趙山渡引水工程渡槽除險加固施工技術

林　杰，黃祖浩

(溫州宏源水電建設有限公司，浙江 溫州 325000)

1　工程概況

趙山渡引水工程是珊溪水利樞紐的組成部分，是以供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電的綜合利用大(2)型水利工程，樞紐工程等別為Ⅱ等工程，渡槽設計如圖1所示。趙山渡引水渠系工程自2001年6月投入試運行以來，已運行10余年，引水渠系混凝土建筑物均存在一定程度的老化病害現(xiàn)象，渡槽由于各種原因出現(xiàn)表面裂縫、滲水、伸縮縫漏水等現(xiàn)象，對渠系的安全運行構(gòu)成較大的安全隱患，必須要對渡槽進行進一步加固才能滿足繼續(xù)使用需求。

圖1　趙山渡引水工程渡槽橫截面圖(單位mm)

2　渡槽老化現(xiàn)象分析

2.1　渡槽表面存在裂縫

趙山渡引水工程中渡槽槽縫隙出現(xiàn)了相對較多的裂縫，其中飛云江左岸位置渡槽裂縫現(xiàn)象較為嚴重，最長裂縫已經(jīng)達到2.6 m，最大裂縫寬度為2.7 mm，已經(jīng)遠遠超過了相關規(guī)范的規(guī)定，如不及時進行處理必然會對整個引水工程的引水效率造成較大的影響，甚至釀成較大的安全事故[1]。

2.2　渡槽表面混凝土碳化嚴重

由于溫州地區(qū)氣候多變，趙山渡引水工程渡槽長期受到凍融循環(huán)作用，混凝土表面碳化現(xiàn)象較為嚴重，根據(jù)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段趙山渡引水工程渡槽碳化深度已經(jīng)達到10 mm左右。混凝土碳化的加重必然會導致混凝土的進一步剝落，從而使鋼筋外露。在水環(huán)境之下，外露的鋼筋很容易發(fā)生銹蝕，并形成一定的安全隱患[2]。對金潮港端渡槽鋼筋外露現(xiàn)象進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)共計出現(xiàn)389處鋼筋外露與銹蝕現(xiàn)象，其中有83%處出現(xiàn)了縱向鋼筋銹蝕現(xiàn)象，這也充分說明現(xiàn)階段趙山渡引水工程渡槽已經(jīng)面臨著較大的安全隱患[3]。

2.3　伸縮縫間隙增大

為了避免溫度應力集中，渡槽必須要設置伸縮縫，但是伸縮縫在長期使用過程中會隨著溫度、振動以及腐蝕作用的加深而逐漸擴大，從而對安全使用造成一定的影響?，F(xiàn)階段趙山渡引水工程渡槽伸縮縫間隙已經(jīng)逐漸增大，滲水現(xiàn)象極為嚴重，并影響到渡槽的正常使用。根據(jù)對沙門及桐溪丁岙渡槽的檢查發(fā)現(xiàn)，該渡槽的水深最多只有2.3 m，最大過水量也只有20 m3/s。

3　渡槽除險加固措施分析

上文對現(xiàn)階段趙山渡引水工程渡槽因老化所導致的各種問題進行了分析，在本次工程除險加固當中針對趙山渡引水工程中所存在的問題分別采取了裂縫修補、噴漿處理，以及伸縮縫處理三種加固施工措施。

3.1　渡槽表面裂縫處理技術

在該項目中針對渡槽表面所存在的裂縫采取環(huán)氧樹脂對表面裂縫進行加固處理，具體工藝流程主要分為以下三個。

(1)基礎面處理。在進行環(huán)氧樹脂修補之前必須要對渡槽表面進行處理，首先對渡槽的淤泥及積水進行處理，用打磨機對渡槽裂縫基面進行處理直至基面平滑，并用清水洗去塵土[4]。

