趙飛偉
(江西省宜春市土木工程總承包有限公司 宜春市 336000)
渡槽在水利工程中應(yīng)用很廣泛,尤其是在灌區(qū)和輸、供水工程中應(yīng)用最多。改革開放以來我國水利事業(yè)蓬勃發(fā)展,各類調(diào)水工程、灌溉工程得以興建,尤其是南水北調(diào)等大型水利工程的建設(shè),對槽身材料、受力及渡槽各種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了模型試驗(yàn)、數(shù)值分析等方面的研究,渡槽的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)等發(fā)展迅速并走向成熟。雖然渡槽的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)已基本成熟,但受限于混凝土自身的材料性質(zhì),渡槽在施工和運(yùn)行期間會(huì)不可避免地產(chǎn)生或多或少、或大或小的裂縫[1~4]。裂縫的存在威脅著渡槽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐刹凵砺┧瑢こ坍a(chǎn)生諸多不利影響[5、6]。本文以某灌區(qū)典型老舊渡槽為例,通過更換橡膠止水和環(huán)氧砂漿、噴漿等施工技術(shù)措施,圓滿解決了裂縫、伸縮縫滲漏問題,取得了良好的防滲漏效果。
混凝土裂縫是其內(nèi)部澆筑缺陷、骨料與砂漿之間空隙持續(xù)擴(kuò)張而產(chǎn)生的。裂縫普遍存在于各類混凝土構(gòu)件中,是對構(gòu)件安全危害最嚴(yán)重的病害。渡槽裂縫主要可分為結(jié)構(gòu)性裂縫和變形裂縫,變形裂縫又可進(jìn)一步分為:塑性干縮裂縫、塑性沉降裂縫、干燥收縮裂縫、水化熱裂縫、溫度梯度裂縫和膨脹裂縫等。引起渡槽裂縫的原因主要有:在澆筑渡槽底板和側(cè)壁時(shí),由于混凝土水化放熱引起混凝土內(nèi)外溫差,進(jìn)而形成裂縫;在渡槽使用過程中,冬夏兩季,環(huán)境溫度對渡槽的影響較大,如在夏季正午時(shí),渡槽外表面與內(nèi)側(cè)濕周表面溫差最高可達(dá)40多攝氏度,在長期運(yùn)行過程中,易形成疲勞裂縫;由于渡槽運(yùn)行時(shí),內(nèi)側(cè)水位較高,在側(cè)壁與底板結(jié)合部位和渡槽跨中部位應(yīng)力較為集中,隨著槽內(nèi)水位的變化,應(yīng)力也隨之變化,長期作用下,該部位易形成裂縫。
典型老舊渡槽位于某灌區(qū)總干渠68+262和80+408處,一座渡槽為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長95 m,底寬10.8 m,兩側(cè)墻高3.85 m,過水流量50 m3/s;另一座渡槽也為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長34 m,底寬6 m,兩側(cè)墻高3.85 m,過水流量50 m3/s。兩渡槽均建于1970年,至今已運(yùn)行45年之久,槽體多處出現(xiàn)了裂縫,浸水和滲水,伸縮縫止水老化,出現(xiàn)滲水和漏水。為了保障渠道安全輸水和發(fā)電、灌溉,經(jīng)技術(shù)論證后對兩渡槽進(jìn)行加固處理。
2.2.1 基礎(chǔ)面處理
首先將槽體內(nèi)的淤泥及積水清理干凈,對整個(gè)槽體底板及槽體內(nèi)側(cè)墻裂縫部位用角磨機(jī)打磨寬350 mm的基面,除去污泥、油垢至新鮮基面,再用清水進(jìn)行清洗除去粘貼在表面的浮土。
2.2.2 裂縫處理
