库塔干渠东干渠水闸混凝土的安全检测.pdf

水利技术监督 2 0 1 3 年第 5 期 库塔干渠东干渠水闸混凝土 的安全 检 测 谢 明勇 ( 新疆 巴州水利水 电勘测设计院，新疆库尔勒 8 4 1 0 0 0 ) 【 摘要】 水闸运行多年后，工程存在的问题将 日益显露，影响水闸的安全运行。为此， 水闸安全鉴定规定 要求定期对水闸进行安全鉴定。本文 以库塔干渠东干渠水闸混凝土工程安全检测为例，对水闸安全 检测的内容和结果进行阐述，以供参考。 【 关键词】 水闸；安全鉴定；东干渠 D O I 编码 】 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 3 0 3 0 0 8 【 中图分类号】 T V 6 9 8 1 + 8 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 8 - 1 3 0 5( 2 0 1 3 )0 3 - 0 0 2 7 - 0 3 目前许多已建水 闸的建设年代久远，限于当时 的技术经济水平， 从其设计标准、 建设所用的材料 ， 到结构型式等方面都不能满足现行规范规程及水 利规划标准的要求。多年的运行使用使本身存在的 问题 日益暴露 。 水 闸安全鉴定规定( S L 2 1 4 - 9 8 ) 要求水 闸投入运用后每隔1 5 2 0 年 ，应进行一次全 面安全鉴定 。本文 以库塔干渠东干渠水 闸混凝土工 程现场安全检测为例，阐述水闸安全检测的内容和 结果。 1 工程概况 库塔干渠东干渠 ( 上段) 工程地 处新 疆 巴音郭 楞蒙古 自治州尉犁县境内，首端接希尼尔水库分水 闸，尾端接孔雀河阿恰枢纽 ( 孔雀河阿恰龙 口) 。渠 线沿塔里木盆地 东北部 的库鲁克 山山前冲积平 原 由北向南延伸，最后投入孔雀河阿恰枢纽( 孔雀河 阿恰龙 口) 处，全长4 3 4 5 9 k m 。 库塔 干渠 东干渠 ( 上段) 水 闸包 括生 态 闸 ( 7 + 0 0 0 ) 、生态闸 ( 1 5 + 2 0 0 ) 及 阿克苏甫闸 ( 3 7 + 2 6 0 ) ， 工程按 3级水工建筑物设计，闸孔净 宽 4 m ，水闸设 计流量为 2 5 m 。 s ，加大流量 3 0 m 。 s 。其 中生态 闸 ( 7 + 0 0 0 ) 底板顶面高程 8 9 1 2 3 m ，生态闸 ( 1 5 + 2 0 0 ) 底板顶面高程 8 8 3 4 1 m ，阿克苏甫闸( 3 7 + 2 6 0 ) 底板 顶面高程 8 7 8 O l m ，三处水 闸均设有左、右两孔 ， 闸 门采 用螺杆 式平面钢 闸门，闸门启 闭机均采用 2 x5 t双 吊点手电两用螺杆式启闭机。水闸具有调 节灌溉用水的重要作用。 工程区位于库鲁克山山前冲积扇和孔雀河冲 洪积平原区内，地形平坦，出露地层主要为第三系 河湖相沉积的泥岩 、砂岩 、粉砂岩 以及第 四系冲击 洪、风积而成 的砂砾石 ，细砂、亚砂土、亚粘土、 粘土等。渠道揭露地层为第三系、第 四系地层 ；沿 渠线 自上游向下游地层变化趋势为，第三系地层减 薄，第四系地层增厚，在 2 0 + 0 0 0以后基本上没有 揭露第三系地层 。第三系砂岩、粉砂岩 ，第 四系沙 土属中等透水性地层； 第三系泥岩， 第四系亚砂土、 亚粘土、粘土等属弱透水性地层。地下水位埋深在 0 6 4 O m左右 。 作者简介：谢明勇 ( 1 9 7 5 年一) ，男，高级工程师。 27 水利技术监督 2 0 1 3 年第 5 期 2 混凝土工程现场检测内容及检测依据 交通桥的混凝土强度推定值不满足设计要求。 为了配合工程安全鉴定工作，混凝土工程检测 包括外观调查检测 ( 如混凝土裂缝、钢筋锈胀) ，混 凝土强度 、碳化深度，保护层厚度等 。 检测依据 的规范有 ： 水 闸安全鉴 定规定 ( S L 2 1 4 9 8 ) 、 水闸施工规范 ( S L 2 7 9 1 ) 、 水 工混凝土结构设计规范 ( S L 1 9 1 2 0 0 8 ) 、 回弹法 检测混凝土抗压强度技术规程 ( J G T T 2 3 - 2 0 1 1 ) 。 3 混凝土工程检测 3 1外观缺陷调查与检测 钢筋混凝土结构外观缺陷调查主要有 闸墩 、扭 面和排架等 。 ( 1 ) 闸墩 。各水 闸闸墩水面变动 区均受冻融破 坏 ，表面露石。 ( 2 ) 扭面 。各 闸混凝土扭面上部均存在大量裂 缝 ，部分裂缝宽度达到或超过 了0 3 m m ，裂缝统计 详见表1 。各闸扭面混凝土水位变动区受冻融破坏 较严重 ，部分扭面结构分缝存在错位 、填充物缺失 现象。 ( 3 ) 排架 ( 工作桥) 。排架基本完好 。 表 1 裂缝统计 0 i m 0 3 m m 生态闸 方位 0 3 m m 条数 累计长度 c m 条数 左岸 8 5 5 2 0 上游 右岸 1 2 1 2 0 7 + 0 0 0 左岸 6 2 3 2 0 下游 右岸 4 1 2 0 0 左岸 1 0 4 0 上游 右岸 1 O 4 0 1 5 + 2 0 0 左岸 3 O 1 2 0 下游 右岸 0 O 0 左 岸 4 1 2 0 上游 右岸 0 0 0 阿克苏甫闸 左 岸 0 O 0 下游 右岸 0 O 0 3 2混凝土强度检测 采用回弹法测定混凝土抗压强度，检测部位包 括 闸墩 、混凝土扭面与交通桥等 。强度检测结果见 表 2 4 。结果表明：生态闸( 7 + 0 0 0 ) 除交通桥混凝 土强度推定值外其余构件均不满足设计要求；生态 闸( 1 5 + 2 0 0 ) 中闸墩混凝土强度推定值不满足设计 要求；阿克苏甫闸上游右岸扭面、下游左岸扭面和 2 8 表 2生态闸( 7 + 0 0 0 ) 混凝土回弹抗压强度 ( 单位 ：M P a ) 混凝土抗压强度换算值 混凝土强度 设计强度 构件名称 推定值 等级 平均强度 标准差 最小值 左岸边墩 l 9 5 1 1 4 1 7 2 1 7 6 2 0 中闸墩 2 O 1 2 6 1 l 7 3 1 5 8 2 0 右岸边墩 2 0 9 3 7 1 7 3 1 4 8 2 0 上游左岸扭面 2 2 9 6 7 1 1 5 8 1 1 8 2 0 上游右岸扭面 2 3 8 6 5 9 1 6 7 1 3 2 0 下游左岸扭面 2 0 5 4 0 6 1 6 7 1 3 8 2 0 下游右岸扭面 2 2 2 4 6 7 1 6 8 1 4 5 2 0 交通桥 4 1 6 6 3 3 3 2 7 3 1 2 2 5 表 3生态闸( 1 5 + 2 0 0 ) 混凝土回弹抗压强度 ( 单位 ：M P a ) 混凝土抗压强度换算值 混凝土强度 设计强度 构件名称 推定值 等级 平均强度 标准差 最小值 左岸边墩 2 8 8 2 5 2 2 6 1 2 4 7 2 0 中闸墩 1 9 1 2 4 2 1 7 1 5 1 2 0 右岸边墩 2 9 2 4 1 1 2 5 1 2 2 5 2 0 上游左岸扭面 3 2 1 6 2 8 2 3 5 2 1 7 2 0 上游右岸扭面 3 6 3 8 5 3 1 3 2 9 7 2 0 下游左岸扭面 3 3 5 7 6 6 2 0 1 2 0 9 2 0 下游右岸扭面 3 2 3 3 8 2 2 7 1 2 6 2 0 交通桥 3 1 4 3 6 3 2 3 1 2 5 4 2 5 表 4阿克苏甫闸混凝土回弹抗压强度 ( 单位：M P a ) 混凝土抗压强度换算值 混凝土强度 设计强度 构件名称 推定值 等级 平均强度 标准差 最小值 上游左岸扭面 4 8 2 7 8 3 2 6 3 5 4 2 0 上游右岸扭面 2 3 7 2 4 2 0 5 1 9 8 2 0 下游左岸扭面 2 9 4 6 2 2 2 3 1 1 9 2 2 0 下游右岸扭面 2 5 8 2 3 2 2 2 7 2 1 9 2 0 左边墩 3 6 5 5 7 5 2 9 6 2 7 2 0 中闸墩 4 2 4 4 8 1 3 5 7 3 4 5 2 0 右边墩 3 7 1 3 3 9 3 O 9 3 1 5 2 0 左桥墩 4 2 8 7 2 7 3 1 9 3 O 8 2 0 中桥墩 3 3 6 4 1 7 2 7 9 2 6 8 2 0 右桥墩 3 2 1 4 2 1 2 6 7 2 5 1 2 0 交通桥 3 4 1 6 4 9 2 6 8 2 3 5 2 5 水利技术监督 2 0 1 3 年第 5 期 3 3混凝土碳化深度检测 在 回弹法测定强度的区域，用冲击钻在被测试 构件表面打孔， 清除钻孔中粉末， 在孔内喷涂试剂， 用游标卡尺量测得 的表 层不变色混凝土 的厚度 即 为混凝土碳化深度 。