實(shí)例分析：水下混凝土如何修補(bǔ)加固？

水工混凝土建筑物病害整治的傳統(tǒng)方法為圍堰排水修補(bǔ)，該種方法施工所必須的圍堰、基礎(chǔ)防滲和基坑排水往往耗費(fèi)大量的時(shí)間和費(fèi)用，而且改變結(jié)構(gòu)受力狀況，不安全因素增多。如何修補(bǔ)加固水下病害混凝土建筑物，提高修補(bǔ)質(zhì)量，簡化施工工藝，降低工程費(fèi)用，是一個(gè)值得研究的課題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料的問世，以及潛水作業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，為病害混凝土水下補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)提供了重要條件。為此，結(jié)合黃沙港閘反拱底板裂縫修補(bǔ)加固工程實(shí)際，經(jīng)多方案比較研究，提出水下補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)。

     工程概況

     黃沙港閘是淮河入海尾閭江蘇省里下河地區(qū)四大港排澇擋潮的控制工程之一，1972年6月竣工，設(shè)計(jì)日均流量200m3/s，左岸第一孔為通航孔凈寬8m，其余15個(gè)排水孔，每孔凈寬5m，排水孔中墩為混凝土與砌石混合結(jié)構(gòu)，厚0.9m，閘底板采用素混凝土反拱底板型式，底板厚0.5m，底板與閘墩連成整體不分縫，成為16跨連拱結(jié)構(gòu)。運(yùn)行至今已有多孔反拱底板出現(xiàn)裂縫，裂縫分布在底板拱頂順?biāo)�流方向，縫寬1～2mm，嚴(yán)重的7號孔反拱底板兩處向上冒水。經(jīng)過沉陷觀測資料的分析計(jì)算，認(rèn)為反拱底板的裂縫是由于拱腳不均勻沉陷引起的，沉陷已基本趨于穩(wěn)定。經(jīng)多方案比較及模擬施工現(xiàn)場試驗(yàn)，決定采用水下修補(bǔ)方案。

    施工工藝

     1 底板裂縫處理 

    （1）沿縫鑿槽。沿底板裂縫走向用風(fēng)鉆一個(gè)連接一個(gè)地鉆孔，孔深為42mm，鉆孔直徑為42mm，然后修成42mm×42mm的U型槽。
    （2）鉆灌漿孔。沿裂縫走向騎縫鉆灌漿孔和出漿孔，每2m長為一個(gè)灌漿單元，布置灌漿孔和出漿孔各2個(gè)，孔距65cm，孔深20cm.
    （3）在灌漿孔內(nèi)安裝灌漿塞，并將灌漿管接至水面以上與灌漿泵相連接。
    （4）嵌縫。采用PBM混凝土封縫膠嵌入鑿好的U型槽內(nèi)并擠壓密實(shí)。固化前用壓板壓緊，固化后拆掉壓板。
    （5）灌漿。由于閘底板下面的粉砂層可能有淘空現(xiàn)象，故用壓力泵通過灌漿孔向裂縫及底板下灌LW與HW混合液，由稀到稠。壓力控制在0.1～0.15MPa.待出漿管溢出LW與HW混合液時(shí)將其扎緊封堵，保持壓力3min，次灌漿完成。間隔1～2d后進(jìn)行第二次灌漿。 

     2 反拱底板補(bǔ)強(qiáng)

    （1）打毛。由潛水員在水下用風(fēng)鎬將底板混凝土表面打毛，露出粗骨料，并用高壓水槍把碴屑沖除干凈。 
    （2）鉆插筋孔。按孔距60cm用風(fēng)鉆鉆插筋孔，孔深 20cm，孔徑φ42mm.用高壓水槍把屑沖除干凈，并用真空吸管將孔內(nèi)砂粒吸干凈。 
    （3）錨固插筋。在插筋孔內(nèi)安放藥卷式水下錨固劑，并插入φ20長 40cm的鋼筋（錨筋外露20cm）和φ20長45cm的螺栓（螺栓外露25cm），螺紋長不小于5cm，既可作錨筋用，又可作固定鋼模板用），錨筋和螺栓間隔布置。 
    （4）鋼筋就位。將在岸上綁好的φ12@150鋼筋網(wǎng)整體吊裝下水就位，鋼筋網(wǎng)布置在新澆水下混凝土的上部，混凝土保護(hù)層為6cm.鋼筋與插筋之間用水下電焊聯(lián)接。 
    （5）架立鋼模。模板采用4mm鋼板和∠75×8角鋼拼接而成，用螺帽固定鋼模板，并控制模板與反拱底板之間的距離符合設(shè)計(jì)要求 （20cm）。在模板的適當(dāng)位置預(yù)留混凝土進(jìn)料口和溢出口。進(jìn)料口設(shè)在反拱底板頂部，溢出口設(shè)在模板四角，溢出口設(shè)活頁蓋板，并可封牢。 
    （6）澆筑混凝土。在岸上按事先通過試驗(yàn)確定的配合比攪拌C25水下不分散混凝土（考慮水下澆筑混凝土強(qiáng)度損失，提高一個(gè)等級配置），用混凝土泵直接送到澆筑倉內(nèi)，待模板四角預(yù)留的孔洞中溢出混凝土后，把預(yù)留洞封堵，直到后一個(gè)預(yù)留孔洞中溢出混凝土并把預(yù)留洞封堵為止。
    （7）拆模。在混凝土澆筑3～5d后進(jìn)行拆膜，拆膜后對混凝土進(jìn)行檢查，將露出混凝土表面的螺栓進(jìn)行割除。 

    黃沙港閘7號、8號兩孔反拱底板修補(bǔ)加固完工后，經(jīng)檢測各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

     水下修補(bǔ)加固技術(shù)已成功地應(yīng)用于黃沙港閘反拱底板的裂縫修補(bǔ)，該項(xiàng)技術(shù)適用于所有水工、海岸工程等結(jié)構(gòu)的混凝土水下補(bǔ)強(qiáng)加固或興建，尤其在無法或難于修筑圍堰的情況下，運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)更是切實(shí)可行。由于不須棄水施工，大大節(jié)約工期，減少投資�；炷�土水下補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，是混凝土水下病害整治的一條新途徑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。