二河新闸建筑物检测与安全评估.pdf

昌魏，郭赞赞，唐颖（江苏省灌溉总渠管理处，江苏 淮安 223200）摘要：对二河新闸混凝土碳化深度、钢筋保护层测定、缺陷病害检测与评估，给出工程质量评价与建议，加强工程维修与养护，保证工程安全健康的运行。关键词：混凝土碳化；钢筋保护层测定；缺陷病害检测与评估中图分类号：TV431文献标识码：B文章编号：1007-7839（2023）08-0064-0004收稿日期：2023-05-31作者简介：昌魏（1991），男，工程师，本科，主要从事水利工程管理工作。E-mail:二河新闸建筑物检测与安全评估Building inspection and safety assessment of the Erhe New Sluice ProjectCHANG Wei,GUO Zanzan,TANG Ying（General Irrigation Canal Management Office of Jiangsu Province,Huai an 223200,China）Abstract:This article provides engineering quality evaluation and suggestions for the concrete carbonization depth,steel bar protection layer measurement,defect and disease detection and evaluation of the Erhe New Sluice,strengthens engineering maintenance and upkeep,and ensures the safe and healthy operation of the project.Key words:concrete carbonization;measurement of steel reinforcement protective layer;defect and diseasedetection and evaluation1工程概况二河新闸工程地处江苏省淮安市和平镇境内，位于入海水道与二河的交汇处，是淮河入海水道工程的第一级枢纽工程，用以控制进入海水道流量，闸上近期设计泄洪水位14.11 m，远景设计泄洪水位15.39 m。二河新闸设计流量2 270 m3/s，强迫行洪流量2 890 m3/s，工程等别为等，规模为大（2）型。二河新闸的主要水工建筑物级别为2级，次要建筑物为3 级，临时建筑物为4级。该闸共10孔，单孔净宽10 m，总净宽 100 m，闸底板高程 6.0 m，闸顶高程18.0 m。工作闸门为弧形钢闸门，尺寸为10.0 m9.1 m（宽高），配QHJ-2225 kN弧门卷扬机。工程按7度抗震设防。二河新闸于2001年11月8日开工，2003年10月21日顺利通过了竣工验收。2碳化深度检测2.1检测方法采用冲击电钻，在构件测区表面形成直径约15 mm的孔洞，其深度约等于保护层厚度，用橡皮吹气球除去钻孔中的碎屑及粉末，擦去孔壁粉末，然后用浓度为1的酚酞酒精溶液立即均匀地喷洒在孔洞边缘处，当已碳化与未碳化界线清楚时，再用碳化深度测量仪或其他深度测量器具测量已碳化与未碳化混凝土交界面至混凝土表面的垂直距离多次，取其平均值，该距离即为该测区的碳化深度值，每次读数精确至0.5 mm1。2.2检测结果碳化深度检测结果见表1。从表1中可以看出，排架混凝土碳化深度在14.538.0 mm之间，闸墩混凝土碳化深度在12.041.0 mm之间，上游侧翼墙混2023年8月Aug.2023江苏水利JIANGSU WATER RESOURCES水利工程建设6464凝土碳化深度在15.019.5 mm之间，下游侧翼墙混凝土碳化深度在13.018.0 mm之间；上游侧翼墙、下游侧翼墙混凝土碳化深度中等，排架、闸墩混凝土碳化深度较大且分布不均匀，各构件最大碳化深度均未超过实测最小保护层厚度。2.3碳化评价用碳化系数评价碳化对钢筋混凝土结构的损坏，采用式（1）计算K=1-0.9()dmaxH2（1）式中：K为碳化系数；dmax为最大碳化深度；H为钢筋实测保护层厚度。二河新闸混凝土碳化评价成果见表2。由表2可以看出，4号孔左排架、4号孔右排架、4号孔左墩、4号孔右墩、7号孔左墩、10号孔左墩、10号孔右墩、上游侧翼墙、下游侧翼墙混凝土碳化深度评定标度为表面基本完好2；1号孔左排架、1号孔右排架、7 号孔左排架、7号孔右排架、10号孔左排架、10号孔右排架、1号孔左墩、1号孔右墩、7号孔右墩混凝土碳化深度评定标度表面轻微碳化。