[发明专利]薄壁型水工构筑物的加固结构及加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄壁渡槽或其他类似水工构筑物在承载力或耐久性不足情况下进行补强加固的方法，尤其涉及一种采用水泥砂浆及钢筋网对薄壁型水工构筑物进行补强加固的结构及方法。

背景技术

薄壁型水工构筑物在我国的农田水利工程实践中广泛存在，但早期修建的此类水工构筑物由于年久失修、缺乏维护，普遍存在较大的安全隐患。

我们以渡槽为例，渡槽是一种以明渠方式修建并跨越山川、洼地、山地、道路等障碍的架空输水构筑物，其能够引导渠水灌溉农田，对农业生产具有重要意义。我国早期修建的渡槽由于承受荷载、环境影响等不利因素的长期作用，随着使用年限的增长，老化病害问题日益突出，造成渡槽结构表面混凝土剥落、钢筋露出而锈蚀、结构的变形过大、裂缝开展过宽过大等现象，这严重影响了水利工程结构的安全使用，降低了水利工程结构的正常使用寿命。

目前，对于类似渡槽的薄壁型水工构筑物，其常用的加固方法主要有采用环氧树脂玻璃丝布、环氧混凝土、环氧砂浆等现代综合环氧技术以及碳纤维加固技术等对渡槽进行补强加固。但是，现有的这两种方法各有局限：由以往工程经验可知，环氧树脂粘贴玻璃纤维布加固渡槽的耐久性、耐老化性能并无明显提高，防渗效果不好，施工复杂、成本较高，且由于材料、施工等因素影响，玻璃纤维布与渡槽原结构层界面粘结性能较差；而采用碳纤维的加固方法，由于碳纤维缺乏足够的延性，当达到极限强度后即发生破坏，属脆性破坏，且碳纤维加固成本比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种既能有效提高薄壁型水工构筑物结构承载力，又能使加固后的薄壁型水工构筑物在温度、水环境等不利因素影响下保持良好抗裂性能和耐久性能的加固结构及加固方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种薄壁型水工构筑物的加固方法，该加固方法利用上述的加固结构形成加固，该加固方法包括以下步骤：

（1）渡槽表面处理：先对渡槽表面进行打磨使其露出骨料层，当打磨形成有一粗糙表面后，对打磨后的粗糙表面进行清洗；

（2）设置连接件：根据加固设计要求，在处理后的渡槽表面定出连接件的插入位置，在插入位置处钻孔后用无机植筋胶植入连接件，并对无机植筋胶进行养护；所述连接件沿渡槽槽身的纵向呈均匀布置，沿渡槽槽身的横向呈U形非均匀布置；

（3）绑扎钢筋网：在设置连接件后的渡槽表面定位并绑扎钢筋网，使钢筋网的网面节点处贴紧并固接连接件；这样所有的钢结构件形成一张沿纵横方向展开、且点面线结合的整体钢筋骨架网；

（4）涂刷界面剂：快速、均匀地在渡槽表面涂刷界面剂；

（5）抹浆：用水泥砂浆材料在涂刷界面剂后的渡槽表面进行抹浆，直至抹浆后形成的水泥砂浆层厚度达到设计要求，最后经压光、保湿养护，完成对薄壁型水工构筑物的加固。

上述的加固方法，所述步骤（1）中，打磨优选是利用500W～700W的低功率电锤进行。

上述的加固方法，所述步骤（1）中，清洗优选是利用高压水射法进行，以洗净粗糙表面的粉尘及残存污渍。

上述的加固方法，所述步骤（3）中，钢筋网部分优选采用点焊连接。

上述的加固方法，所述步骤（4）中，为保证渡槽表面湿润，使界面粘结良好，在涂刷界面剂前24小时内，多次对渡槽表面洒水。

上述的加固方法，所述步骤（5）中，优选的，抹浆是分两次进行，第一次抹浆时使水泥砂浆材料刚好覆盖钢筋网，使钢筋网与水工构筑物原结构层表面没有间隙；第二次抹浆是在第一次抹浆初凝后进行并抹至设计厚度。抹浆过程中应错开和压平各层砂浆的接茬部位，为保证密实度，第二层砂浆初凝后，压光砂浆层两至三遍。

上述的加固方法，所述步骤（5）中，所述水泥砂浆材料优选为聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆材料。聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆材料为现有已知的施工材料，由于聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆材料中掺有少量的纤维材料，而纤维材料具有很高的抗拉强度，能增加加固结构的抗裂性能，减少微裂缝的产生，因此将其应用于本发明好后能够更好地解决渡槽等结构的开裂渗水导致的混凝土（或砂浆）剥落以及钢筋锈蚀等问题，提高渡槽的耐久性。