布勒克其亞水庫(kù)放水閘安全性能檢測(cè)

李增軍

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830091）

布勒克其亞水庫(kù)于1958 年開工，1963 年全部竣工，由粉砂土均質(zhì)壩、長(zhǎng)350 m 的引水渠、四座放水閘、累計(jì)長(zhǎng)5 km的放水渠組成，壩線總長(zhǎng)1503.175 m，最大壩高9.6 m，設(shè)計(jì)總庫(kù)容295 萬(wàn)m3。為確保水庫(kù)安全性能良好，本文以布勒克其亞水庫(kù)四座放水閘閘井為研究對(duì)象，對(duì)其外觀、混凝土抗壓強(qiáng)度、混凝土碳化深度、鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)分析。

1 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

1.1 外觀調(diào)查

外觀調(diào)查采用巡視檢查法，主要從裂縫寬度、長(zhǎng)度、走向、位置、表面特征，混凝土是否膨脹、破損、鋼筋是否出露、鋼筋是否銹蝕等方面進(jìn)行檢測(cè)和判斷，檢測(cè)工具包括鋼卷尺、塞尺等，輔以相片作為記錄補(bǔ)充。

1.2 混凝土抗壓強(qiáng)度

根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 23-2011 采用回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)儀器包括回彈儀（HT-225D）、游標(biāo)卡尺、沖擊鉆、酚酞酒精溶液等。

回彈法是根據(jù)回彈儀中運(yùn)動(dòng)的重錘以一定沖擊動(dòng)能撞擊頂在混凝土表面的沖擊桿后，重錘回彈并帶動(dòng)指針滑塊，得到反映重錘回彈高度的回彈值，以回彈值推算混凝土強(qiáng)度。

檢測(cè)前按要求對(duì)混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，按照規(guī)定步驟實(shí)施檢測(cè)，盡量避開鋼筋及表面破損露石、凹陷、混有雜物等異常區(qū)域和部位?；貜椫禍y(cè)點(diǎn)布置見圖1。

（1）在檢測(cè)構(gòu)件的適當(dāng)部位按規(guī)范布置回彈測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)布設(shè)16 個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量混凝土回彈值；

（2）用沖擊鉆、酚酞酒精溶液、游標(biāo)卡尺等儀器檢測(cè)相應(yīng)構(gòu)件回彈測(cè)點(diǎn)的混凝土表面碳化深度；

（3）依據(jù)測(cè)點(diǎn)回彈值和碳化深度，查表或采用回彈值、碳化深度與強(qiáng)度的關(guān)系公式計(jì)算各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度；

（4）根據(jù)以上步驟得出的各構(gòu)件測(cè)值計(jì)算混凝土強(qiáng)度的平均值、最大值、最小值，結(jié)合規(guī)范確定各構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值。

圖1 回彈值測(cè)點(diǎn)布置示意圖（1- 測(cè)區(qū)；2- 回彈值測(cè)點(diǎn)）

1.3 混凝土碳化深度

根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 23-2011檢測(cè)混凝土碳化深度：在回彈法測(cè)定強(qiáng)度的部分測(cè)區(qū)，利用沖擊鉆在抽檢構(gòu)件表面打孔，并清除孔中的粉末和碎屑，孔內(nèi)噴涂酚酞酒精溶液；游標(biāo)卡尺測(cè)量表層不變色混凝土厚度，測(cè)量3 次，每次讀數(shù)精確至0.25 mm，計(jì)算平均值并精確至0.5 mm作為檢測(cè)結(jié)果。

1.4 鋼筋保護(hù)層厚度

根據(jù)《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 152-2008）檢測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度。

檢測(cè)構(gòu)件中鋼筋的保護(hù)層厚度時(shí)，將鋼筋位置測(cè)定儀緊貼構(gòu)件表面，分別沿縱向和橫向、或沿豎向和水平向移動(dòng)，測(cè)定橫向和縱向鋼筋、或水平向和豎向鋼筋的位置及深度。鋼筋位置及深度則由儀器示值判斷確定[1]。

2 檢測(cè)結(jié)果與分析

2.1 外觀調(diào)查

（1）1 號(hào)放水閘和2 號(hào)放水閘外觀無(wú)明顯劣化缺陷。

（2）3 號(hào)放水閘閘井已基本被生活垃圾掩埋，側(cè)壁護(hù)坡混凝土侵蝕嚴(yán)重，可見多處蜂窩狀麻面，混凝土骨料外露。

（3）4 號(hào)放水閘布置在水庫(kù)東副壩線0+430.173 處，水閘閘井的閘門被生活垃圾和泥沙遮蓋，左側(cè)側(cè)壁下方與水面接觸漿砌卵石護(hù)坡被沖蝕破壞，閘井上方頂板右側(cè)角混凝土板斷裂，鋼筋露出。

