某渡槽槽身安全性检测及结果分析

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1、某渡槽槽身安全性检测及结果分析湖北省建筑科学研究设计院雷珺李军一、工程概况1、概况某渡槽是宜昌东风渠总干渠上的一座主要建筑物之一，该渡槽已使用20多年。1997年～1998年由于原槽身断裂严重及钢筋锈蚀厉害，为保证安全，对原有渡槽进行了一次全面的整治和加固，更换了全部渡槽槽身，将原有24节双悬臂连续梁槽身全部改成了简支梁槽身，并对相应的支座排架及其基础进行了加固，1998年5月通水以来，新槽身先后出现大量裂缝，为此近几年又针对新槽身裂缝、漏水进行了部分加固。2、渡槽槽身结构现状槽身横向截面采用带拉杆的内空矩形断面，内空净宽2.8m，净高2.35m

2、，槽两侧壁厚0.2m，槽底板厚0.25m，拉杆为矩形截面(0.15×0.15m2)，拉杆间距1.5m，拉杆内配上下各2Φ14钢筋，箍筋φ6@250，拉杆上面现浇宽1.0m，厚1.0m的混凝土人行面板，槽身设计标号为C25，槽身纵向采用简支梁结构，跨度有6m、9m、9.9m、11.0m、12.0m、12.8m、14.4m等七种形式，每节渡槽槽身均为四点支撑。3、渡槽的技术参数渡槽实际长度455.85m，上游进口槽底高212.48m，出口槽底高211.57m，坡降为1/500，设计流量为15m3/S，相应水深为2.04m15，加大流量18m3/S，相

3、应水深为2.35m，槽身净宽2.8m，渡槽采用钢筋混凝土排架支承，排架最大高度20余米，最小高度约5米。二、检测目的及内容目前渡槽尚未加固的槽身多处出现横向和纵向裂缝，尤其是部分槽身中间出现多处贯穿性裂缝，给其安全使用带来了严重的隐患。本次检测针对四节渡槽槽身进行了载荷试验，并用水准仪对构件挠度变化进行了全过程测量，了解渡槽槽身的刚度情况；对所试验中的一节渡槽槽身进行详细的裂缝检测，用读数显微镜对裂缝进行测量，并记录槽身裂缝的实际状况；对所试验中的一节渡槽槽身的施工缝进行浅层抽芯，观察施工缝处混凝土的内质状况。三、检测结果及分析1、槽身载荷试验１

4、．１试验结果对未加固渡槽槽身三节、已加固渡槽槽身一节进行载荷试验，试验分槽身空载，槽身不同受荷等四种情况进行。测试时间及载荷情况、槽身挠度值见下一览表。15测试时各槽荷载情况一览表荷载与槽号测试时间2号槽荷载9号槽荷载10号槽荷载18号槽荷载10时~12时水深1.45m约13m3/s水深1.40m约13m3/s水深1.40m约13m3/s水深1.35m约13m3/s14时~15时空槽空槽空槽空槽16时~17时空槽槽底空槽槽底空槽槽底空槽槽底20时~21.3时水深1.40m水深1.86m水深1.86m水深1.86m9.3时~10.3时（第二日）水深

5、1.0m约5m3/s水深1.0m约5m3/s水深1.0m约5m3/s水深1.0m约5m3/s测试槽身挠度值一览表槽身编号槽身实际计算跨度（m）实测最大挠度值规范允许挠度值（mm）空载时（mm）最大试验荷载时（mm）29.513.018.021.111810.722.534.019.45911.511.021.520.911011.510.514.020.91测试结果：所抽测的四节渡槽槽身二节能满足规范要求的允许挠度值；9、18号槽身不能满足规范要求。9号和18号构件挠曲线图见下表。151515151515１．２分析载荷试验15选择了目前裂缝多且未

6、加固的槽身中跨度大的2号、18号槽，同时为了对已加固的槽身和未加固的槽身作出比对，选择了9号、10号槽进行载荷试验。在试验载荷大小上，采用了半槽水(实际流量约13m3/S)、大半槽水水深1.86m(超过历史最高槽身水位0.3m)，和小半槽水水深1.0m，三种载荷情况进行槽身的挠度变化检测，而且左、右侧墙均进行了测量，为了找出空载时结构自重所产生的挠度，对左右侧墙、槽底均进行了检测，反复测量，以减少测量误差。所有载荷测试结果表明：①载荷—变形曲线基本呈线性关系；②2号、10号槽身回弹较好，减少载荷后的变形值均未超过最大变形值的10%。③9号、18号

7、槽身回弹较差，减少载荷后的变形值超过最大变形值的10%以上。试验结果比对了加固与未加固槽身的明显区别，已加固的槽身在载荷作用下结构刚度明显大于未加固构件，承载能力明显提高。试验结果与构件的裂缝多少，尤其是跨中底板横向裂缝多少有着直接的联系，18号槽身侧墙上水平缝隙二通条，竖向近10条，板底四条(其中中间一条从板底伸通到两侧的梁上)，试水后裂缝漏水严重，结构变形大。２、2号槽身检测２．１裂缝检测对2号槽身进行详细的裂缝观测，裂缝宽度为0.1mm～0.2mm之间，详细结果如下图示。15２．２　２号槽身施工缝浅层抽芯结果共抽取芯样7个，其中4个芯样观察

8、后做混凝土抗压强度试验。通过对芯样的观察发现：①施工缝接头处均存在明显的裂缝，而且贯穿整个芯样长度(30～150mm之间)，裂缝宽度在0