3钢筋保护层检测3.1检测方法对二河新闸每个构件根据受力主筋走向，选取5个点，用KON-RBL（D）型钢筋位置测定仪检测钢表1二河新闸混凝土构件碳化深度检测值构件名称1号孔左排架1号孔右排架4号孔左排架4号孔右排架7号孔左排架7号孔右排架10号孔左排架10号孔右排架1号孔左墩1号孔右墩4号孔左墩4号孔右墩7号孔左墩7号孔右墩10号孔左墩10号孔右墩上游左侧第一节翼墙上游右侧第一节翼墙下游左侧第一节翼墙下游右侧第一节翼墙碳化深度范围/mm25.026.014.517.025.525.021.026.022.020.012.025.017.021.024.016.015.016.513.015.034.028.025.026.038.031.532.038.036.041.023.026.029.028.029.024.018.019.516.018.0平均值/mm28.727.018.321.033.029.226.332.029.030.016.725.523.023.727.019.016.218.014.316.3表2二河新闸混凝土碳化程度判定成果构件名称1号孔左排架1号孔右排架4号孔左排架4号孔右排架7号孔左排架7号孔右排架10号孔左排架10号孔右排架1号孔左墩1号孔右墩4号孔左墩4号孔右墩7号孔左墩7号孔右墩10号孔左墩10号孔右墩上游左侧第一节翼墙上游右侧第一节翼墙下游左侧第一节翼墙下游右侧第一节翼墙钢筋保护层厚度/mm4238525551534356504761626137585249495157碳化最大值/mm34.028.025.026.038.031.532.038.036.041.023.026.029.028.029.024.018.019.516.018.0K0.410.510.790.800.500.680.500.590.530.320.870.840.800.480.780.810.880.860.910.91碳化评定标度一般碳化一般碳化基本完好基本完好一般碳化一般碳化一般碳化一般碳化一般碳化一般碳化基本完好基本完好基本完好一般碳化基本完好基本完好基本完好基本完好基本完好基本完好第8期昌魏，等：二河新闸建筑物检测与安全评估6565表3二河新闸钢筋保护层检测结果构件名称1号孔左排架1号孔右排架4号孔左排架4号孔右排架7号孔左排架7号孔右排架10号孔左排架10号孔右排架1号孔左墩1号孔右墩4号孔左墩4号孔右墩7号孔左墩7号孔右墩10号孔左墩10号孔右墩上游左侧第一节翼墙上游右侧第一节翼墙下游左侧第一节翼墙下游右侧第一节翼墙实测保护层厚度43395260515343565447656763406557495356584538565756594358574962676237685850495359424154575357456050506266624271585052595845425355555746585048616361426852525251575139545757584757514764626341625451515458实测最小值4238525551534356504761626137585249495157规范要求值4545454545454545454545454545454530303030是否满足要求是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是单位：mm注：钢筋保护层允许偏差为1/4净保护层厚。筋保护层的厚度3。3.2检测结果二河新闸钢筋保护层厚度检测结果见表3。由表3可知，二河新闸4号孔左排架、4号孔右排架、7号孔左排架、7号孔右排架、10号孔右排架、1号孔左墩、1号孔右墩、4号孔左墩、4号孔右墩、7号孔左墩、10号孔左墩、10号孔右墩、上游侧翼墙、下游侧翼墙的实测钢筋保护层厚度大于 水工混凝土结构设计规范（SL1912008）规定的最小保护层厚度4；1号孔左排架、1号孔右排架、10号孔左排架、7号孔右墩的实测钢筋保护层厚度略小于规范要求值但满足允许偏差。4缺陷病害检测与评估二河新闸病害检测结果见表4。由表4可知：（1）工程整体质量完好，排架、工作桥为混凝土结构，外观良好；主要构件无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害，结构分缝处无明显不均匀沉降和水平错位；5号孔右墩闸门支座胀裂露筋长1.2 m；6号孔右墩对接螺栓处渗水；检修便桥为混凝土结构，表面附有环氧涂料，整体外观良好；1号孔、7号孔检修便桥底面胀裂露筋。（2）上游侧翼墙为混凝土结构，两侧翼墙整体完好，未见明显倾斜与错位现象；翼墙与闸墩、翼墙与翼墙接缝完好，结构缝处未见明显不均匀沉降与位移。