（4）3 號(hào)放水閘后分水閘閘前底部有生活垃圾堆積，側(cè)壁混凝土見多處蜂窩麻面及沿垂直方向的斷裂裂縫，裂縫周圍混凝土侵蝕嚴(yán)重。

2.2 混凝土抗壓強(qiáng)度

對(duì)1 號(hào)、2 號(hào)、4 號(hào)放水閘閘井外側(cè)和3 號(hào)放水閘后分水閘布設(shè)回彈測(cè)區(qū)，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，并進(jìn)行碳化深度的測(cè)試。檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果（回彈法） 單位：MPa

1 號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為26.0 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的130%；2 號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為20.7 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的104%；3 號(hào)放水閘閘后分水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為12.4 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的62%；4號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為24.1 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的120%。

2.3 混凝土碳化深度

經(jīng)對(duì)回彈測(cè)區(qū)的碳化深度檢測(cè)，布勒克其亞水庫(kù)混凝土碳化深度較大，滴入酚酞酒精溶液后無(wú)顯色反應(yīng)。根據(jù)碳化深度在規(guī)范中與混凝土強(qiáng)度的換算，滴入酚酞酒精溶液后無(wú)顯色反應(yīng)時(shí)，混凝土碳化深度取值應(yīng)大于6 mm，因此布勒克其亞水庫(kù)各放水閘及分水閘的碳化深度均大于6 mm。混凝土碳化深度檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 混凝土碳化深度檢測(cè) 單位：mm

2.4 鋼筋保護(hù)層厚度

閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值為50 mm，由表3 可知，1 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為44 mm～52 mm，平均值為47 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的94%；2 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為46 mm～76 mm，平均值為62 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的124%；4 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為27 mm～35 mm，平均值為30 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的60%；3 號(hào)放水閘后分水閘混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為94 mm～114 mm，平均值為104 mm。

表3 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè) 單位：mm

3 結(jié)論及建議

3.1 檢測(cè)結(jié)論

（1）1 號(hào)放水閘和2 號(hào)放水閘外觀無(wú)明顯劣化缺陷。3 號(hào)放水閘閘井基本被生活垃圾掩埋，且側(cè)壁護(hù)坡混凝土侵蝕嚴(yán)重，可見多處蜂窩狀麻面，混凝土骨料外露；4 號(hào)放水閘閘井的閘門被生活垃圾和泥沙遮蓋，左側(cè)側(cè)壁下方與水面接觸漿砌卵石護(hù)坡被沖蝕破壞，閘井上方頂板右側(cè)角混凝土板斷裂，鋼筋露出；3 號(hào)放水閘后分水閘閘前底部有生活垃圾堆積，側(cè)壁混凝土見多處蜂窩麻面及沿垂直方向的裂縫，裂縫周圍混凝土被侵蝕脫落成溝槽。

（2）1 號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為26.0 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的130%；2 號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為20.7 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的104%；3 號(hào)放水閘閘后分水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為12.4 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的62%；4 號(hào)放水閘閘井測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度推定值為24.1 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的120%；3 號(hào)放水閘閘后分水閘閘井混凝土現(xiàn)有強(qiáng)度不滿足原設(shè)計(jì)要求。

（3）閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值為50 mm，1 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為44 mm～52 mm，平均值為47 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的94%；2 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為46 mm～76 mm，平均值為62 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的124%；4 號(hào)放水閘閘井混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為27 mm～35 mm，平均值為30 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)值的60%；3 號(hào)放水閘后分水閘混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度為94 mm～114 mm，平均值為104 mm。

（4）閘井混凝土碳化深度較深，碳化深度均大于6.0 mm。

3.2 建議

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)水庫(kù)采取相應(yīng)處理：（1）對(duì)2 號(hào)閘井兩側(cè)斷裂的混凝土面板進(jìn)行工程處理；（2）對(duì)混凝土面板麻面和裂縫進(jìn)行修復(fù)加固，清除面板上雜草，保持面板整潔；（3）對(duì)3、4號(hào)閘堆積垃圾進(jìn)行清理，保證閘道暢通；（4）對(duì)4 號(hào)閘井破壞露筋處進(jìn)行加固。