[实用新型]薄壁型水工构筑物的加固结构

说明书

技术领域

本实用新型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结构，尤其涉及一种对U形渡槽进行补强加固的加固结构。 

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。 

实用新型内容

本实用新型所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。 

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种薄壁型水工构筑物的加固结构，所述水工构筑物为渡槽，渡槽的横截面呈U形，所述加固结构包括渡槽槽身原结构层和水泥砂浆材料抹成的加固结构层，所述加固结构层与渡槽槽身原结构层之间相互粘结，所述加固结构层包覆在渡槽槽身原结构层的槽壁（一般即指外壁）上，所述加固结构层内设置有钢筋网层，所述加固结构层及其内置的钢筋网层均匀包覆在渡槽槽身的外壁上，加固结构层的横截面呈现U形，所述加固结构层与渡槽槽身原结构层的结合面处设有穿过该结合面的连接件。前述本实用新型的技术方案中，通过连接件和结构胶层使水工构筑物（如渡槽）原结构层和 加固结构层共同参与受力工作，从而达到加固薄壁型水工构筑物的目的。该加固结构不仅非常简单，而且施工方便，大大延长了水工构筑物的服役期限和使用寿命。 

上述的薄壁型水工构筑物的加固结构中，优选的，所述连接件沿加固结构层与渡槽槽身原结构层的结合面在纵向上均匀布置（纵向即是指渡槽的长度延伸方向，亦是指渡槽中的水流方向），且单个连接件贴紧钢筋网层的网面节点处布设。这样的结构布置方式不仅能够加强结合面的连接性，而且能使连接件与钢筋网层直接形成相互受力和支撑，更好地形成一个有机的加固结构整体。 

上述的薄壁型水工构筑物的加固结构中，所述连接件优选为J形剪切销钉，J形剪切销钉的钩端钩住所述钢筋网层上的钢筋，J形剪切销钉的直端穿过所述结合面并通过无机植筋胶插设在渡槽槽身原结构层的预制孔中。本实用新型优选的J形剪切销钉相比普通的销钉，在不影响抗剪强度的情况下，还能更好地提升加固结构层与渡槽槽身原结构层的结合强度。 

上述的薄壁型水工构筑物的加固结构中，优选的，所述连接件沿加固结构层与渡槽槽身原结构层的结合面在横截面上呈非均匀布置，且分布密度由渡槽U形横截面的两翼向中部槽底逐渐减小。这是实用新型人通过反复观察和测试渡槽槽身的剪切受力分布情况所作的改进，通过采用这种非均匀的布置方式，不仅能够提高剪切强度，而且可以减少抗剪连接件的施工及用量。 

具体的，当将上述实用新型的加固结构应用于工程实践中进行加固操作时，其加固方法一般包括以下步骤： 

（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；步骤（1）中，打磨优选是利用500W～700W的低功率电锤进行；清洗可以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； 

（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； 

（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连接件；步骤（3）中，钢筋网部分优选采用点焊连接；