下游侧翼墙为混凝土结构，两侧翼墙整体完好，未见明显倾斜与错位现象；翼墙与闸墩、翼墙与翼墙接缝完好，结构缝处未见明显不均匀沉降与位移。（3）上游侧护坡、下游侧护坡为混凝土结构，总体质量完好，未见开裂与明显不均匀沉降现象。（4）交通桥为现浇混凝土结构，表面为素混凝土铺装层，整体外观良好；底面无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害；交通桥伸缩缝处无破损。（5）启闭机房外观良好，接缝处未见错位，启闭机房未见渗水。5评价与建议（1）上游侧翼墙、下游侧翼墙混凝土碳化深度中等，排架、闸墩混凝土碳化深度较大且分布不均匀，各构件最大碳化深度均未超过实测最小保护层厚度。4号孔左排架、4号孔右排架、4号孔左墩、66江苏水利2023年8月664号孔右墩、7号孔左墩、10号孔左墩、10号孔右墩、上游侧翼墙、下游侧翼墙混凝土碳化深度评定标度为A；1号孔左排架、1号孔右排架、7号孔左排架、7 号孔右排架、10号孔左排架、10号孔右排架、1号孔左墩、1号孔右墩、7号孔右墩混凝土碳化深度评定标度为B。（2）4号孔左排架、4号孔右排架、7号孔左排架、7号孔右排架、10号孔右排架、1号孔左墩、1号孔右墩、4号孔左墩、4号孔右墩、7号孔左墩、10号孔左墩、10号孔右墩、上游侧翼墙、下游侧翼墙的实测钢筋保护层厚度满足规范要求；1号孔左排架、1号孔右排架、10号孔左排架、7号孔右墩的实测钢筋保护层厚度略小于规范要求值但满足允许偏差。（3）工程整体质量完好，排架、工作桥为混凝土结构，外观良好；主要构件无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害，结构分缝处无明显不均匀沉降和水平错位；5号孔右墩闸门支座胀裂露筋长1.2 m；6号孔右墩对接螺栓处渗水；检修便桥为混凝土结构，表面附有环氧涂料，整体外观良好；1号孔、7号孔检修便桥底面胀裂露筋。（4）上游侧翼墙为混凝土结构，两侧翼墙整体完好，未见明显倾斜与错位现象；翼墙与闸墩、翼墙与翼墙接缝完好，结构缝处未见明显不均匀沉降与位移。下游侧翼墙为混凝土结构，两侧翼墙整体完好，未见明显倾斜与错位现象；翼墙与闸墩、翼墙与翼墙接缝完好，结构缝处未见明显不均匀沉降与位移。（5）上游侧护坡、下游侧护坡为混凝土结构，总体质量完好，未见开裂与明显不均匀沉降现象。（6）交通桥为现浇混凝土结构，表面为素混凝土铺装层，整体外观良好；底面无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害；交通桥伸缩缝处无破损。（7）启闭机房外观良好，接缝处未见错位，启闭机房未见渗水。对照检测结果，二河新闸检测结果基本满足标准要求，运行中发现的质量缺陷对工程安全有无影响5，入海水道二河新闸工程质量评定为A级。建议对闸墩、检修便桥局部胀裂露筋部位进行处理，加强日常维修养护，确保二河新闸工程安全运行。6结语通过对二河新闸建筑物现场检测，了解建筑物目前健康状况，给出质量评价分析与建议，工程管理单位能更加有目的对建筑物进行维修养护，确保工程安全稳定的运行，最大化的发挥工程的作用与效益。参考文献：1 任小飞.李楼节制闸安全性态分析研究 J.治淮，2021（5）：29-31.2 蒋益，张兴，胡鹏鑫.常州市大运河东枢纽节制闸工程建筑物现场安全检测分析 J .陕西水利，2021（6）：204-206.3 中华人民共和国水利部.水工混凝土结构设计规范：SL1912008 S.北京：中华人民共和国水利部，2008.4 王兴华，曹邱林.单集闸工程安全性态分析研究 J.水利与建筑工程学报，2010（5）：94-96.5 吕颖，杨子超，王子龙，等.北关新拦河闸安全检测分析J.建筑工程技术与设计，2018（10）：1.表4病害检测结果部位排架闸墩工作桥检修便桥上游侧翼墙下游侧翼墙上游侧护坡下游侧护坡交通桥启闭机房缺陷描述无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害5号孔右墩闸门支座局部胀裂露筋；6号孔右墩对接螺栓处渗水无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害1号孔检修便桥底面局部胀裂露筋；7号孔检修便桥底面局部胀裂露筋无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害混凝土结构，水位变幅区未见冻融破坏导致的粗骨料露出，未见开裂与不均匀沉降现象混凝土结构，水位变幅区未见冻融破坏导致的粗骨料露出，未见开裂与不均匀沉降现象无明显破损和损伤，未见混凝土鼓胀剥落等老化病害启闭机房外观良好，接缝未见错位，启闭机房未见渗水第8期昌魏，等：二河新闸建筑物检测与安全评估6767