防洪墻安全運行與保障關鍵技術研究

黃成 周國棟 喬小琴 房殿榮

摘 要：防洪墻作為一種保證人民生命財產安全的一項基礎建設設施，不同地方、不同時期建設的防洪工程標準也不統(tǒng)一，經過多年持續(xù)運營，出現(xiàn)了嚴重損毀的情況，很多防洪工程已經無法達到防洪功能和防洪設計要求。為了保證防洪墻的安全運行，需要結合防洪墻的實際情況，制定具體的加固措施。文章以實際工程為例，對防洪墻工程存在的問題進行了分析，然后對防洪墻安全運行和保障技術進行了分析和探討，保證了防洪墻安全。

關鍵詞：防洪墻 垂直防滲 鉆孔灌注樁

1.工程概況

市政防汛墻是堤防岸坡上的重要水利設施，目前在南京市濱江開發(fā)建設投資有限公司下關電廠碼頭改造過程中發(fā)現(xiàn)其市政防汛墻局部出現(xiàn)裂縫等缺陷，為了清楚和準確地表述市政防汛墻基本現(xiàn)狀，南京水利科學研究院專家組一行在管理單位和施工單位主要負責人員的陪同下，對市政防汛墻等結構進行了現(xiàn)場調查。為了便于對照和核查，按照市政防汛墻伸縮縫實際分部情況，將市政防汛墻整體分為12段墻體和2個閘門槽，共計14個構件進行普查，然后對存在的問題進行了分析，提出了相應的安全保障措施。

2.市政防洪墻存在的問題

第1段墻體：市政防汛墻表面有縱橫交錯的微型裂縫若干條，距離邊沿180cm處有一條肉眼可見、寬度1cm的縱向裂縫（從墻體頂部貫穿到墻體底部）。第1段墻體和第2段墻體的接縫處，即第1個伸縮縫，由于不均勻沉降出現(xiàn)豎向錯位0.5～1cm，高差沉降張裂1.7cm。

第2段墻體：墻體整體完好，但是墻體頂部出現(xiàn)多處鋼筋保護層脫落現(xiàn)象，鋼筋銹蝕。第2段墻體和第3段墻體，即第2個伸縮縫處，因不均勻沉降導致豎向錯位2～3cm，水平向錯位3cm。伸縮縫周圍出現(xiàn)嚴重鋼筋銹蝕情況，鋼筋裸露在外并發(fā)生明顯銹蝕。

第3段墻體：墻體整體完好。第3段墻體和第4段墻體之間的伸縮縫處，由于不均勻沉降導致豎向錯位2cm，水平方向沒有錯位，周圍有表層砂漿脫落現(xiàn)象，頂部發(fā)現(xiàn)部分鋼筋銹脹。

第4段墻體：防汛墻頂部鋼筋裸露銹蝕，保護層有脫落現(xiàn)象，鋼筋（箍筋）銹蝕率約8%。防汛墻整體裂縫較少。

第5段墻體：墻體有4條豎向裂縫，并且4條裂縫都貫穿墻體。其中第3條裂縫處，發(fā)現(xiàn)鋼筋裸露在外面，并且銹蝕嚴重，混凝土保護層脫落，裂縫寬度相對較大，最大15mm；第4條裂縫處鋼筋（縱筋）暴露在外面，銹蝕嚴重，銹蝕率20%以上，混凝土老化。第5段墻體和第6段墻體交界處錯位 0.6mm，由于防汛墻體澆注情況發(fā)生變化，導致該伸縮縫不同于前3條，主要特點是裂縫較小，且沒有止水材料，連接部位用鋼筋連接。

第6段墻體：該段墻體除部分鋼筋裸露外，整體相對完好。

第7段墻體：背水側擋土結構發(fā)生嚴重沉降。迎水面地面1.5m以上高度有一條裂縫，一直延伸到墻體頂端，裂縫寬度約0.6mm。墻體中間出現(xiàn)局部鋼筋銹脹情況，導致混凝土保護層脫落。墻體有3條裂縫，其中第1條裂縫寬度從頂部到底部分別為3mm、2mm、2.5mm；第2條裂縫寬度從頂部到底部分別為0.8mm、0.8mm；第3條裂縫寬度從頂部到底部分別為0.4mm、0.4mm，局部有鋼筋銹脹。

第8段墻體：本段3.6m～4.5m處，墻頂以下1.5m內混凝土表面老化嚴重；7.2m直到本段末尾，防汛墻頂部橫向鋼筋銹蝕，混凝土剝落。9.9m～10.8m處剝開表層混凝土露出內部橫縱鋼筋，鋼筋表面銹蝕較輕，碳化現(xiàn)象嚴重。第8段墻體和第9段墻體交界處豎向錯位1cm，施工縫錯位，止水失效，

1#閘門槽：頂部有鋼筋裸露銹蝕，表面涂層剝落，閘門槽缺失，僅保留有閘門槽，存在一定安全隱患。目前，該閘門槽已改作為碼頭施工改造的主要進門口，閘門槽內軌道缺失，閘門槽老化。

