混凝土建筑工程论文水闸工程施工论文浅谈对混凝土碳化水闸的加固补强措施摘要：某水闸长期运行，年久失修，为一病害工程。本文介绍该水闸检测结果及对存在病害的具体分析，还介绍了对该闸除险加固设计的要点及施工程序及施工工艺。关键词：水闸混凝土碳化裂缝加固1.基本概况某水闸长60m、宽25m、进水口高6m，由6孔净宽8m的泄水孔组成。该闸建成几十年，因长期运行，年久失修，水闸主要结构混凝土碳化严重，闸顶、底板多处裂缝，为一个具有多种病害的工程。为确保该水闸能安全、正常的运行，2008年12月对该闸进行了全面的检查与检测，以便查清病害的程度、原因，分析可能造成的后果，为除险加固处理提供科学依据。本次检测包括水闸底板、闸墩、闸门、胸墙、闸室顶板与上部结构和进出水池的底板。2.水闸检测结果及综合分析经对水闸各结构全面、仔细地检查、检测，发现主要病害是钢筋混凝土结构的混凝土碳化和裂缝。2.1混凝土碳化闸室的底板、闸墩、闸室顶板、胸墙的混凝土面层都存在不同程度的碳化现象。碳化深度一般为5－30mm之间，局部处混凝土破损、剥落、钢筋外露。混凝土的水泥凝胶体中含有大约25％的氢氧化钙，混凝土的PH值为12－13，呈强碱性。混凝土中的钢筋在这种强碱性环境中，表面会形成钝化保护膜，可以有效地抑制钢筋锈蚀。但混凝土碳化现象就是使氢氧化钙转变为碳酸钙，混凝土的PH值为8.5－10，接近中性，破坏了混凝土中保护钢筋的碱性环境，导致钢筋容易被腐蚀。2.2裂缝裂缝主要出现在闸底板下游的中部、胸墙及闸室下游闸墩的中下部都有裂缝，裂缝的走向不确定，在胸墙和闸墩部位大多为网状，中部各跨闸底板多为顺水流方向裂缝，缝长1－3m不等，裂缝宽度不一，一般在0.15－2.0mm，裂缝深度为0.1－0.5m不等。裂缝产生的原因比较复杂。在检查中未发现基础有不均匀沉降的现象，底板下游中部的裂缝有可能是几十年来受温度反复变化作用的结果。水闸底板跨度大，在底板上闸墩区的刚度远大于跨中区。当环境温度发生剧烈变化导致闸底板伸缩变形时，底板下游跨中部是相对的薄弱区，这就是闸底板下游中部面层裂缝的主要原因。钢筋混凝土中的裂缝是很难避免的，但对裂缝的宽度必须加以限制。裂缝的存在很易使大气中的水分的有害气体、物质传入缝隙深处，腐蚀混凝土和钢筋，严重时不仅影响结构正常使用，还可能破坏结构的整体性，影响结构的承载能力。2.3伸缩缝止水破损严重闸室及底板伸缩缝大都损坏。部分橡胶止水带老化、破损严重。经对水闸各主要结构全面、细致地检查，结果，该水闸存在不同程度的病害，已经严重影响水闸的安全，必须采取有效的措施对该闸进行除险加固处理，确保水闸的安全运行。3.水闸的加固设计3.1加固设计要求根据已查明的水闸的病害和存在的问题，对该水闸进行加固设计。设计要求如下：⑴消除混凝土碳化层，增强混凝土的抗碳化能力；⑵封闭裂缝，确保结构的整体性和设计工作性能；⑶更换已损坏和老化的止水材料，确保止水的可靠性。3.2加固设计要点经对水闸检查结果表明，该闸启闭室底板以上部分尚未发现有病害的反映，所以维修加固主要是针对下部结构的病害进行处理。⑴闸室对闸室底板、闸墩、胸墙及顶板的混凝土进行防碳化处理。首先除去原有的混凝土碳化层，然后涂抹一层聚合物纤维砂浆，增强混凝土的抗碳化能力。对胸墙和闸墩部位的网状裂缝及底板的裂缝分别处理。当裂缝宽度b≤0.2mm，在混凝土表面涂抹结构胶封闭裂缝；当裂缝宽度b＞0.2mm时，采用压力注浆法封闭裂缝。⑵进出口导水翼墙进出口导水翼墙是水闸重要的连接建筑物。主要对其做防碳化处理，除去碳化层，表面涂抹聚合物纤维砂浆，然后再涂抹一层侵入型混凝土防护胶，这样既可长期防备有害物质的侵蚀，又有美观的作用。⑶防冲池防冲池是将经过消力池消能后的洪水进一步消能，送入下游河道的最后一道结构物。应在原设计基础上适当增厚加长，确保其防冲作用。3.3加固材料3.3.1聚合物纤维砂浆聚合物纤维砂浆是一种高性能的水泥砂浆，与普通水泥砂浆相比它具有固结快、强度高、抗裂、抗折、抗冲击、抗疲劳、与混凝土粘结力强等特点。聚合物纤维砂浆主要用来修补碳化处混凝土或其它破损混凝土，可提高混凝土的抗碳化的能力。3.3.2YZJ-5裂缝修补胶（注射剂）YZJ-5裂缝修补胶为混凝土裂缝灌注专用胶。它具有粘结强度高，可灌性好的特点。主要性能指标如下：胶体性能：抗拉强度≥20MPa抗压强度≥50MPa受拉弹性模量≥1500MPa抗弯强度≥45MPa粘结性能：钢－钢拉伸强度≥10MPa钢－混凝土粘接正拉强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏3.3.3YZJ-T浸入型混凝土防护涂料YZJ-T为具有浸入混凝土裂缝、微细孔内的性能，将其涂抹在混凝土表面，它可浸入混凝土内，在混凝土的表层形成防护层，具有抗酸、碱盐及其它有