①環(huán)氧樹脂加熱至60℃,環(huán)氧基液按一定比例加入二丁酯和丙酮拌勻,再加入乙二胺拌勻,成為環(huán)氧基液。每次配制不宜過多,隨配隨用;②玻璃絲布為厚15 mm,寬300 mm的無堿高強(qiáng)度纖維;③待裂縫處的新基面干燥后,用排刷涂一層配制好的環(huán)氧基液,使各個(gè)部位均勻浸透,環(huán)氧基液的涂抹厚度不超過1 mm,涂刷基液間隔3 min后,粘貼第一層玻璃絲布,粘貼好后用刷子來回刷動(dòng)以防產(chǎn)生氣泡,使其表面平整粘貼牢固。按上述辦法粘貼第二層、三層玻璃絲布,粘貼完畢后,過30 min左右時(shí)間檢查,對未粘貼密實(shí)和流掛部位進(jìn)行處理,直到滿足要求為止。最后在頂層玻璃絲布上刷環(huán)氧基液,選用(2~5)mm米粒石撒在上面,以增加后續(xù)噴漿的粘貼力。
2.3.1 鑿除混凝土,拆除原止水
在原伸縮縫位置,混凝土切割時(shí)采用無損切割法,不得破壞保留結(jié)構(gòu),用切割機(jī)切寬度400 mm,深度40 mm的槽,采用人工鑿除混凝土,再拆除原止水。切槽部位用角磨機(jī)徹底打磨并清除疏松、薄弱層以及灰塵雜物,露出新基面,再用清水沖洗干凈,待基面干燥后用環(huán)氧砂漿找平。
2.3.2 環(huán)氧砂漿找平基面
環(huán)氧砂漿配比按環(huán)氧樹脂(1000)∶聚酰胺(500)∶丙酮(100)∶水泥(1000)∶砂(1500)進(jìn)行配制,環(huán)氧樹脂加熱至60℃加入二丁酯和丙酮拌勻,加入二胺拌勻,再將預(yù)熱30℃的填充料加入拌勻,拌勻后的混合物即為環(huán)氧砂漿,將配制好的環(huán)氧砂漿均勻地抹在干凈、干燥的基面上。環(huán)氧砂漿配制不宜過多,隨配隨用。
2.3.3 植筋
植筋采用Φ12螺紋鋼長400 mm,加工絲長200 mm,再用Φ14鉆頭鉆孔,孔深200 mm,間距150 mm。用小型空壓機(jī)將孔內(nèi)灰渣清理干凈,將配制好的植筋膠均勻飽滿涂抹于絲桿周圍,再將絲桿植入孔內(nèi),1 h后對植筋進(jìn)行檢查,檢查有無松動(dòng)。直到滿足要求為止。
2.3.4 止水、鋼板安裝
①止水寬300 mm,厚10 mm,止水安裝前,按設(shè)計(jì)尺寸在止水兩側(cè)邊緣部位打孔,不得損傷其它部位。鋼板寬80 mm,厚8 mm。安裝前按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行打孔,并做防腐處理,刷防銹漆。②施工過程中,清洗干凈橡膠止水上的泥土,待止水上水分干燥,在切槽部位涂刷兩道HYF液體界面劑,便于粘貼牢固,安裝止水使其平整,用鋼板對止水兩側(cè)進(jìn)行壓平、密封,逐一再緊螺絲,檢查止水的平整度及密封度。滿足要求后將多余的絲桿用切割機(jī)切除。③止水、鋼板安裝完以后,在止水上刷一層HYF液體界面劑,用環(huán)氧砂漿找平至與原混凝土面齊平。
①對整個(gè)渡槽槽體的碳化層及泥土、油污、雜物用角磨機(jī)進(jìn)行打磨至新基面,用水清洗干凈;②錨筋采用長80 mm的Φ8膨脹螺栓,沿槽身兩側(cè)及底板按間距400 mm呈梅花形布置,用沖擊鉆鉆孔,固定膨脹螺栓,為確保膨脹螺栓埋入混凝土不留空隙,先在孔內(nèi)灌入M10水泥砂漿,再將膨脹螺栓固定;③將鍍鋅鋼絲網(wǎng)直接點(diǎn)焊在膨脹螺栓上,鋼絲網(wǎng)網(wǎng)格尺寸200 mm×200 mm,每塊鋼絲網(wǎng)長2 000 mm×1 200 mm,鋼絲網(wǎng)的搭接長度200 mm;④鍍鋅鋼絲網(wǎng)焊接完后,在混凝土基面上涂刷兩道HYF液體界面劑,然后再用高壓噴射M30水泥砂漿;⑤為提高噴射水泥砂漿的抗裂和防滲性能,在施工過程中摻用高效速凝劑,每次噴層厚度不宜超過20 mm,噴漿壓力不大于0.4 MPa,分層噴至設(shè)計(jì)厚度,收漿抹光;⑥在水泥砂漿終凝以后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d;⑦最后用瀝青將寬30 mm,深50 mm伸縮縫灌密實(shí)后,用砂漿將伸縮縫與噴漿面找平。
通過對典型老舊渡槽裂縫、伸縮縫采用環(huán)氧樹脂、玻璃絲布粘貼、更換橡膠止水、噴漿等措施,圓滿解決了渡槽裂縫、伸縮縫滲漏問題,取得了良好的防滲漏效果。
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