水工混凝土修建物病害整治的传统办法为围堰排水修补,该种办法施工所必须的围堰、基础防渗和基坑排水往往消耗很多的时间和费用,而且改动结构受力情况,不安全要素增多。怎么修补加固水下病害混凝土建筑物,前进修补质量,简化施工工艺,下降工程费用,是一个值得研讨的课题。随着科学技能的开展,各种新材料的问世,以及潜水作业技能的前进,为病害混凝土水下补强加固技能提供了重要条件。为此,结合黄沙港闸反拱底板裂缝修补加固工程实际,经多计划比较研讨,提出水下加固厂家加固新技能。
工程概况
黄沙港闸是淮河入海尾闾江苏省里下河地区四大港排涝挡潮的控制工程之一,1972年6月竣工,规划日均流量200m3/s,左岸孔为通航孔净宽8m,其余15个排水孔,每孔净宽5m,排水孔中墩为混凝土与砌石混合结构,厚0.9m,闸底板选用素混凝土反拱底板型式,底板厚0.5m,底板与闸墩连成全体不分缝,成为16跨连拱结构。运行至今已有多孔反拱底板呈现裂缝,裂缝散布在底板拱顶顺水流方向,缝宽1~2mm,严重的7号孔反拱底板两处向上冒水。经过沉陷观测材料的剖析核算,以为反拱底板的裂缝是因为拱脚不均匀沉陷引起的,沉陷已基本趋于稳定。经多计划比较及模拟施工现场实验,决定选用水下修补计划。
施工工艺
1 底板裂缝处理
(1)沿缝凿槽。沿底板裂缝走向用风钻一个衔接一个地钻孔,孔深为42mm,钻孔直径为42mm,然后修成42mm×42mm的U型槽。
(2)钻灌浆孔。沿裂缝走向骑缝钻灌浆孔和出浆孔,每2m长为一个灌浆单元,安置灌浆孔和出浆孔各2个,孔距65cm,孔深20cm.
(3)在灌浆孔内安装灌浆塞,并将灌浆管接至水面以上与灌浆泵相衔接。
(4)嵌缝。选用PBM混凝土封缝胶嵌入凿好的U型槽内并揉捏密实。固化前用压板压紧,固化后拆掉压板。
(5)灌浆。因为闸底板下面的粉砂层可能有淘空现象,故用压力泵经过灌浆孔向裂缝及底板下灌LW与HW混合液,由稀到稠。压力控制在0.1~0.15MPa.待出浆管溢出LW与HW混合液时将其扎紧封堵,坚持压力3min,次灌浆完成。间隔1~2d后进行第二次灌浆。
2反拱底板补强
(1)打毛。由潜水员在水下用风镐将底板混凝土表面打毛,显露粗骨料,并用高压水枪把碴屑冲除洁净。
(2)钻插筋孔。按孔距60cm用风钻钻插筋孔,孔深20cm,孔径φ42mm.用高压水枪把屑冲除洁净,并用真空吸管将孔内砂粒吸洁净。
(3)锚固插筋。在插筋孔内安放药卷式水下锚固剂,并刺进φ20长40cm的钢筋(锚筋显露20cm)和φ20长45cm的螺栓(螺栓显露25cm),螺纹长不小于5cm,既可作锚筋用,又可作固定钢模板用),锚筋和螺栓间隔安置。
(4)钢筋就位。将在岸上绑好的φ12@150钢筋网全体吊装下水就位,钢筋网安置在新浇水下混凝土的上部,混凝土保护层为6cm.钢筋与插筋之间用水下电焊联接。
(5)架立钢模。模板选用4mm钢板和∠75×8角钢拼接而成,用螺帽固定钢模板,并控制模板与反拱底板之间的间隔符合规划要求(20cm)。在模板的恰当位置预留混凝土进料口和溢出口。进料口设在反拱底板顶部,溢出口设在模板四角,溢出口设活页盖板,并可封牢。
(6)浇筑混凝土。在岸上按事先经过实验确定的配合比拌和C25水下不分散混凝土(考虑水下浇筑混凝土强度丢失,前进一个等级配置),用混凝土泵直接送到浇筑仓内,待模板四角预留的孔洞中溢出混凝土后,把预留洞封堵,直到后一个预留孔洞中溢出混凝土并把预留洞封堵停止。
(7)拆模。在混凝土浇筑3~5d后进行拆膜,拆膜后对混凝土进行检查,将显露混凝土表面的螺栓进行割除。
黄沙港闸7号、8号两孔反拱底板修补加固完工后,经检测各项目标满意规划要求。
水下修补加固技能已成功地应用于黄沙港闸反拱底板的裂缝修补,该项技能适用于所有水工、海岸工程等结构的混凝土水下补强加固或兴修,尤其在无法或难于构筑围堰的情况下,运用该项技能更是切实可行。因为不须弃水施工,大大节约工期,减少投资。混凝土水下补强加固技能,是混凝土水下病害整治的一条新途径,具有明显的经济效益,推广应用远景宽广。