浅议进水闸启闭机大梁加固处理措施在旧县站的应用

2015-12-26刘华强

治淮 2015年7期

刘华强

刘华强

一、工程概况

旧县站新建排涝进水闸采用两孔，单孔净宽4m，底板顶高程10m，工作桥面高程15.3m，闸室总宽10m，启闭机平台长10.2m，宽3.6m，启闭机梁混凝土强度为C25，截面尺寸600mm ×400mm，梁上下部分配筋各采用6Φ18（二级钢），箍筋采用Φ8@100。该闸启闭设备为 2台 QLSD-2× 100kN手电两用螺杆启闭机，启闭机房为3m高的砖混结构。

二、事件概况

该启闭机梁采用现场拌制混凝土浇筑，混凝土试块在监理见证下送检，混凝土试块检测结果达标，在混凝土回弹时强度未能达标。

三、混凝土强度不合格原因分析

1.拌制、振捣原因

拌制过程中搅拌不均匀，无法保证混凝土质量。

2.原材料原因

（1）砂石含泥量太高，混凝土中胶结材料的粘结力不够，导致强度低于设计值。

（2）砂、石、水泥比例不符合要求，影响混凝土强度。

3.配合比原因

（1）配合比设计时，水灰比过大不符合设计强度要求，导致混凝土强度达不到设计强度等级。

（2）配合比设计时，水灰比过小，导致混凝土强度超过设计强度等级过多。

（3）配合比设计合理，在配合比执行过程中对砂、石的含水率扣除不合理，扣少了混凝土强度低，扣多了，混凝土塌落度变小，强度偏高。

图1 大梁受力图（单位：mm）

表1 内力计算结果表

4.运输过程

（1）混凝土运输前，车罐中有水未放干净，混凝土进罐后和水混在一起，混凝土的实际水灰比变大，导致强度偏低。

（2）其他原因，混凝土等待时间过长，和易性变差，为了便于施工，在搅拌机中加水搅拌再施工，增大了混凝土的水灰比，改变了混凝土的配合比，强度变低。

5.养护原因

该梁施工时正值冬季低温季节，未添加防冻剂、现场养护措施不到位，导致混凝土强度变低。

四、启闭机大梁配筋复核计算

旧县站进水闸启闭机大梁净长（单跨）4350mm，共2跨，计算长度取4850mm，宽600mm，梁高400mm。作用在大梁上的力有均布力：自重6.3kN/m。集中力：启闭力82.5kN，计算简图如图1。

1.大梁内力计算

（1）内力计算结果（见表1）

（2）弯矩图（见图2）

2.大梁配筋复核计算

（1）大梁受弯计算

①取第1跨右端最大弯矩94.1N·m，混凝土强度按C15计算，其中γd=1.2，fc=7.2N/mm2，fy=300N/mm2，a=35mm，b=600mm，h=400mm，h0=h-a=365mm。 ρmin=0.2%，满足要求。

若按梁现有混凝土强度C15计算所需钢筋面积As为1209mm2，而实际施工图中选用6Φ18钢筋，其实际面积As为1527mm2，故抗弯能满足要求。

②取第1跨右端最大弯矩94.1N·m，混凝土强度按C15计算，其中γd=1.2，fc=11.9N/mm2，fy=300N/mm2，a=35mm，b=600mm，h=400mm，h0=h-a=365mm。 ρmin=0.2%，满足要求。选用6Φ18（实际As=1527mm2）。

（2）大梁受剪计算

①取第2跨左端最大剪力98.8kN，混凝土强度按C15计算，其中K=1.2，ft=0.91N/mm2，fyv=3210N/mm2，a= 35mm，b=600mm，h=400mm，h0=h-a= 365mm，施工图中选用的箍筋为Φ8@100四肢箍筋，即 Asv=50.3× 4=201.2mm2，s=100mm。

KV=1.2×98.8=118.6kN

Vc=0.7ftbh0=0.7×0.91×600×365

=139.5kN Vcs=Vc+Vsv=139.5+192.8=332.3kN＞KV =0.15%

混凝土强度为C15时，选用的Φ8@ 100四肢箍筋能满足抗剪要求。

②取第2跨左端最大剪力98.8kN，按设计采用C25混凝土计算，其中K=1.2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2，a=35mm，b=600mm，h=400mm，h0=h-a=365mm，由于选用的箍筋为Φ8@100四肢箍筋，即Asv=50.3×4=201.2mm2，s=100mm。

KV=1.2×98.8=118.6kN

Vc=0.7ftbh0=0.7×1.27×600×365