混 凝土碳化检测部位包括 闸 墩、交通桥等。检测结果见表5 7 。碳化深度较深， 对 回弹值影响较大。 表 5生态闸( 7 + 0 0 0 ) 碳化深度检测 ( 单位：m) 测值 测试对象 平均值 1 2 3 4 5 6 左岸边墩 5 6 5 5 6 5 6 5 5 5 8 中闸墩 6 5 6 5 6 5 5 5 5 5 8 右岸边墩 6 5 5 5 7 5 7 6 5 7 6 7 交通桥 1 5 2 2 2 5 2 1 5 1 9 表 6生态闸( 1 5 + 2 0 0 ) 碳化深度检测 ( 单位：r r盯 I) 测值 测试对象 平均值 1 2 3 4 5 6 左岸边墩 7 5 7 7 7 5 7 5 8 7 4 中闸墩 7 5 7 5 7 8 7 5 7 7 4 右岸边墩 8 8 5 7 5 8 7 5 7 5 7 8 交通桥 3 4 5 3 5 4 4 3 9 表 7 阿克苏甫闸碳化深度检测( 单位 ：H m ) 测值 测试对象 平均值 1 2 3 4 5 6 左边墩 2 5 3 3 3 5 3 3 5 3 1 中闸墩 2 2 3 2 5 3 3 2 6 右边墩 4 3 2 3 3 5 4 3 3 左桥墩 3 3 3 3 5 2 5 3 5 3 1 中桥墩 3 5 3 3 5 4 3 5 3 5 3 5 右桥墩 3 3 3 5 4 3 3 5 3 3 交通桥 6 6 5 5 6 5 5 5 5 5 5 8 3 4保护层厚度检测 在水闸主要构件的钢筋部位选若干测点，用保 护层厚度测定仪测定保护层厚度和钢 筋深度分布 的情况；部分测点用冲击钻除去表面混凝土 ，量测 钢筋保护层厚度作为校核 。各闸钢筋保护层厚度检 测结果见表8 i 0 。 表 8生态闸 ( 7 + 0 0 0 ) 钢筋保护层厚度检测( 单位：m) ， 测值 测试部位 平均值 l 2 3 4 5 6 7 8 左边墩 1 0 8 1 1 7 1 3 8 1 2 7 l 3 4 l l 8 1 2 9 9 7 1 2 1 中闸墩 1 4 8 1 2 2 1 3 4 1 2 7 1 2 0 1 1 7 1 0 7 l l 3 1 2 3 5 右边墩 1 5 2 1 4 1 1 4 2 1 3 8 1 3 8 1 2 9 1 5 4 l 5 0 1 4 3 表 9生态闸( 1 5 + 2 0 0 ) 钢筋保护层厚度检测 ( 单位 ：哪) 澳 值 测试部位 平均值 1 2 3 4 5 6 7 8 左边墩 9 6 8 8 1 0 6 1 0 0 9 8 1 0 4 9 3 1 2 6 i 0 1 4 中闸墩 7 6 7 7 5 3 7 4 1 0 4 9 5 1 l l 9 4 8 5 5 右边墩 1 0 0 9 7 1 0 3 1 0 6 9 1 1 1 3 8 4 1 3 0 1 0 3 表 1 O阿克苏甫闸钢筋保护层厚度检测( 单位：m) 测值 测试部位 平均值 1 2 3 4 5 6 7 8 左边墩 9 2 1 0 2 9 8 1 2 2 8 7 1 3 1 1 3 9 i 0 5 1 0 9 5 中闸墩 7 9 1 3 0 6 1 1 0 1 1 1 2 7 8 9 8 8 8 9 3 4 右边墩 1 3 9 1 1 1 9 6 1 2 l l 5 0 1 4 1 1 2 8 1 2 3 1 2 6 1 左桥墩 l l 6 1 l 1 1 0 6 9 4 1 0 1 7 2 9 6 8 2 9 7 3 中桥墩 1 3 0 1 3 4 1 4 6 1 2 4 9 9 9 4 1 0 8 9 0 1 1 5 6 右桥墩 1 1 6 8 9 U6 8 4 7 9 1 1 5 1 2 0 1 1 6 1 0 4 4 4 检测结论 通过现场安全检测和相关资料分析可知。 ( 1 ) 水闸整体外观 良好， 3处水闸闸墩水位变动 区冻融破坏明显，表面露石；水闸个别部位混凝土 抗压强度推定值不满足设计要求，闸墩钢筋保护层 厚度均满足设计值要求；上下游混凝土扭面表面存 在较多裂缝 。 ( 2 ) 水闸防渗设施 良好，各闸扭面混凝土水位 变动区受冻融破坏较严重，表面露石，部分扭面分 缝分块存在错位、填充物缺失现象。 ( 3 ) 水 闸钢筋混凝土结构的混凝土强度 、 碳化 深度和保护层 厚度 等参数部分抽样检测结果 的离 散性较大 ，表 明水 闸建造时 的部分混凝土质量不 均匀 。 29