(2)配置環(huán)氧基液。需要對環(huán)氧樹脂進行加熱，在60 ℃左右環(huán)氧樹脂逐漸融化為液體，再加入丙酮、丁二脂及乙二胺，進行充分攪拌，形成環(huán)氧基液。

(3)裂縫處理。待裂縫處理完成之后，需要將基液涂抹在基面之上。在進行基液涂抹時必須要注意基液厚度不得超過1 mm，在完成基液涂抹3 min 之后需要在表面貼上一層玻璃絲步，并確保玻璃絲布不存在氣泡，依次進行涂抹與玻璃絲布粘貼[5]。完成最后一層玻璃絲布粘貼時需要在粘貼部位再次涂抹基液，同時在基液上撒設3 mm左右的碎石。在這個過程中還必須要選擇性能相對較好的玻璃絲布，在本工程中所選擇的玻璃絲布為250 mm寬、12 mm厚的高強玻璃纖維，具體性能如表1中所示。

表1　趙山渡引水工程渡槽加固玻璃絲布性能指標

3.2　噴漿處理

首先對渡槽壁面所存在的碳化層進行打磨處理，并清除壁面所存在的泥土等雜物。采用長80 cm 的螺栓作為錨筋，并按照梅花形布設鉆孔，擰緊螺栓，在操作過程中同時還需確保螺栓與混凝土之間連接的有效性。并在混凝土表面敷設一層規(guī)格為200 mm×200 mm的鍍鋅鋼絲網(wǎng)，并將鋼絲網(wǎng)兩端焊接在螺栓上。在完成鋼絲網(wǎng)焊接之后還需要在混凝土表面刷兩道界面劑，并采用M30砂漿進行噴漿處理，同時在施工過程中還需要加入適量的速凝劑并控制好噴漿的厚度，一般情況下噴漿厚度不得低于20 mm。在完成噴漿之后需要進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間一般為10 d左右。

3.3　伸縮縫處理

在本次工程項目當中伸縮縫處理具有較高的難度，不僅需要對止水帶等進行處理，同時還需要對伸縮縫接口進行處理，在本次工程項目當中針對伸縮縫的處理主要采取了以下措施。

(1)切除原止水帶。原止水帶采用橡膠止水帶，已經(jīng)存在嚴重老化現(xiàn)象，由于該工程項目固結(jié)沉降已經(jīng)基本完成，因此，本次所更換的止水帶為鋼板止水帶，在進行鋼板止水帶安裝之前就先切除原止水帶。在進行原止水帶切除時需采用無損切除技術，即不得損害渡槽結(jié)構(gòu)，在此過程中采用切割機將混凝土切成寬400 mm深40 mm的槽，然后拆除原來的止水帶。在完成切割之后還需要對切口進行打磨與清理，具體措施不再贅述[6]。

(2)環(huán)氧砂漿找平。即在砂漿中摻入環(huán)氧樹脂作為找平層，避免后期使用過程中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

(3)植筋處理。由于在拆除原止水帶過程中伸縮縫位置鋼筋被完全切斷，為了保障后期使用還必須要重新進行植筋處理。本次植筋采用大于原設計等級1個規(guī)格的螺紋鋼，植筋深度為400 mm。在進行植筋過程中必須要避免對原結(jié)構(gòu)造成較大擾動，同時還需要進口A級植筋膠[7]。

(4)止水鋼板安裝。該工程當中所采用的止水鋼板寬度為300 mm，厚度為10 mm，在進行止水鋼板安裝之前需要在設計位置鉆孔，在鉆孔時不得損害原結(jié)構(gòu)[8]。在進行止水鋼板安裝時還必須要做好止水鋼板防腐處理，在止水鋼板壁面涂刷防銹漆。待油漆干后在切割位置涂刷界面劑，并用螺栓將止水鋼板固定，將多余螺桿切除。

4　結(jié)　語

實踐結(jié)果也充分證實以上措施在渡槽加固中的應用能起到較好的效果，可以在渡槽加固工程中進行大范圍推廣。