狄運超 唐春華
(1.江蘇省淮沭新河管理處 江蘇淮安 223005;2.東??h水利建設安裝工程公司 江蘇東海 222300)
水利工程建筑物是一次建成,百年應用的建筑物。在建造和控制運用中難免遺留或產生物的不安全性狀態(tài)和不安全因素需要改變消除,或是因為不能適應形勢環(huán)境的需要而必須進行加固和改造。在加固改造中運用成熟的施工條件和施工工藝是設計和批準立項的主因,但應用新技術、新工藝、新材料是不斷改革創(chuàng)新的主題。錨固技術在新建工程上基本不用,而在加固改造工程中常見其發(fā)揮重要作用,錨固技術的推廣和運用已有很多實例。本文僅對經歷和參加的工程改造中的錨固技術的應用作一定的簡單介紹和淺析。
工程項目是淮陰閘閘孔發(fā)電船體埋件錨固和工作便橋錨固,以及參與的工作橋排架插筋錨固。
淮陰閘是分淮入沂和京杭大運河的中運河的五河口樞紐之骨干工程,承擔分淮入沂、中運河調水、送工農業(yè)水進連云港等重要作用。該閘上下水位常有近3 m的水位差,因而適宜發(fā)電,設計論證采用閘孔船體發(fā)電,固定船體成了安裝船體的關鍵工程和技術重點。由于設計埋筋直徑較粗,專門赴上海購置了一套氣動風鎬,用3 m3/min的空壓機作動力源。經鉆孔、洗孔灌入C30微膨棵粒狀水泥砂漿,用力壓入直徑為32 mm的六角鋼筋到設計位置。水泥為525#自應力水泥,具有快硬、高強、無收縮的特點,水泥黃砂比為1︰1.7~1︰2,黃砂過2.5 mm篩,含泥量不大于1.5%,用直徑為φ18鋼筋錨好做拉拔試驗。
結果表明拔力施加到臨界狀態(tài)時,錨筋未能從鉆孔中拔出,鋼筋與砂漿的握裹力足夠,粘結完好。同時該技術在淮陰閘排架配筋不足位置加固中也用錨固技術達到強度設計要求。錨筋拉拔試驗數據如下表。
表1 錨筋拉拔試驗數據表
二河閘抗震復核在閘門支鉸處不能滿足要求,設計采用在高程8.0 m~11.0 m范圍內,將兩縫墩用四根直徑φ40mm的螺栓對錨,全閘共52對,先鉆孔后插鋼銷,用藥卷錨固劑使鋼銷與兩邊閘墩形成對錨固結,閘兩側空箱式岸墻則在順流向對錨筋的兩端,用大塊整鋼板粘結在混凝土墻上,鉆孔連接四錨筋,使四支錨筋成為一個整體,更加強了整體抗震性能和強度剛性。
柴米閘上游翼墻迎水面掛混凝土擋水,其與原砌石翼墻的錨固連接。
柴米閘岸翼墻滲漏水處理是2004年加固的重點和主要內容。在對柴米閘漿砌石翼墻灌漿前,對有孔隙存在的砌石翼墻面掛整塊混凝土封面,與墻體連接及立模即用錨固筋作支撐。同時新做伸縮縫、底板與護坦縫縱橫止水,底板與護坦處埋高直徑25 mm的拉筋錨固。
柴米閘翼墻滲水處理的施工工藝是:(1)搭設腳手架,建操作平臺。(2)清理墻面風化層和雜物。(3)錨筋孔測放定位。(4)鉆孔、洗孔、吹干、灌錨固劑、栽插錨筋。(5)在錨固筋上焊接模板支撐定位筋。(6)制安模板。(7)分層澆筑。(8)拆模保養(yǎng)。
本項目工程中錨筋的錨固是掛面混凝土的質量安全保證,掛面混凝土又是滲水處理的成功保證,因而錨固成功本次柴米閘加固中的工作重心和重點。其質量控制為關鍵中的焦點。因而抓好錨筋的工藝質量是成了每個人的工作重點和重心所在。項目建設處、監(jiān)理組、施工承包商共心一致,多方考察,決定選用藥卷錨固劑,根據設計要求,錨筋的抗拔強度不小于1700kg/c m2,即每根錨固筋的受力需達到19.k N,經檢測試驗結果為53k N~57k N,施工、監(jiān)理、建設三方現場試驗,最低達到31k N,破壞停止試驗基本都在鋼筋縮頸或塑性變形開始后,均未發(fā)生拉出或混凝土藥卷錨固劑破壞。另設計鋼筋埋深40c m,試驗中只埋了20c m,即達到或超過設計拉拔力。本工程用鑿巖機鉆錨筋孔,與淮陰閘、二河閘不同的是混凝土與砌石的差別,因而鉆孔機也相應改變。施工工藝沒有多大差別,藥卷劑充分沁水后填實,用力打入錨筋,再填實孔口處藥劑。
2006年虞姬溝蓄水閘底板錨固筋加固,現場試驗三組,全部在鋼筋上縮頸或塑性變形破壞,而錨固連接新老混凝土未發(fā)生分離性破壞。2008年通過驗收江蘇省水利廳專家組驗收。
根據二河閘、淮陰閘、六塘河閘實際應用情況調查,錨固技術的應用效果良好,至今未發(fā)現破壞情況。柴米閘2004年加固后,應用已用六七年,從管理所歷年檢查情況看,沒有發(fā)現一處破壞。從試驗情況分析,掛面混凝土對錨筋來說主要力量為豎向剪力,實際施工中又將部分錨筋換成螺紋筋。更進一步保證了錨固質量和安全。虞姬溝蓄水閘驗收投入使用三年,因底板處于水下,還未進行水下檢查,實際效果有待進一步驗證。參考本省其他加固工程中相關錨固應用實例,有理由相信,錨固技術在幾十年的水工建筑物除險加固上的應用是成功的,效益是廣泛的。
略)