柳春陽

（鹽城市黃沙港閘管理所，江蘇 鹽城 224300）

黃沙港閘是蘇北里下河地區(qū)“四大港”排水擋潮的主要控制工程之一，建于1972年，設(shè)計排澇流域面積865 km2，日平均流量200 m3/s。黃沙崗閘共有16 孔，其中，15 孔為排水孔，北岸一孔為通航孔；邊墩排架長2.6 m，高8.5 m，寬0.7 m（包括門槽），鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊墩除門槽配筋外，其余均為素塊石砌筑；邊墩排架為變截面，其中，在真高3.0 m 處排架截面厚度從80 cm 變化至100 cm，在真高▽5.95 m 處排架厚度從50 cm 變化為80 cm。根據(jù)1973～2013年沉陷觀測資料，整個閘基沉陷基本趨于穩(wěn)定，但邊墩兩道橫向裂縫較為嚴(yán)重，危及閘身安全。對裂縫采用化學(xué)壓力注漿法修補(bǔ)，并對裂縫處進(jìn)行碳纖維補(bǔ)強(qiáng)后，目前閘身趨于穩(wěn)定。

1 邊墩排架裂縫損壞情況及原因分析

1.1 邊墩排架裂縫情況

2013年汛前，管理單位組織工程技術(shù)人員對閘身混凝土進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)航道孔邊墩排架存在上下兩道水平向裂縫，隨即向上級主管部門匯報同時加強(qiáng)觀測。鹽城市水利局委托有資質(zhì)的單位對航道孔邊墩排架裂縫進(jìn)行檢測，目前黃沙港閘邊墩從便橋向上0.5 m 左右（約▽3.0 m）存有一水平裂縫，長3.6 m；與該裂縫大致相同處的邊墩南側(cè)有一條長0.35 m 的水平裂縫；在距離工作便橋面4 m 處（約▽6.0 m）有一條長度為2.4 m 的水平裂縫。裂縫寬度最大值為0.5 mm，最小值為0.1 mm，對結(jié)構(gòu)的承載力有嚴(yán)重的影響。

1.2 邊墩排架裂縫原因分析

黃沙港閘邊墩排架采用輕薄結(jié)構(gòu)，為節(jié)省材料，鋼筋用量偏少，邊墩除門槽配筋外，其余均為素塊石砌筑。由于橫向裂縫有發(fā)展，應(yīng)該受到水平方向力的作用，且裂縫發(fā)生的位置基本處于排架變截面處，故考慮邊墩排架裂縫是受地基不均勻沉陷和溫度變化影響。為此，我們對本閘1973～2013年沉陷觀測資料進(jìn)行分析，整個閘身趨于穩(wěn)定，故只需進(jìn)行修補(bǔ)即可。

2 邊墩排架修補(bǔ)施工技術(shù)

（1）鑒于邊墩裂縫寬度多在0.2～1.0 mm 之間，故主要采用化學(xué)壓力注漿法修補(bǔ)，即根據(jù)現(xiàn)場裂縫寬度的大小采用不同型號樹脂配方及摻入物，使用注漿泵將漿液壓入縫隙并使之填充飽滿。壓力注漿法修補(bǔ)混凝土裂縫的工序如下：裂縫清理—粘貼注漿咀和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

（2）裂縫注漿處理后，在裂縫位置進(jìn)行碳纖維補(bǔ)強(qiáng)。碳纖維補(bǔ)強(qiáng)施工工藝：卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護(hù)。

（3）為了防止裂縫擴(kuò)大，增加通航孔墩墻、排架的抗震性能，在排架頂部增加2 道撐梁，并將下游側(cè)鋼結(jié)構(gòu)剪刀撐改為混凝土剪刀撐。撐梁截面高50 cm，寬30 cm，剪刀撐截面高40 cm，寬30 cm。撐梁及剪刀撐先預(yù)制好，預(yù)制長度=孔寬-70 cm，兩端預(yù)留35 cm 長的鋼筋；再在撐梁與排架接頭處鉆60 cm 深的孔進(jìn)行植筋，植筋位置、根數(shù)、規(guī)格及直徑與撐梁主筋相同，長度90 cm；將接頭處混凝土鑿毛，清洗干凈后澆C30 混凝土。

（4）拆除原鋼結(jié)構(gòu)剪刀撐，對已損壞的混凝土進(jìn)行修復(fù)，在修補(bǔ)部位打射釘固定一層鋼絲網(wǎng)片，立模澆筑C25 細(xì)石混凝土。

（5）為了保護(hù)閘墩免遭繼續(xù)損壞，在閘墩容易被損壞位置外側(cè)包裹一層10 mm 厚防撞鋼護(hù)板，并在鋼護(hù)板外表面作防腐處理。

3 施工質(zhì)量控制

黃沙港閘邊墩排架修補(bǔ)采用了一系列新工藝、新材料、新技術(shù)，為保證施工質(zhì)量，做到了使質(zhì)量檢查覆蓋每一道工序，并根據(jù)涵閘工程施工規(guī)范，把好原材料試驗(yàn)關(guān)，杜絕使用不合格材料，加強(qiáng)事前、事中、事后控制。

