水利工程水閘閘墩補強加固及表面防護處理分析

陳新河

(江門市江新聯圍管理處，廣東 江門 529000)

0 引 言

水閘閘墩上出現裂縫是一個比較常見的問題，這些裂縫通常具有如下特點：大部分為豎向裂縫、裂縫長度長、貫通閘墩，并且裂縫處通常有析出物。大型裂縫的存在，會危機閘墩強度與穩定性，還可能會因為過渡變形導致閘門無法開啟，因此，有關部門以及相關技術人員要重視閘墩裂縫處理，結合工程實際情況，做好裂縫補強加固以及表面防護處理，這樣才能夠保障水電站整體安全與穩定。

1 水利工程水閘閘墩補強加固措施

目前，水利工程水閘閘墩常見的補強加固措施具體灌漿封閉技術、預應力錨固技術以及外貼加固措施等，具體分析如下：

1.1 灌漿封閉技術

通過檢測分析可以發現，一些不危機閘墩強度與穩定性的裂縫，為了可以有效保障橋墩穩定性與可靠性，避免其出現碳化問題以及滲漏、溶蝕等危害，可以進行有效的補強加固處理，補強加固要對裂縫進行灌漿填充，填充之后進行表面封閉處理。閘墩屬于鋼筋混凝土構件，因此，要避免碳化對混凝土的危害[1]。水閘閘墩表面一些裂縫，雖然表面看上去較淺，但是，如果裂縫內出現了混凝土碳化問題，裂縫本身的深度加上混凝土碳化的深度，可以已經超過了混凝土保護層厚度，從而對閘墩整體性能產生影響。此時，一旦雨水或者水庫中的水浸入到裂縫之中，則會加劇裂縫危害。

觀察閘墩裂縫，如果在裂縫位置出現了白色或者黃色的析出物，那么，就說明閘墩混凝土結構已經受到損害，嚴重的話，可能鋼筋斷面已經有所削弱，此時，就需要立即進行維修和加固處理。但是，為了不影響閘墩外觀的整潔，要采取封閉處理，大部分的水閘閘墩在處理這類裂縫時，都采用這種方法，并且收到了非常好的效果。相對來水，閘墩屬于比較單薄的構件，為了防止灌漿所帶來的負面影響，一般會選擇裂縫開度比較大的時候進行灌漿，這樣可以控制灌漿處理后帶來的劈裂作用，避免其對橋墩產生傷害。

灌漿施工可以提升裂縫處理后的氣密性，也可以避免裂縫內部混凝土碳化問題，降低了滲水對混凝土結構的危害性。但是，隨著閘墩周圍環境的變化以閘門的運行，閘墩還會出現一些活縫，針對這些活縫的處理一般采用彈性較好的材料，這樣能夠更好的使用裂縫變化要求，處理效果更好，縫隙連接也更加牢固。

1.2 預應力錨固

采用預應力錨固技術可以有效提升閘墩的穩固性，一般來說，在裂縫大、承載力差的閘墩處理中使用，這種常見的補強加固處理，效果十分顯著。從施工原理的角度分析，從外部向裂縫施加壓力，可以促進裂縫閉合，從而減少裂縫的寬度和深度，提升閘墩的剛性與穩定性。施工技術人員首先根據閘墩裂縫情況進行相關的計算和分析，綜合考慮預應力損失情況后，在閘墩上不是錨索，對閘墩裂縫施加預應力；完成預應力錨固這個環節之后，為了能夠進一步預防裂縫內部鋼筋以及混凝土受到侵蝕，還需要進行裂縫分類處理，灌漿施工中，要先進行表面封閉處理，最后采取保護措施，進一步加固，預應力錨固加固措施效果好，能夠有效提升混凝土結構的穩定性[2]。

1.3 黏鋼加固技術

這種補強加固方法，又被稱之為黏貼鋼板加固法，這是一種在裂縫位置黏貼鋼板，提升閘墩穩定性的方法，一般來說，鋼板與混凝土構件之間會采用良好的環氧類黏結劑進行黏合，如此鋼板與混凝土會成為一個整體，這樣的補強加固方法，可以達到明顯的加固效果。另外，黏鋼加固技術還可以與其他材料一同應用增強建筑物的穩定性，比如黏鋼貼布法，就是采用淺槽外黏條形鋼與外貼碳纖維布的方式相結合，從而達到補強加固的目的。

