水利工程建筑物隱患排查與處理

楊衛(wèi)剛　唐東平

【摘 要】我國(guó)的水利工程建筑物都是以混凝土為材料而建成的，由于受其當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、施工水平等因素所導(dǎo)致，大部分水利工程建筑物在使用過程中不斷發(fā)生混凝土老化的現(xiàn)象，如裂縫、凍融、剝蝕、空蝕等，使水利工程建筑物無法正常運(yùn)行，存在著較大的安全隱患，因此需要及時(shí)和正確對(duì)這些隱患進(jìn)行處理，保證水利工程建筑物能夠得以正常的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水利工程混凝土；隱患；處理

0.引言

水利工程建筑物由于受到水力荷載、自然因素及溫度變化等條件的影響而出現(xiàn)各種不同的隱患。因此需要在工作中精心檢查、維護(hù)和修理措施，以確保工程的運(yùn)行安全。

1.水利工程建筑物的具體要求

水利工程建筑物會(huì)受到水環(huán)境的作用，要提高建筑物的質(zhì)量，首先就要提高混凝土的抗?jié)B性。通常情況下，使用的水泥基混凝土約為2400kg/m3，具體的施工過程中，根據(jù)建筑物的實(shí)際需要將混凝土又分為體積較大的混凝土和一般的混凝土，依據(jù)建筑物的尺寸來選用。體積較大的混凝土還可以細(xì)分成用于建筑內(nèi)部的混凝土和用于建筑外部的混泥土。

水利工程混凝土的使用方位比較靈活，包括水下部位、水上部位、水位變動(dòng)區(qū)域內(nèi)，通常要求其具有高強(qiáng)的抗?jié)B性，在一些氣候比較寒冷的地方，水利工程混凝土還需要具有一定的抗凍性。另外，水環(huán)境對(duì)建筑物也會(huì)有一定的侵蝕作用，水利工程混凝土還要具備較高的抗侵蝕性能?；炷两ㄖ锏臉?gòu)筑面積比較大的時(shí)候，為保證其質(zhì)量，要避免由于溫度的變化而產(chǎn)生收縮裂縫現(xiàn)象，混凝土材料的熱性和收縮性要控制在合理的范圍之內(nèi)。有的水利工程建筑物經(jīng)常會(huì)受到高速水流的沖刷，在經(jīng)常被沖刷的部位要具有良好的抗沖刷性能。

2.水利工程建筑物的隱患排查

2.1隱患檢測(cè)

正確合理的評(píng)估與檢測(cè)建筑物隱患做出是當(dāng)前工作中的主要手段和方式，且是全面檢測(cè)隱患的關(guān)鍵。在隱患檢測(cè)中一方面要對(duì)材料組成物質(zhì)質(zhì)量的檢測(cè)加以重視，另一方面要對(duì)全面分析四周環(huán)境和實(shí)時(shí)工作數(shù)據(jù)。這兩個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法是提升混凝土安全評(píng)價(jià)的主要手段，也是施工之中提升壩體質(zhì)量的基礎(chǔ)。

2.2裂縫檢測(cè)與評(píng)估

裂縫是混凝土建筑物最常見的隱患之一，可以說，所有混凝土建筑物都存在裂縫，只是裂縫數(shù)量的多少及危害程度不同。裂縫大致可分為兩類：一是施工期出現(xiàn)的裂縫，主要是濕度、干縮引起的；二是運(yùn)行期出現(xiàn)的裂縫，其原因較為復(fù)雜，包括荷載、溫度、地震、基礎(chǔ)變形及化學(xué)反應(yīng)等。有些裂縫只從外觀形態(tài)、工程特征及環(huán)境條件上就可找到原因。

