幾種水閘維修加固的新方法

沈 杰 許海紅

（啟東市水利規(guī)劃設(shè)計室 江蘇啟東 226200）

啟東濱江臨海，三面環(huán)水，是典型的平原河網(wǎng)地形。從20世紀50～60年代并港建閘起，分期分批建造了大量的出江出海和內(nèi)河涵閘。經(jīng)過了幾十年的運行，逐漸出現(xiàn)各種損壞，有的已經(jīng)報廢更新，但是更多的是需要采取維修加固處理，以繼續(xù)發(fā)揮它擋潮排澇、控制蓄泄的功能。由于科學技術(shù)的不斷進步，在工程建設(shè)領(lǐng)域，新技術(shù)、新工藝和新材料也不斷涌現(xiàn)，這些“新方法”對水閘的維修加固起到了很大的作用。下面結(jié)合工程實例介紹幾種用來對水閘的不同部位進行維修加固的“新方法”，供參考。

1 碳纖維片材加固修補水閘的混凝土結(jié)構(gòu)

碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項新的應(yīng)用外粘高性能復合材料加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)，它通過配套粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件表面，使碳纖維片材承受拉力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力。碳纖維材料具有強度高、彈性模量高、重量輕及耐腐蝕性好等特點，決定了其加固修補技術(shù)施工方便、快速，加固時不增加荷載，效果理想，后期維護又省。這些特別適用于用來加固修補我市建于20世紀50～60年，采用設(shè)計、施工技術(shù)標準都低的沿江沿海水閘的混凝土結(jié)構(gòu)。

近年來，啟東水閘混凝土維修加固就采取了碳纖維片材加固方案，取得了較好的效果。如紅陽港閘工作橋加固，工作橋是現(xiàn)澆T形梁結(jié)構(gòu)，梁肋和橫隔板處都出現(xiàn)不同程度的裂縫甚至露筋現(xiàn)象，經(jīng)過多種技術(shù)經(jīng)濟比較又結(jié)合工程所處的具體情況，決定采取碳纖維片材來加固，工作橋加固方案詳見圖1。

具體做法為：混凝土表面涂刷底層樹脂，找平處理。在 T形梁和橫隔板的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進行受彎加固，纖維方向與加固處的受拉方向一致，采用封閉式粘貼、U形粘貼對T形梁和橫隔板進行受剪加固，纖維方向與構(gòu)件軸向垂直，最后進行表面防護。改造好的工作橋經(jīng)過幾年的運行，效果良好，完全達到了加固改造的目的。

2 水下不分散混凝土修復水閘上、下游的護坦、海漫

水閘的消能防沖工程，如消力池、消力檻、護坦、海漫等，在泄水時被沖刷破壞的險情時有發(fā)生，如不及時搶護，將危及水閘閘室主體安全。

對于水閘的消能防沖工程破壞，一般都采取關(guān)閉泄水閘孔和筑圍堰來搶修。但是啟東沿江沿海水閘多數(shù)是通航閘，不具備暫時關(guān)閉泄水閘孔和筑圍堰進行斷流維修。而水下不分散混凝土不受水深、施工面、混凝土量的限制，也不受潮水的影響，適用于各種水下澆注的混凝土工程。啟東的頭興港閘下游海漫部分受船舶通航及常年放水影響，出現(xiàn)不同程度的損壞現(xiàn)象，損壞情況見圖2（頭興港閘下游海漫損壞情況）。

圖1 紅陽港閘工作橋加固

圖2 頭興港閘下游海漫損壞情況

鑒于頭興港閘的具體情況，其下游海漫損壞部位采用清基后澆筑 C25水下不分散混凝土的方法進行處理。水下不分散混凝土為摻加 UWB-Ⅱ型水下不分散劑的C25混凝土。具體做法為：水下清基,碎石墊層及整平,水下不分散混凝土澆筑。采用水下不分散混凝土澆筑海漫等消能防沖工程，具有水下施工方便、快捷、經(jīng)濟、質(zhì)量可靠、安全環(huán)保等優(yōu)點。

3 植筋技術(shù)在水閘新老混凝土的結(jié)合面上的應(yīng)用

新老混凝土結(jié)合面是一個薄弱環(huán)節(jié)，其界面粘結(jié)強度一般都低于整體澆筑混凝土強度，極大地影響著維修加固結(jié)構(gòu)的可靠性。為了使得新老混凝土形成整體共同受力，植入抗剪鋼筋已越來越多地被應(yīng)用在新老混凝土結(jié)合面處。

啟東市啟隆鄉(xiāng)望江村水閘下游東側(cè)消力池壁突然倒塌，西側(cè)的消力池壁也明顯外傾，墻體堆積在閘口，導致水閘無法正常啟用。如不及時修復將影響到閘室及下游翼墻，一旦險情擴散導致閘身倒塌，還會影響整個啟隆鄉(xiāng)的安全度汛。同時，當時正處于主汛期，潮位偏高且臺風頻發(fā)，為確保修復工程的整體性和安全性，東西側(cè)消力池壁重建，新老混凝土植筋處理。消力池壁搶險結(jié)構(gòu)圖見圖3。采用的植筋施工工藝為：定位→鉆孔→清孔→鋼材除銹→錨固膠配置→植筋固化→保護→檢驗。工程經(jīng)維修加固運行后證明，該方法能夠使新老混凝土形成整體共同受力。

圖3 啟隆鄉(xiāng)望江村水閘下游消力池壁搶險結(jié)構(gòu)圖

4 土工模袋混凝土技術(shù)維修加固水閘上下游護坡

水閘上下游護坡經(jīng)長期運行，其坡面坍削嚴重，有的甚至威脅到兩岸和閘身的安全。但由于坡面陡，坡頂建有擋浪墻，過閘船只較多，又受潮汛影響，施工場地狹窄，工期緊，干擾因素很多而且。綜合考慮上述因素，最終采用土工模袋混凝土技術(shù)維修加固水閘護坡。

土工模袋混凝土的施工工序為：基層處理→鋪設(shè)定位→模袋布敷設(shè)→充灌混凝土。

護坡維修加固采用模袋混凝土技術(shù)，充分體現(xiàn)了其施工機械化和水下施工的優(yōu)勢，加快施工進度，降低工程成本，減輕工作強度。經(jīng)過時間和潮汛變化的考驗，未發(fā)現(xiàn)滑坡、開裂現(xiàn)象。

5 結(jié)語

水閘的維修加固技術(shù)就我國的國情和地方財政而言有著顯著的經(jīng)濟效益。因此對于那些能保證工程質(zhì)量，降低工程成本，節(jié)約勞動消耗，縮短工期和減少污染，提高綜合經(jīng)濟效果的“新方法”的推廣應(yīng)用，具有很大的現(xiàn)實意義。