第9段墻體：本段1.5m處剝開表層混凝土露出橫縱鋼筋，可以看出橫縱鋼筋銹蝕相對較輕，碳化較深；同時在本段4.7m～5.4m處剝開表層混凝土露出橫縱鋼筋，可以看出橫縱鋼筋銹蝕較輕，碳化較深；距離第九段尾部5m處墻頂之下2m混凝土老化嚴重。第9段和第10段交界處頂部混凝土有少許剝落。

第10段墻體：墻頂以下2m處混凝土老化嚴重，部分鋼筋裸露。

2#閘門槽：表面涂層剝落，閘門槽缺失，僅保留有閘門槽?，F(xiàn)作為進出碼頭的通道之一，由鐵欄門封閉。

第11段墻體：在迎水面有3條裂縫。其中第1條裂縫寬度從頂部到底部分別為3mm、2.5mm、2mm、1.5mm、1mm；第2條裂縫（與第1條裂縫間距3m）寬度從頂部到底部分別為1mm、0.4mm；第3條裂縫（與第2條裂縫間距2m）寬度從頂部到底部分別為1mm、0.5mm、0.5mm，鋼筋銹蝕率約5%。在背水面混凝土有脫落，鋼筋銹蝕，銹蝕率15%，還有一條小裂縫。

第12段墻體：迎水面中間有豎向鋼筋裸露，裸露鋼筋銹蝕率8%。在本段末尾處因拆除右側閘門槽結構導致防洪墻內側斷裂。

綜上所述，市政防汛墻目前存在的主要問題如下：

（1）墻體出現(xiàn)大面積鋼筋外露，銹脹、保護層脫落的情況；

（2）擋土墻發(fā)生嚴重下陷；

（3）市政防汛墻頂部鋼筋銹蝕嚴重；

（4）伸縮縫之間出現(xiàn)嚴重開裂和沉降；

（5）外部墻體多處出現(xiàn)銹脹、保護層脫落。

3.防洪墻安全運行和保障技術

3.1防洪墻破損部位修復

（1）順著混凝土裂縫鑿出深度為2～3cm的凹槽，然后使用鋼絲刷對表面進行刷新后沖濕，保證混凝土基底面保持干燥狀態(tài)。

（2）使用丙乳凈漿在其表面進行刷涂，刷涂的厚度為1～2mm。

（3）混凝土面使用丙乳砂漿進行分層抹壓，每一層抹壓的厚度保持在5mm左右，在一層丙乳砂漿有70%程度干后，對下一層進行抹壓。每一次進行抹壓施工前，為了便于層間粘結，需使用丙乳凈漿進行刷涂。

（4）進行最后一道丙乳砂漿的抹壓，并使其和混凝土面抹平，然后使用鐵抹子抹光，使其可以和墻體混凝土緊密結合。

（5）處理結束后，使用混凝土養(yǎng)護液在丙乳砂漿表面進行刷涂，避免出現(xiàn)風干開裂等情況。

3.2防洪墻加固

防洪墻頂部使用鋼筋混凝土進行加高，增加高度為0.5m，使用C25混凝土對混凝土防洪墻的內墻和外墻護面進行處理。在防洪墻的背水側布置一排鉆孔灌注樁提升防洪墻的水平承載力，灌注樁之間的間隔距離為1.2m，設計灌注樁的長度為8.8m，灌注樁要求打入到砂卵層中0.5m，在樁頂位置布設混凝土蓋板，設計蓋板的厚度為0.7m。3.3防洪墻防滲

防洪墻防滲使用垂直防滲和土工膜水平防滲相結合的方式進行處理，因為防洪墻為市政防洪墻，周圍分布非常多的建筑物，施工場地比較小，增加了施工和設計難度。針對本工程的實際情況，對于迎水側物建筑物的地段，水平段和垂直段均采用3m土工膜。當防洪墻和應水側建筑的距離為 5m時，垂直段采用3m土工膜，水平段采用2.5m土工膜。土工膜使用機械和人工相結合的方法進行施工，因為場地比較狹窄，因此使用人工和挖掘機相結合的方法開挖鋪設槽，開挖寬度為0.8m，深度為3m。使用鋼板樁進行溝槽的支護施工，進行支護時，先進行垂直段的鋪設施工，然后進行水平段的鋪設施工。鋪設過程中要保證松緊適度、平順，預留一定的梁來適應防洪墻設計出現(xiàn)變化時產生的變形，使用焊接的方式機械牛土工膜的聯(lián)接。

4.結束語

綜上所述，由于防洪工程設計面比較廣，對人民的生命財產安全有比較大的影響，因此需要做好防洪墻安全運行和保障技術。文章以實際工程為例，對防洪墻存在的問題進行了分析，然后對防洪墻安全運行和保障技術進行了探討，保證了防洪墻安全，值得類似工程借鑒和參考。

參考文獻：

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