简议水闸的新老混凝土连接

赵运良

【摘要】由于成本、资金和工期等条件因素的影响，在满足水闸运用功能和结构安全的前提下，仅对水闸的部分结构进行了拆除重建工作，使得重建过程中的水闸新老混凝土连接结合部位处理非常重要，基于此，简述了水闸工程的概况以及新老混凝土连接的主要作用，对水闸新老混凝土连接的结合面处理及其质量控制进行了论述分析。

【关键词】水闸工程；新老混凝土连接；结合面处理；质量控制

一、水闸工程的概况

本文主要以大屿岛闸为例进行分析，大屿岛闸保留底板、中边墩、内外海侧翼墙，将原闸中边墩、胸墙加高，中墩加长，对检修桥、启闭机室、背海侧交通桥拆除重建。临海侧闸墩及胸墙顶高程现状为6.6m，本次提级加固设计闸墩顶高程为8.7m；临海侧闸墩加高2.1m，顺水流方向长度为3.9m，宽度与原闸相同；临海侧检修桥顶高程8.7m。胸墙顶高程相应增加2.1m，厚度仍为0.5m，宽度为5.0m；背海侧闸墩加高至5.3m；中墩背海侧加长1.0m，闸室水流方向总长为17.50m。对加长段中墩基础岩石开挖至-2.5m，凿除原中墩背海侧墩头，凿除厚度为0.15m，露出钢筋，加长部分钢筋与原钢筋焊接，浇筑中墩加长部分。边墩不加长，在3.0m高程悬挑。原背海侧翼墙前部高程由5.3m渐变至3.0m。对边墩加高部位回填土采用加筋土。背海测边墙设石材栏杆。原排架及启闭机室拆除重建。启闭机室采用全封闭设计，门窗采用防腐结构，外露钢结构采用不锈钢。将钢筋混凝土工作闸门及检修门更换成钢闸门，拆除原工作闸门门槽二期混凝土及埋件，扩深扩宽原门槽，植入锚固钢筋，重新浇筑二期混凝土。

二、新老混凝土连接的主要作用

新老混凝土连接的作用主要表现为：（1）解决新老混凝土结构本身的结合，使新老混凝土结合面的强度尽可能地达到新混凝土本身的结构强度，限制或减少混凝土裂缝的发生。（2）通过插入新老混凝土中的钢筋来加强新老混凝土结合，当结构承受的拉力超过混凝土本身的抗拉强度时由钢筋来承担。一般来说，钢筋强度的设计能够容易满足，而新老混凝土结合面的处理不易。

三、水闸新老混凝土连接的结合面处理分析

水闸新老混凝土连接的结合面处理主要表现为：（1）加长段新闸底板与原闸底板的连接。在原闸底板内沿水平方向钻孔布置插筋，为保证新老闸底板在接缝处的垂直变位一致，新闸底板应位于原混凝土闸底板平台之上。为扩大新老混凝土结合面的面积，可以将原闸底板结合面的上部凿成45°斜面。（2）原闸底板顶面与其上层新浇混凝土面的连接。为保证新老混凝土的结合，需要采取以下措施：将原混凝土闸底板顶面沿厚度方向凿除一部分，在原混凝土底板上钻孔埋植插筋。浇筑新混凝土之前在老混凝土底板顶面铺设一层强度等级不低于新浇筑混凝土强度等级的水泥砂浆以利于水平结合面混凝土的结合。（3）新老闸墩的立面连接。新老闸墩的立面接缝正处于上游检修闸门槽位置，是闸墩结构强度比较薄弱的部位，容易产生竖向裂缝。可以在原闸墩立面上布置插筋，其中，闸墩两侧的插筋为贯穿检修门槽的结构钢筋，中间一排插筋为加强新老混凝土连接的钢筋，其长度比两侧钢筋短些。在浇筑闸墩混凝土时，应随着混凝土仓面的上升，在老闸墩结合面上涂刷一层水泥净浆或无机界面胶，以保证新老混凝土结合面的粘接强度。（4）新老闸墩的水平面连接。老闸墩需部分拆除后重新浇筑混凝土进行加高，原闸墩拆除高度以满足竖向新老钢筋焊接长度要求为宜，并应使钢筋的焊接接头位置间隔错开，符合钢筋施工规范要求。

四、水闸新老混凝土连接的质量控制

1、水闸新老混凝土连接的插筋施工质量控制。具体表现为：（1）测量放线。在水平方向或垂直方向的插筋位置应严格按照设计图纸要求放线，做出钻孔标记。（2）钢筋除锈。钢筋表面要求洁净，油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等在使用前清除干净，在焊接前，焊点处的水锈清除干净。（3）钻孔及洗孔。用电锤钻钻孔，以确保孔壁有足够的粗糙度。孔径根据钢筋直径确定，孔深比设计的插筋锚固长度略深。灌注锚固材料前，应对钻孔用清水冲洗干净。

2、水闸新老混凝土连接的插筋锚固材料选用及拉拔试验质量控制。水闸新老混凝土连接中大量使用了插筋，为保证插筋的锚固强度，除满足锚固长度外，在插筋孔中需填充锚固材料，以增加插筋与混凝土之间的粘接强度。用于灌注插筋的锚固材料可以选用TK锚固剂和膨胀砂浆，分别用于水平插筋和垂直插筋的锚固。膨胀砂浆中掺人UEA型膨胀剂和早强剂，膨胀砂浆的强度≥C20混凝土强度等级。采用TK锚固剂的水平插筋经现场拉拔试验检测，相关参数需要满足设计要求。采用膨胀砂浆的垂直插筋经现场拉拔试验检测，拉拔力也能滿足设计要求。TK锚固剂为独立的筒式包装，便于注入水平钻孔中，施工迅速。膨胀砂浆相对便宜，用于竖向插筋。

3、水闸新老混凝土连接的结合面施工质量控制。具体表现为：（1）混凝土凿毛。老混凝土按设计尺寸拆除后，应凿除老混凝土的棱角和尖角，使新老结合面平顺过渡。对老混凝土质地疏松、敲击有哑声的部位，裂缝、孔洞等局部缺陷部位，应凿除至露出新鲜完整的混凝土为止。（2）砂浆铺设。水平接缝的水泥砂浆铺设应随着混凝土的浇筑随铺随浇，不得一次性大面积铺完。水泥砂浆厚度不得过薄或过厚。（2）净浆喷涂。水泥净浆的配合比应根据试验结果严格控制，并每天至少l次对其检查。水泥净浆可采用涂刷或高压喷射的方法进行施工，严格控制涂抹或喷射水泥净浆厚度。

结束语：

综上所述，目前新老混凝土连接技术广泛应用于水闸工程建设，随着新技术、新材料、新设备、新工艺的发展，将为设计和施工提供更多的选择方案，也必将为施工带来方便，加快施工进度，提高工程质量。

参考文献：

[1]邱春文.浅谈水闸新老混凝土连接[J].建设科技，2006（06）

[2]白雪梅.新老混凝土结合面处理措施[J].中小企业管理与科技，2015（08）