关于植筋技术在乳山市院里水库放水洞引桥桥墩及竖井井壁冻融及剥蚀处理中的应用

关于植筋技术在乳山市院里水库放水洞引桥桥墩及竖井井壁冻融及剥蚀处理中的应用

王楠

山东省乳山市水利局 264500

摘要：植筋是指在待联接的老混凝土构件上钻孔、清孔，灌注植筋粘合剂，在其上嵌入规定的筋，最后灌入新的混凝土，使新老钢筋之间形成良好的联系，使其相互配合，成为一个整体。植筋法在建筑构造许可的条件下，具有方便、安全、防止旧混凝土受损等功能，并可发挥其抗弯和抗拉性。植筋工艺具有布局灵活、适应性强等优点，在房屋建筑中得到了广泛的运用。本文分析了院里水库放水洞引桥桥墩及竖井井壁存在冻融及剥蚀严重的问题处理维修，为该类项目提供参考的依据。

关键词：植筋技术；水闸；应用措施

一、案例背景

乳山市院里水库位于乳山河支流耳沟河上，控制流域面积15km2,现状总库容1098万m3，兴利库容700万m3，是一座以防洪为主兼有农业灌溉、养鱼等综合利用的中型水库。水库下游保护着乳山寨镇16个村庄、2.24万亩耕地和1.5万人及青威高速公路、S202省道。

院里水库1958年4月动工兴建，1960年5月竣工；2007年至2009年水库大坝、溢洪道、放水洞进行改建。2018年12月24日，乳山市水利局组织专家进行鉴定，认为院里水库大坝运行基本正常，放水洞引桥桥墩及竖井井壁局部冻融及剥蚀等问题可通过更新改造和维修及时解决。根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，评定该水库大坝为“二类坝”。

院里水库溢洪道为敞开式，不设闸门控制。现状放水洞引桥桥墩及竖井井壁位于兴利水位34.37米以下部位外层剥蚀严重，所处位置是混凝土浸水饱和及水位变化部位。本地区冬季气温都在-5°以下，1月份历史最低气温-15°，低温对混凝土十分不利。由于温度交替变化，使混凝土内部孔隙水交替地冻结膨胀和溶解松弛，造成局部混凝土大面积疏松剥落或产生裂缝[1]。同时，渗漏水会使混凝土中的氢氧化钙流失，在混凝土表面产生碳酸钙结晶，引起混凝土水化产物的分解，严重影响混凝土强度和碱度，恶化钢筋锈蚀条件。目前，冻融部位粗骨料出露，剥蚀最大深度3cm，混凝剥蚀会进一步诱发钢筋锈蚀，加速老化进程，导致结构物的承载能力和稳定性下降。若不及时给予维修，将对建筑物的使用寿命、工程质量、安全等方面构成重大隐患。

二、重点举措

放水洞引桥桥墩及竖井井壁受冻融影响的范围内重新浇筑15cm厚钢筋混凝土，新混凝土强度等级C30，抗冻 F150，抗渗等级W6，新混凝土内设 HRB400 12@100钢筋网，钢筋混凝土保护层厚度50mm，为进一步提高混凝土抗裂性能和抗冲耐磨的韧性，新混凝土掺入耐碱玻璃纤维，其中分散型纤维掺量达0.6kg/m3、增强型纤维掺量达6.7kg/m3。新老混凝土之间采用植筋连接，植筋采用直径为12mm的三级钢筋，钻孔直径16mm，钻孔深度150mm。植筋施工工艺具体如下：

（1）基面清理：必须彻底清除受到冻融作用损伤的酥松混凝土，以保障修补材料能与完好混凝土基面得到良好结合，引桥桥墩及竖井井壁凿毛深度50㎜。

（2）定位放线：按照设计图纸要求进行放线定位，孔洞位置允许偏差5㎜。

（3）钻孔：在设计位置，按照设计要求的孔径、孔深选择电锤或水钻成孔。

（4）清孔：使用高压气泵吹净孔内浮渣，并用浸有丙酮的棉丝清洗干净，达到无水、无油、洁净、干燥的植筋要求[2]。

（5）钢筋处理：将植入混凝土内的钢筋部分打磨除锈，并用浸有丙酮的棉丝或其它的清洗剂清洗干净，若钢筋锈蚀严重，则用盐酸浸泡除锈。

（6）灌胶：将胶液倒入干净容器内以人工或电动工具将其完全搅匀，确保结构胶的均匀性，将调好的结构胶注入植筋孔洞，孔洞内注胶容量必须大于50％。

（7）植入钢筋：将清理干净的钢筋缓缓转动植入锚固孔内，将孔内空气排出，使其达到设计深度要求[3]。

（8）固化养护：植筋胶在常温下（-5℃～40℃）即可自然固化，24 小时内严禁扰动。3 天后（72 小时）即可承受设计使用荷载。使用前，用拉力器检测钢筋与混凝土的粘结强度，确定是否满足设计要求。

三、主要成效

在混凝土冻融破坏深层区修补中，凿除原冻融混凝土，采取植筋技术补以高强抗冻混凝土的方法，施工速度快，涉及的人员、设备少，且经济实用、简单易行、技术可靠，对水库的运行影响最小。

四、结语

通过院里水库放水洞引桥桥墩及竖井井壁存在冻融及剥蚀严重的问题处理维修后，为该类项目积累了一些经验，在实施过程中对外层冻融剥蚀区清理，人工凿除时不可用力过大，以免影响整体稳定。为保证新旧混凝土结合质量，严格执行《水工混凝土施工规范》等有关规范规定，仔细做好旧混凝土的清理和洇湿，浇筑新混凝土前对界面涂抹高标号水泥净浆。在混凝土浇筑养护后，可对其整体表面进行打磨修补，在其表面涂刷渗透型纳米氟硅防护涂料。同时，注重维修加固后期的养护工作，整个放水洞引桥桥和竖井井壁养护工作是循环连续的，养护工作的每一个任务都是相互联系、相互作

用。本次加固后要经常进行巡检，发现问题及时处理，将隐患消除在萌芽状态，确保水库工程的安全运行。

参考文献

[1]姚建成.植筋技术在水利工程中的应用[J].人民黄河,2021,43（S1）:189-190.

[2]SL 191-2008,水工混凝土结构设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2009.

[3]GB 50367-2013,混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.