),管理不到位,管理技術(shù)人員匱乏,管理人員缺少管理知識,或者在具體管理工作中往往從局部的利益需要出發(fā),不恰當(dāng)?shù)厥褂煤矗缭谏舷掠嗡幌嗖詈艽蟮那闆r下開啟閘門,造成啟閉機(jī)螺桿彎曲,消力池等沖刷嚴(yán)重等現(xiàn)象非常普遍。
(4)沿江沿海工業(yè)園區(qū)的蓬勃發(fā)展帶來的空氣和水中酸性物質(zhì)增多加速了這些涵的混凝土碳化,因此也加速了這些涵的風(fēng)化和侵蝕,嚴(yán)重影響了建筑物的安全使用齡期。
(1)思想上重視。百里江堤,險(xiǎn)在涵洞,也可能毀在涵洞,首先必須加強(qiáng)思想上重視。針對啟東市這么多沿江沿海穿堤涵和它們所起的作用,必須從穿堤涵的整個建設(shè)期和運(yùn)行期都得加以重視。
(2)設(shè)計(jì)必須依據(jù)工程所在地的地形資料、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)及水文資料進(jìn)行。在設(shè)計(jì)涵洞所需基本資料已具備的前提下,再進(jìn)行一系列合理的型式的選擇和滿足實(shí)際水文地質(zhì)的設(shè)計(jì)。
(3)針對工程所處的沿江沿海環(huán)境的特點(diǎn),設(shè)計(jì)上要充分考慮建筑物的耐久性。比如:
①優(yōu)化構(gòu)件選型和細(xì)部設(shè)計(jì)。如慎重選擇薄壁結(jié)構(gòu);考慮混凝土表面、接縫和密封處積水的及時(shí)排出,盡量減少受潮濕時(shí)間和濺濕的表面積等。
②提高混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度,但是保護(hù)層厚度并不能不受限制的任意增加。當(dāng)保護(hù)層厚度過厚時(shí),由于混凝土材料本身的脆性和收縮會導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫反而削弱其對鋼筋的保護(hù)作用。
(4)施工要保證質(zhì)量。
① 嚴(yán)格選用材料用量和材料品種:
根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究,水泥用量越大、混凝土強(qiáng)度越高,其抗碳化性能也越高。水泥品種對混凝土抗碳化性能也有明顯影響,水泥選用抗碳化能力強(qiáng)的硅酸鹽水泥;控制粉煤灰取代量,粉煤灰具有一定的活性,它會與水泥水化后的氫氧化鈣相結(jié)合,使混凝土的堿度降低,減弱混凝土的抗碳化性能。還有要嚴(yán)格控制施工用水、砂、石的含氯量,尤其禁止使用海砂等。
② 嚴(yán)格控制混凝土的水灰比:
水灰比對混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)影響極大。在水泥用量不變的條件下,水灰比越大,混凝土內(nèi)部的孔隙率越大,滲透性越大,其碳化速度也越快。要求是小水灰比,低坍落度,還要把水的用量控制在滿足配料和施工需要的最低范圍內(nèi),盡量減少混凝土的自由水。
③ 重視混凝土的攪拌、振搗和養(yǎng)護(hù):
顯然這些因素對混凝土的密實(shí)性的影響是很大的,在施工中獲得質(zhì)量良好的混凝土對提高其抗碳性能是十分重要的。
(5)增加管理經(jīng)費(fèi)的投入,完善管理工作。
增加管理人員,管理人員進(jìn)行崗位培訓(xùn),進(jìn)行科學(xué)管理。定期檢查、加強(qiáng)維護(hù)。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,防微杜漸,避免損失的擴(kuò)大。
(6)加強(qiáng)科研工作,尋找經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、新穎的辦法,有效地處理污染對涵洞的影響,最大限度地延長工程的使用壽命。