竇愛青
【摘要】本文針對某段防汛墻的使用情況進行研究,利用不同的檢測技術對其安全系數進行檢測,對這段防汛墻的安全性能做出了科學的評價,并對鑒定防汛墻安全的工作進行經驗總結,同時為防汛墻的除險與維修措施的制定提供了憑證。
【關鍵詞】防汛墻;檢測;安全鑒定
防汛墻指的就是建在地面以上,作用為阻擋潮水漫溢的建筑物。在沿海地區經常會出現海水倒灌的情況,在平原內陸則是河水倒灌,本文以某段防汛墻為例,對防汛墻的安全檢測與鑒定技術進行了分析,同時對安全檢測工作的相關經驗進行了總結。
1、具體工程情況
為了加強該河流沿岸某段防汛墻的養護與管理,確保防汛的安全,對該段的墻體現場進行了安全檢測,同時復核計算了其中某一典型截面,并對這段防汛墻的安全性做出了綜合的評價。該段需要檢測的防汛墻墻體長度為300m,其截面結構是漿砌塊石重力式樁基承臺,其墻頂高位5.4m,底板的厚度為500mm,其面高程是2.0m,在底板下設有兩排方樁。該段防汛墻的墻身上部壓頂結構為鋼筋混凝土,在壓頂上設置有柵欄,起到圍護作用。
2、安全鑒定項目與檢測方法
(一)檢測項目
第一,是對外觀的質量進行檢測。外觀質量的檢測是可以通過肉眼直接觀察、判斷的,檢測的對象是防汛墻外觀發生的缺陷,比如混凝土墻體發生侵蝕或剝落,墻體鋼筋出現銹蝕情況,墻體有裂縫,止水帶損毀等。巡檢人員通過定期檢查的方式,到現場觀察防汛墻的情況,并通過圖片、文字等方式,將觀察結果記錄下來。
第二,是對墻前泥面線和層面高程進行檢測。防汛墻的主體結構都是鋼筋混凝土,泥面線、層面高程等都與防汛墻安全性能有著密切聯系,其測量使用的儀器分別是測量繩與水準儀,在測量前,需要對儀器設備進行檢校,確保儀器設備的精確、可靠。
第三,對炭化程度和混凝土強度進行檢測。對于防汛墻中的混凝土結構的安全檢測,一般使用的是超聲回彈法以及回彈法等檢測方法?;炷恋奶炕潭葘S著混凝土存在時間的增長而變大,而回彈值則是隨著炭化程度的變大而增加,當炭化的程度超過5-6mm后,炭化的趨勢與回彈值才會趨于平緩。判斷混凝土結構耐久性的重要標準之一就是其抗炭化的能力。
第四,對鋼筋保護層厚度進行檢測。保護層是預防鋼筋受到侵蝕、保證鋼筋作用充分發揮的結構,要有足夠的厚度,保護層厚度檢測的基本原理是電磁波原理,通過鋼筋測試儀檢測出構件內部的鋼筋分布情況,來確定保護層厚度的大小。
(二)復核計算方法
復核計算是確定防汛墻檢測結果是否與其安全要求相符的過程,復核計算的內容具體有以下四點:
第一,復核計算墻頂高程。墻頂高程是影響防汛墻防汛能力高低的決定性因素,根據相關規范要求,防汛墻的墻頂高程的需要根據設計高水位、安全超高來復核,高程值不能小于安全超高、設計高水位之和。
第二,復核計算墻體結構強度。按照防汛墻的結構、工況、水位等各種受力特點,對最差工況實施復核計算。
第三,復核計算墻體結構穩定性。結構穩定性主要體現在結構運行工況,主要是分析在設計水位條件下,防汛墻結構是否會出現滑動、傾斜或者地基沉降等情況,要確保復核計算的結果復核規范穩定性方面的要求。
第四,復核計算防汛墻整體穩定性。根據實地勘察或者相關地質勘察單位提供的地質信息,利用瑞典條分法,找出防汛墻區域內危險程度最大的滑裂面,并計算出最小安全系數,作為防汛墻整體穩定性復核計算的依據。
3、檢測結果
(一)檢測結果
第一,防汛墻外觀質量的檢測結果。經現場檢查后,發現本段防汛墻的墻體有外移、下沉、傾斜的現象;在連接部位,出現明顯破損和移位;在壓頂處有嚴重的破損情況,混凝土骨料有外露現象;壓頂同下部塊石間的連接處有裂縫和破損的現象,某些部位出現了較大的孔洞;某些塊石勾縫處有水泥脫落的現象,塊石出現了霉變、裂縫和破損的情況。本段防汛墻的墻后是綠化帶,綠化帶后是道路,墻后地坪未發現滲透、沉降和開裂等不良情況。
第二,墻前面的泥面線和層面高高程的檢測結果。按照測量出來的墻頂高程數據顯示,本段防汛墻目前的墻頂高程有很大一部分比設計高程的5.400m要低。
第三,炭化程度和混凝土強度的檢測結果。本段防汛墻被抽檢部分的混凝土強度值在37.4MPa-42.6MPa之間,其炭化程度的平均值范圍為6mm-9mm。
第四,鋼筋布置情況和保護層的檢測結果。本段防汛墻被抽檢截面的縱向鋼混保護層的平均厚度值范圍為45mm-49mm,其橫向鋼混保護層的平均厚度值范圍為65mm-68mm。縱向鋼筋的平均間距值范圍為200mm-220mm,其很想鋼筋平均間距值范圍為200mm-210mm。
(二)復核計算
第一,根據上述所得檢測結果,對防汛墻墻頂高程復核計算后發現,墻頂高程值是低于設計標準值的,無法滿足防汛墻功能和安全要求,需要對其進行加高。
第二,通過整體穩定性的復核計算,本段防汛墻在河床泥面現況不發生改變的情況下,其整體穩定性是能夠滿足相關的規范要求的。
第三,通過對樁基礎的變形與承載力的復核計算,無異常情況下,本段防汛墻樁基的水平變位、豎向承載力都符合設計規范要求,是安全的。
4、鑒定建議
通過現場的檢測,發現本段防汛墻的墻體存在墻面剝落、裂縫、分段銜接伸縮縫膨脹、壓頂開裂等現象。
第一,建議對出現裂縫、墻面剝落、伸縮縫膨脹、壓頂開裂等問題的部位進行修補,如對孔洞部位需使用素混凝土(高強度)進行填充,對于裂縫部位,可以采取灌漿補足的方法,使用的漿液多為化學漿液。
第二,做好防汛墻兩側的荷載管理,禁止出現大量雜物、沉重物體堆積的情況,減輕周邊對防汛墻的荷載,在防汛墻內側6米范圍內,其荷載應當控制在5kN/㎡以內。
第三,若對本段防汛墻進行改造,河床過水在面與河道的寬度應該按照規劃來實施,同時要對防汛墻的現場情況依照規劃的要求重新進行復核計算。
第四,對出現脫落現象的伸縮縫部位,要使用低發泡的聚乙烯泡沫板進行填充,并用單組分聚胺密封膏對其表面進行封嵌。