3.1 混凝土表面清理

在工程施工過程中，若發(fā)現(xiàn)混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)一般缺陷，應(yīng)會同監(jiān)理單位、建設(shè)單位現(xiàn)場共同檢查，在征求監(jiān)理單位、建設(shè)單位同意后，方可對混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行處理；特別重大的混凝土表面缺陷，必須由監(jiān)理單位、建設(shè)單位、設(shè)計單位等相關(guān)單位共同檢查，拿出具體的處理方案后方可進(jìn)行處理。

對一般的混凝土表面缺陷如露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松、裂縫、麻面、脹模、掉皮等，具體處理方案如下：

（1）露筋。清理外露鋼筋上混凝土殘渣和鐵銹，用水沖洗干凈，再用1∶2 或1∶2.5 水泥砂漿抹壓平整。如露筋較深、面大，應(yīng)將薄弱混凝土剔除，沖刷干凈濕潤后，用高一級標(biāo)號的細(xì)石混凝土搗實(shí)澆筑，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。

（2）蜂窩、疏松。混凝土有小蜂窩，可用水沖洗干凈，然后用1∶2 或1∶2.5 水泥砂漿修補(bǔ)。如果是大蜂窩，則應(yīng)先將松動的石子和突出的顆粒剔除，并盡量剔成喇叭口，外邊大些，然后用清水沖洗干凈濕透，再用高一級標(biāo)號的細(xì)石混凝土搗實(shí)澆筑，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

（3）孔洞。對混凝土孔洞的處理，應(yīng)由有關(guān)單位共同研究，制定補(bǔ)強(qiáng)方案，經(jīng)批準(zhǔn)后方可處理。如現(xiàn)澆混凝土梁、柱的孔洞處理，應(yīng)根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)方案，首先采取安全措施，在梁底用支撐支牢，然后將孔洞處不密實(shí)的混凝土和突出的石子顆粒剔鑿掉，要鑿成斜形，避免有死角，以便于灌筑混凝土。為使新舊混凝土結(jié)合良好，應(yīng)將剔鑿好的孔洞用清水沖洗干凈，或用鋼絲刷仔細(xì)清刷，并充分濕潤，保持濕潤72 h 后，澆注比原混凝土標(biāo)號高一級的細(xì)石混凝土。細(xì)石混凝土水灰比可控制在0.5 以內(nèi)，并摻水泥用量萬分之一的鋁粉，采用小振搗棒分層仔細(xì)搗實(shí)，認(rèn)真作好養(yǎng)護(hù)。

（4）縫隙夾層。當(dāng)表面縫隙較細(xì)時，可用清水將裂縫沖洗干凈，充分濕潤后抹水泥漿。

（5）麻面、掉皮。麻面、掉皮主要影響混凝土外觀，對于表面不再裝飾的清水混凝土部位，應(yīng)加以修補(bǔ)。即將麻面部位用清水刷洗，充分濕潤后用水泥素漿或1∶2 水泥砂漿抹平。

3.2 裂縫處灌漿

對縫口鑿除清理，用高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂砂漿壓縫口。

（1）裂縫調(diào)查。用裂縫放大鏡對裂縫寬度進(jìn)行測量，如為貫穿裂縫應(yīng)注明。

（2）基層處理。由于混凝土表面灰塵較多，首先用硬棕刷掃掉表面灰塵，然后用棉絲沾丙酮或乙醇沿裂縫方向擦凈基層。

（3）封閉裂縫，安設(shè)底座。用封縫膠將底座粘于注漿孔上，并將裂縫封嚴(yán)封死，對貫穿裂縫兩面均要封閉，待封縫膠硬化后（快干型約為1 h）即可灌漿。

（4）進(jìn)行灌漿。將配合好的灌漿膠倒入灌漿器的軟管中，然后將灌漿器安裝在底座上即可開始灌漿，對貫穿裂縫需兩面同時注漿。

（5）注漿完畢，拆除灌漿器。當(dāng)灌漿器的進(jìn)漿速度明顯減慢，出漿口溢漿時，用堵頭將出漿口堵死，繼續(xù)加壓，直至漿液不再注入為止。

3.3 植筋立模

植筋應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙施工，要求側(cè)模無空隙，嚴(yán)禁跑漿，模板固定牢靠。

3.4 插筋錨固

現(xiàn)場用儀器測試，要求每根錨筋在拉力達(dá)到12 kN 時未被拉出，且無松動現(xiàn)象。

4 結(jié)語

在長期使用中由于各種原因致使水工建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞或出現(xiàn)承載力不足狀況，都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)多采用粘鋼法或外包混凝土加鋼筋法，但其施工方法復(fù)雜，體量龐大笨重，施工周期長。碳纖維補(bǔ)強(qiáng)是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的新技術(shù)，簡單易行，方便經(jīng)濟(jì)，也不需要十分復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，此工藝技術(shù)為沿海擋潮閘混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。