2.2.4 PBM混凝土嵌槽的結合性能 PBM系互穿網絡高分子材料，擁有不同高分子的互補和協同效應，體現出高分子合金性能。由它制備的砂漿或混凝土具有優越的性能。用PBM混凝土嵌槽修補裂縫，是為了達到恢復結構整體性、防水性及耐久性的目的，并為裂縫灌漿做好準備。PBM嵌槽的力學性能試驗成果見表3，其破壞位置皆在PBM混凝土與老混凝土的結合面上，說明結合面仍是強度薄弱環節。結合強度系數K(表示PBM混凝土結合面的剪切強度、抗彎強度與整體老混凝土的剪切強度、抗彎強度比值)值為 0.4～0.55，可見其總體粘結性能約為老混凝土的50%，對于裂縫修補而言，整體性能的恢復有了一定的改善。因此，PBM不失為一種水下修補可選用的優良材料。

　　2.2.5 LW+HW混合液灌縫的粘結強度及防滲效果 LW、HW為水溶性聚氨酯化學灌漿材料，LW具有快速高效的防滲堵漏性能，HW具有防滲堵漏和固結補強的雙重性能，兩者可視工程需要以任意比例互溶。為了檢驗其堵漏和補強效果，特制備了一組直徑D=15cm，含有LW+HW混合液灌縫的劈拉試件，該混合液灌縫的劈拉強度為0.22MPa.根據測試，堵漏效果良好。

　　3 工程應用

　　3.1 工程概況黃沙港閘是淮河入海尾閭江蘇省里下河地區四大港排澇擋潮的控制工程之一，1972年6月竣工，設計日均流量200m3/s，左岸第一孔為通航孔凈寬8m，其余15個排水孔，每孔凈寬5m，排水孔中墩為混凝土與砌石混合結構，厚0.9m，閘底板采用素混凝土反拱底板型式，底板厚0.5m，底板與閘墩連成整體不分縫，成為16跨連拱結構。運行至今已有多孔反拱底板出現裂縫，裂縫分布在底板拱頂順水流方向，縫寬1～2mm，嚴重的7號孔反拱底板兩處向上冒水。經過沉陷觀測資料的分析計算，認為反拱底板的裂縫是由于拱腳不均勻沉陷引起的，沉陷已基本趨于穩定。經多方案比較及模擬施工現場試驗，決定采用水下修補方案。

　　3.2 施工工藝

　　3.2.1 底板裂縫處理

　　(1)沿縫鑿槽。沿底板裂縫走向用風鉆一個連接一個地鉆孔，孔深為42mm，鉆孔直徑為42mm，然后修成42mm×42mm的U型槽。

　　(2)鉆灌漿孔。沿裂縫走向騎縫鉆灌漿孔和出漿孔，每2m長為一個灌漿單元，布置灌漿孔和出漿孔各2個，孔距65cm，孔深20cm.

　　(3)在灌漿孔內安裝灌漿塞，并將灌漿管接至水面以上與灌漿泵相連接。

　　(4)嵌縫。采用PBM混凝土封縫膠嵌入鑿好的U型槽內并擠壓密實。固化前用壓板壓緊，固化后拆掉壓板。

　　(5)灌漿。由于閘底板下面的粉砂層可能有淘空現象，故用壓力泵通過灌漿孔向裂縫及底板下灌LW與HW混合液，由稀到稠。壓力控制在0.1～0.15MPa.待出漿管溢出LW與HW混合液時將其扎緊封堵，保持壓力3min，第一次灌漿完成。間隔1～2d后進行第二次灌漿。

　　3.2.2 反拱底板補強

　　(1)打毛。由潛水員在水下用風鎬將底板混凝土表面打毛，露出粗骨料，并用高壓水槍把碴屑沖除干凈。

　　(2)鉆插筋孔。按孔距60cm用風鉆鉆插筋孔，孔深 20cm，孔徑φ42mm.用高壓水槍把屑沖除干凈，并用真空吸管將孔內砂粒吸干凈。

　　(3)錨固插筋。在插筋孔內安放藥卷式水下錨固劑，并插入φ20長 40cm的鋼筋(錨筋外露20cm)和φ20長45cm的螺栓(螺栓外露25cm)，螺紋長不小于5cm，既可作錨筋用，又可作固定鋼模板用)，錨筋和螺栓間隔布置。

　　(4)鋼筋就位。將在岸上綁好的φ12@150鋼筋網整體吊裝下水就位，鋼筋網布置在新澆水下混凝土的上部，混凝土保護層為6cm.鋼筋與插筋之間用水下電焊聯接。

　　(5)架立鋼模。模板采用4mm鋼板和∠75×8角鋼拼接而成，用螺帽固定鋼模板，并控制模板與反拱底板之間的距離符合設計要求 (20cm)。在模板的適當位置預留混凝土進料口和溢出口。進料口設在反拱底板頂部，溢出口設在模板四角，溢出口設活頁蓋板，并可封牢。

　　(6)澆筑混凝土。在岸上按事先通過試驗確定的配合比攪拌C25水下不分散混凝土(考慮水下澆筑混凝土強度損失，提高一個等級配置)，用混凝土泵直接送到澆筑倉內，待模板四角預留的孔洞中溢出混凝土后，把預留洞封堵，直到最后一個預留孔洞中溢出混凝土并把預留洞封堵為止。

　　(7)拆模。在混凝土澆筑3～5d后進行拆膜，拆膜后對混凝土進行檢查，將露出混凝土表面的螺栓進行割除。

　　黃沙港閘7號、8號兩孔反拱底板修補加固完工后，經檢測各項指標滿足設計要求。

　　4 結 論

　　本文研究提出的混凝土建筑物水下補強加固技術，通過現場模擬施工試驗和工程的實際應用，驗證了這一新技術是可行、實用的、經濟的。所采用的水下不分散混凝土、PBM聚合物混凝土、LW+HW漿液等作為水下加固修補的原材料是有效的，與之相應的施工方案和施工工藝是科學的，水下修補加固技術施工質量是可以控制的。檢測得到的成果足以表明經加固修補后的混凝土結構各項力學性能指標皆滿足預期的工程要求。水下修補加固技術已成功地應用于黃沙港閘反拱底板的裂縫修補，該項技術適用于所有水工、海岸工程等結構的混凝土水下補強加固或興建，尤其在無法或難于修筑圍堰的情況下，運用該項技術更是切實可行。由于不須棄水施工，大大節約工期，減少投資。混凝土水下補強加固技術，是混凝土水下病害整治的一條新途徑，具有顯著的經濟效益，推廣應用前景廣闊。

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