總而言之，根據水利工程實際情況，施工技術人員會靈活選擇裂縫處理與加固措施，從整體上解決裂縫所帶來的危害與影響，大大提升水利工程整體穩定性、安全性、可靠性。

2 水利工程水閘閘墩補強加固表面處理技術

文章以北街水閘樞紐工程為例，工程包括水閘和船閘兩部分，工程在最初施工設計時閘墩結構只放置了水平方向、垂直方向的鋼筋，并沒有設置充足的扇形受拉鋼筋，為了能夠提升閘墩穩定性與承載力，下文采用黏貼纖維補強加固的方式，對相應部位進行補強加固，具體分析如下：

2.1 施工過程

首先要對閘墩裂縫進行灌漿處理，灌漿完成之后進行鋼條黏貼。施工人員根據實際情況，在牛腿周圍、頂面沿著牛腿的縱向黏貼碳纖維布，貼合要嚴密緊實；在牛腿的縱向下方位置，進行碳纖維布黏貼，黏貼要貼滿根部，其邊緣要僅僅與閘墩面契合，在這個基礎上在閘墩表面黏貼鋼板條，同時進行螺栓加固；混閘墩中部、以及邊墩采用鋼板條黏貼，混凝土與鋼板方向的空隙要使用黏結膠全部填滿，確保黏合牢固；在閘墩下游部分要采用纖維片材料進行加固黏貼，從而實現對閘墩的加固，如圖1所示為碳纖維布主要力學性能指標[3]。

表1 碳纖維布主要力學性能指標

2.2 表面防護處理

2.2.1 閘墩表面處理

在完成了黏貼加固施工之后，要對閘墩表面進行科學、有效的處理，施工技術人員要觀察混凝土表面，將表面污漬、浮漿除去，之后在能夠進行打磨，打磨要削去2-3cm的厚度，完全露出新面之后，去除新面粉粒；完成這部分處理之后，要對混凝土裂縫部位進行灌漿，當漿液達到一定強度后，才能夠有效提升混凝土強度。

2.2.2 鋼板黏結面除銹和粗糙處理

施工人員要使用專門的工具，將鋼板表面的砂塵除去，并使用砂布、砂輪進行打磨，打磨要盡可能粗糙，打磨出一定問路之后，施工人員使用占了丙酮的脫脂棉將表面擦拭干凈。

2.2.3 閘墩卸荷

在進行黏貼鋼板之前必須下落檢修門，這樣不僅保障施工安全，而且還可以釋放閘墩負荷。

2.2.4 配制黏結劑

黏黏劑使用要根據施工設計要求以及相關標準科學選擇產品，并且，施工技術人員要一邊施工、一邊攪拌，這樣才能夠避免雜質進入到黏合劑中。

2.2.5 涂膠黏鋼板與固定

完成如上環節之后，就要進入到鋼板黏貼固定的環節中，施工人員要將配置好的黏合劑涂抹在混凝土表面以及鋼板表面，厚度適中，之后要將鋼板黏貼在預先確定的位置上，進行立面黏貼時，施工人員可以根據施工需求適當涂抹一層脫蠟玻璃絲布，這樣可以有效方式黏合劑外流；完成如上步驟之后，施工人員就需要進行鋼板固定，施工人員首先要使用夾具將黏貼好的鋼板夾緊，適當增加壓力，已達到有效固定效果。

2.2.6 質量檢測

在閘墩補強加固施工的每個環節，都需要嚴格按照國家標準與設計標準進行，因此，相關部門以及質量檢測人員要針對每個施工環節進行質量檢測，做好工程驗收工作，檢測過程中可以使用小錘等工具，對鋼板表面進行敲擊，通過回聲來判斷黏合情況，如果出現空鼓現象，則說明鋼板黏貼不緊實，此時就需要立即采取補救措施，從而確保補強加固施工效果。

3 結 語

水電站在長期運行的過程中，會受到周圍環境因素的影響，尤其是水閘閘墩方面的加固與修復上要尤為關注。文章首先針對水閘閘墩補強加固措施進行分析，在這個基礎上對表面處理要點進行了討論，旨在更好的助力于我國水利工程建設與發展。