水闸的鉴定方法

2011-08-10 06:46程林
教育科学博览 2011年4期
关键词:碳化水闸机理

程林

水闸在水利水电工程中的应用非常广泛,可用于灌溉、排涝、防洪、给水等多种任务。随着我国水利水电事业的发展,我国各地先后修建了许多水闸。由于种种原因,随着时间的推移,很多旧闸、危闸仍在继续使用。如何评价现有旧闸、危闸的安全度,正确地评估其结构的损伤程度,合理地对水闸进行加固维修,提高水闸使用的可靠性,需要引起广大水利工程技术人员的关注。

对旧闸、危闸的维修、加固和鉴定评估,必须在详尽的调查基础上,结合工程的实际情况,应用高科技的检测技术,重点进行混凝土部分结构的病害机理分析,建立多种损伤模型,并对数据进行分析,得出其鉴定与评估结论。

许多年来,在水利工作中,由于管理人员缺少对水闸的科学使用方法,以及未建立良好健全的检查及维修制度,导致各种环境下构件损伤和老化过程的数据的缺乏,这就制约了结构的安全性。

对水闸的鉴定方法,一般分为两部分,一是对水闸钢筋混凝土进行病害机理分析,二是对水闸的混凝土部分进行检测。

(一)病害的主要形式

水闸的混凝土的病害形式主要有以下几种:

1、裂缝:裂缝是混凝土中最普遍和最常见的病害之一。其种类有(1)不均匀的沉降裂缝;(2)不规则的裂缝;(3)钢筋锈蚀引起的裂缝;(4)碱-骨料反应引起的裂缝等。

2、混凝土碳化及钢筋锈蚀:调查表明,当混凝土碳化的深度接近或超过混凝土的保护层厚度时,混凝土结构内的钢筋多已锈蚀。凡裂缝较多,混凝土质量较差的闸,其钢筋锈蚀程度必然较严重。

3、剥蚀:剥落是从混凝土的外观破坏形态着眼,指水闸混凝土结构表面发生的蜂窝麻面、露筋、酥松起皮和剥落等现象。

4、结构构造的破坏:水闸混凝土结构关键部位的构造,因年代久远而引起的结构构造变化,变形等,在一定程度上会影响水闸的安全运行。

5、地基不均匀沉降引起的破坏:如闸翼墙和护坡的破损、滑动,毛石的贯通裂缝等。

6、人为破坏:主要是撞击、人为的破坏等。

(二)主要的检测方法:用超声波检测其强度与保护层的厚度,求出其数据,便于了解混凝土内部结构情况,结合现场调查,统一进行病害的机理分析。

(三)病害的机理分析:根据实际调查和检测的情况,对各项病害机理进行具体分析,找出其产生危害的主要原因,研究其处理对策,以便于今后的管理。

1、混凝土裂缝产生的主要原因:裂缝的产生往往是多种因素联合作用的结果,其对水闸的钢筋混凝土的危害程度不一。严重的裂缝如贯通缝、网裂缝会严重危及水闸的安全运行,另一方面也往往会引起其他病害的发生于发展,如冻融破坏、钢筋锈蚀等。这些病害与裂缝形成恶性循环,会对水闸的耐久性产生很大的危害。

2、混凝土碳化及钢筋锈蚀的主要原因:混凝土质量差、裂缝多,都是混凝土碳化的主要原因,混凝土碳化又会导致水闸混凝土结构内部的钢筋锈蚀。混凝土的碳化和钢筋的锈蚀会严重危害水闸的安全。

3、剥蚀:根据不同的形成机理可分为冻融剥蚀、冲磨空蚀,以及水质侵蚀、风化剥落等。

4、结构的破坏:结构的破坏是由于结构的老化、地基的不均匀沉降、人为的破坏等原因产生。其程度的鉴定,应根据损伤调查情况和实际用声波检测分析的情况,来进行具体分析,找出其原因,分清利害关系,进行科学的研究。

水利建设多年的实践证明,在对旧闸、危闸的鉴定、维修、加固中,只有对所调查的水闸结构做出正确的评估,准确预测出影响其安全运行的危害,才能制定出科学的加固维修、重修方案,保证旧闸、危闸在寿命延续期内的安全性,确保其安全运行,并节省大量的维修加固资金。

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