3.水利工程建筑物的處理

3.1對(duì)凍融、剝蝕的處理

凍融發(fā)生破壞后，首先要明確在特定工程條件下引發(fā)和控制凍融破壞發(fā)生、發(fā)展的主要因素，將其可消除因素分清。依據(jù)工程維護(hù)管理資料對(duì)凍蝕的發(fā)展速度確定或估計(jì)，分析凍蝕現(xiàn)狀及今后可能的發(fā)展對(duì)建筑物的危害性。最后對(duì)處理處理的必要性及輕重緩急或采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施進(jìn)行判斷。視建筑物種類與凍蝕結(jié)構(gòu)部位的不同。同樣凍蝕深度與范圍的凍融破壞，對(duì)建筑物的危害在程度上差異會(huì)比較大。對(duì)于大體積混凝土重力壩，要是幾個(gè)厘米的凍蝕發(fā)生在壩體的上下游面，除影響美觀外尚不致造成災(zāi)害性事故；但若發(fā)生在大壩溢流面，那么就會(huì)誘發(fā)高速水流下的沖刷氣蝕破壞，危及安全運(yùn)行。如果發(fā)生在水庫溢洪道底板，后果也很嚴(yán)重，所以一定要及時(shí)進(jìn)行處理。對(duì)于支墩壩和連拱壩等，凍蝕達(dá)到一定深度會(huì)威脅結(jié)構(gòu)的安全，一定要及時(shí)處理、加固。對(duì)于一般的水利工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如墩、板、柱，凍融弱蝕會(huì)使保護(hù)層減薄甚至鋼筋外露，誘發(fā)鋼筋銹蝕；或者減小結(jié)構(gòu)的有效承載面積，使其承載力降低。對(duì)遭受凍融破壞的水利工程建筑物?，F(xiàn)在多事按“鑿舊補(bǔ)新”法處理的，亦即將已遭凍融破壞的混凝土全部鑿除，回填具有高抗凍性能的優(yōu)質(zhì)處理材料。在某些情況下，還可采取防水、止住滲漏和排水等補(bǔ)救處理措施。

3.2對(duì)空蝕破壞的處理

（1）修改體形，改善水流流態(tài)。一般情況下可以通過水力學(xué)模型試驗(yàn)修改體型，從而對(duì)其未受擾動(dòng)水流空化數(shù)進(jìn)行有效控制，使其避免發(fā)生空化空蝕。（2）控制和處理不平整度。在泄水建筑物過流表面發(fā)現(xiàn)有超過不平整度設(shè)計(jì)允許值時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行處理，直至滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)泄水建筑物的泄流長(zhǎng)度分段計(jì)算水流空化數(shù)后，按每段內(nèi)水流空化數(shù)值。提出相應(yīng)的處理要求。為了有效的降低初生空化數(shù)，可以將突體磨成坡度或局部圓化處理。對(duì)不平整度處理后，仍不能滿足要求或處理費(fèi)用較高時(shí)，可考慮加設(shè)通氣設(shè)施。（3）改進(jìn)泄流運(yùn)行方式。由于閘門運(yùn)行方式不合理，如隔孔開啟和各孔不等開度的運(yùn)行方式造成水流惡化的空蝕破壞，可考慮改進(jìn)泄流運(yùn)行方式，消除空蝕破壞。（4）采用高抗空蝕材料護(hù)面。此種方法是將破到空蝕破壞的混凝土清除掉，然后利用高抗空蝕材料來進(jìn)行重新襯砌。其實(shí)對(duì)于已經(jīng)發(fā)生空蝕的水土混凝土，要將其空蝕進(jìn)行完全清空存在著較大的難度，而且在經(jīng)濟(jì)也需要較大的投資。所以通常在對(duì)空蝕破壞進(jìn)行處理時(shí)，都會(huì)從降低空蝕強(qiáng)度和利用高抗空蝕材料護(hù)面兩個(gè)方法綜合來進(jìn)行處理，其不僅具有較好的效果，同時(shí)也具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

3.3裂縫的處理

對(duì)水利工程建筑物中混凝土的裂縫進(jìn)行處理，主要是針對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的混凝土裂縫進(jìn)行處理。在水利工程建筑物當(dāng)中，主要的混凝土裂縫的處理方法有三種：

一是采用開槽填補(bǔ)的方法進(jìn)行裂縫的處理處理，就是將混凝土的裂縫開鑿成槽，然后在槽中填補(bǔ)水泥和砂漿的聚合物等，這種方法比較適合裂縫數(shù)量較少，能夠進(jìn)行開槽的水利工程建筑物當(dāng)中。

二是涂抹封閉的方法，這種方法主要是在混凝土裂縫的表面進(jìn)程防水涂膜的涂刷，這種處理方法適用于裂縫的寬度小于0.2毫米的細(xì)微裂縫的處理。

三是采用壓力注漿的方法進(jìn)行裂縫的處理處理，其中機(jī)械動(dòng)力法的主要處理原理是利用壓送設(shè)備將補(bǔ)裂縫的漿液注入到混凝土裂縫當(dāng)中；而低壓注漿的主要原理是利用彈性補(bǔ)縫器注入補(bǔ)縫膠，低壓注漿法操作比較方面，處理的效果也比較理想。

4.結(jié)語

水利工程建筑物的缺陷問題不僅會(huì)影響到建筑物的美觀，同時(shí)還會(huì)給建筑物的使用安全性帶來嚴(yán)重的隱患，該問題一定要引起相關(guān)施工部門與管理部門的高度重視，認(rèn)真對(duì)待，各參建及運(yùn)行管理單位要齊心協(xié)力，全方位、多渠道地聯(lián)合控制，確?；炷临|(zhì)量，減少隱患隱患及威脅，提高水利工程混凝土耐久性。 [科]

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