天星港闸混凝土碳化、裂缝的加固补强措施

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1、天星港闸混凝土碳化、裂缝的加固补强措施摘要泰兴市天星港闸由于长期运行，闸墩存在碳化、裂缝等现象。本文介绍了对该闸混凝土工程存在问题的具体分析和解决的措施。关键词水闸；混凝土碳化；裂缝；加固1工程概况泰兴市天星港闸位于长江下游左岸，泰兴市滨江镇天星社区，距长江口500米，是泰兴市骨干河道——天星港的通江控制口门，也是通南地区的通江口门之一，是泰兴长江防洪工程的重要组成部分，为保障泰兴南部地区防洪与供水安全发挥了重要作用。其主要功能是：防洪、灌溉、排涝，兼顾通航。天星港闸系泰兴市江堤达标建设工程，泰兴市长江堤防达标建设工程指挥部根据泰州市水利局泰政水[2000]46号

2、、泰政[2001]135号文件的批复精神，按百年一遇（洪）水位设计，二百年一遇（洪）水位校核，在原天星节制闸下游新建的节制闸。工程于2000年2月10日开工建设，2000年7月17日通过水下工程验收，2000年12月工程全面建成，2000年12月9日，通过泰州市水利工程建设质量监督站质量评定，同时通过竣工初验，初步验收工程质量等级为优良，2005年12月28日通过泰州市水利工程建设质量监督站竣工验收。工程质量为优良等级。近年来，由于该工程所在环境的影响和长期运行的原因，节制闸闸墩部分混凝土工程出现蚀坑、剥落、碳化、裂缝现象。2011年3月市水务局堤闸养护管理处邀请

3、扬州大学的专家对天星港闸进行了安全鉴定，完成了水闸混凝土碳化、混凝土强度等相关内容的现场检测工作，以便查清病害的程度、原因，分析可能造成的后果，为加固处理提供科学依据。本次检测包括水闸闸墩、闸门、胸墙等水工程设施，全面检测和复核了工程设备的运行状况。在8月31日省水利厅组织的安全鉴定会上，评定天星港闸主要指标均满足设计要求，工程局部缺陷已经维修，达到安全运行要求。根据《水闸安全鉴定规定》（sl214-98）规定，评定天星港工程为一类闸。建议对混凝土碳化、剥落、裂缝等问题进行处理，防止范围扩大，碳化、裂缝加重。2安全鉴定结果及综合分析1）混凝土碳化。闸室的闸墩的混凝

4、土面层都存在不同程度的碳化现象。碳化深度一般为3mm-10mm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，受环境影响，混凝土的ph值接近中性，破坏了混凝土中保护钢筋的碱性环境，导致部分混凝土碳化、钢筋锈蚀。2）裂缝。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

5、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。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，可能是近年来受温度反复变化作用的结果。经检查发现天星港闸闸墩出现少许裂缝，缝长1m-3m不等，裂缝宽度不大于0.2mm，裂缝深度为0.1m-0.5m不等。经对水闸各主要结构全面、细致地检查，表明该闸存在不同程度的病害，为防止扩大、加深，必须采取有效的措施对该闸进行加固处理，确保水闸的安全运行。3加固设计1）加固设计要求：①露筋：在露筋部分外围凿开5cm的口子，将松散、破损混凝土凿除，露出钢筋，对钢筋除锈处理或切除露出部分钢筋，再涂抹聚合物纤维砂浆

6、，增强混凝土的抗碳化能力，最后涂抹环氧树脂防腐；②碳化：对闸墩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，最后涂抹环氧树脂防腐；③裂缝：对闸墩部位的网状裂缝的处理。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。表面涂抹聚合物纤维砂浆，最后涂抹环氧树脂防腐。这样既可长期防备有害物质的侵蚀，又有美观的作用。2）加固材料：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

7、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；②裂缝修补胶：裂缝修补胶为混凝土裂缝灌注专用胶。它具有安全、高效、实用、粘结强度高，可灌性好的特点；③环氧树脂防腐涂料：环氧树脂具有浸入混凝土裂缝、微细孔内的性能，作为防腐蚀材料不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时具有附着力强、常温操作、施工简便等良好的工艺性，而且价格适中。将其涂抹在混凝土表面，可浸入混凝土内，在混凝土的表层形成防护层，具有抗酸、碱盐及其它有害气体的侵蚀作用，达到保护混凝土，防止碳化的目的。4施工程序及工艺要求1）混凝土防碳化处理。

8、①划定处理