基于碳纤维贴片方式的渡槽加固技术研究

黄文理

（浙江珊溪经济发展有限责任公司，浙江 温州 325300）

随着引水渠系连续运行时间长，渡槽结构混凝土面将产生不同程度的裂缝。渡槽运行一定时间后，在原裂缝或新裂缝产生基础上，形成新的渗漏。对裂缝的处理，以往解决的方式是人工铲除，费时耗力，损伤混凝土面，不易清除干净。因此对混凝土面进行必要的整体防渗加固［2］。但是，要实施整体防渗补强加固，需要解决渡槽结构承载能力不足的问题。本文在比较和分析的基础上，提出基于碳纤维贴片方式的渡槽加固技术，取得了较好效果。

1 工程概况

该渡槽工程（1期）实施三跨渡槽补强加固，施工包括灌注桩施工、钢筋混凝土撑梁、承台施工、槽身裂缝渗漏修补、原渡槽槽身顶升作业等内容。工程于2011年10月开始施工至2012年2月完成，施工工期135d。工程投资156万元。平均一跨渡槽投资52万元。工程处理前后渡槽槽身细裂缝情况统计如表1。

表1 渡槽槽身细裂缝统计

由表1可见，2012年增设槽身支座处理完成至今，渡槽槽身细裂缝数量和长度仍有较大增加，渗漏问题仍较严重。

2 案例分析

赵山渡引水渠系工程自2001年6月投入试运行以来，已运行达17年，运行期间，2005年12月进行了一次停水大检修，2010年6月渠系南干渠进行了一次停水检修［3］。为保证渡槽安全运行，采用碳纤维贴片方式，进行了整体防渗补强加固施工。

2.1 碳纤维贴片方式加固

选取某渡槽采用槽身粘贴碳纤维加固提高槽身结构承受能力方案。该工期（1期）实施四跨渡槽补强加固，工程（2期）实施四跨渡槽补强加固，施工包括粘贴碳纤维材料补强加固、裂缝渗漏修补等内容。工程（1期）于2016年7月开始施工至2016年8月完工，施工工期65d。工程（2期）于2017年7月开始施工至2017年9月完成，施工工期70d。工期投资（1、2期）274万元。工程处理前后渡槽槽身细裂缝情况如表2。

表2 该渡槽槽身细裂缝情况

从处理前后渡槽槽身细裂缝情况看，由于未在处理前进行断水减载，2018年槽身碳纤维贴片加固处理完成后，渡槽细裂缝有较大程度的缓解，处理部位裂缝得到抑制。

3 比较分析

结合已实施和试点的两个渡槽槽身加固处理施工及运行情况，从施工条件、施工内容、施工难度、施工工期、投资及处理效果等方面，对糟身增设支墩处理方案和碳纤维贴片材料补强加固处理方案比较，如表3。

表3 补强加固处理方案

从已加固的两种方案比较看，渡槽采用碳纤维补强加固处理涉及的工程内容相对较少，工程施工专业技术要求虽高，但复杂程度略低，对原渡槽结构损伤较轻，施工工期较短，工程规模可控，投资较少，获得处理效果较好。

4 总体处理方案

4.1 渡槽加固处理

渡槽加固处理具体依据各个渡槽的加固设计进行，分为结构整治与缺陷处理两部分。

4.1.1 结构整治

优先采用贴碳纤维布补强方式，裂缝、渗水等缺陷处理采用环氧材料灌浆。基本处理包括：首先停水减载，然后对槽身细裂缝进行封缝处理，完成后再从纵向、横向对结构复核不满足的部位、对渡槽进行碳纤维加固处理，从而使渡糟槽身混凝土结构得到加固。

4.1.2 缺陷处理

设置检修应急通道对渡槽结构进行导流减载，对槽身已出现的裂缝进行封闭处理，对横向结构复核不满足的部位进行碳纤维布补强加固处理，对纵向结构复核不满足的部位进行碳纤维布补强加固处理，对完成碳纤维补强加固处理后的槽身表面喷涂聚合物砂浆保护。

4.2 防渗处理

根据各渡槽具体情况，基本处理包括先将结构过水表面附着生物及其他附着清理干净，完成各类混凝土表面缺陷处后，再于渠内过水面范围设置聚脲涂层。防渗处理主要在渡槽内部进行：渡槽混凝土结构缝漏水检修；渡槽混凝土过水结构面防渗加固处理；渡權混凝土解筋修补；混凝土面附着生物处理。

4.3 槽身细裂缝处理

为减少加固处理过程中对原结构的影响，已有槽身裂缝处理采用沿缝贴灌浆盒，缝内灌注改性环氧灌浆填充，缝面涂层封闭处理。主要施工流程：检査定位、沿缝贴灌浆盒、封闭缝面、灌浆填充、缝面封闭。

4.4 粘贴碳纤维加固处理

碳纤维粘贴形式根据渡槽结构、跨度、支撑方式等制定。

4.4.1 横向结构

支座两侧各4.1m范围内，槽身横断面采用粘贴碳纤维布环形箍进行加固，碳纤维布条宽20cm，厚1.2mm，间距20cm；其余范围槽身横断面采用碳纤维布环形箍进行加固，碳纤维布条宽20cm，厚1.2mm，间距由20cm渐变至50cm。

4.4.2 纵向结构

槽身纵向结构方面，对侧墙的顶部和底部采用粘贴碳纤维布直线板进行加固，碳纤维条宽10cm，间距10cm，厚度1.2mm。

4.4.3 接头处理

各个接头做无缝处理。先进行侧墙顶部和底部的碳纤维布粘贴，粘贴完成后在外侧进行碳纤维布环形箍的粘贴，碳纤维布环形箍在侧墙外侧底部重叠后，在外侧采用不锈钢压条和膨胀螺栓进行加固。

5 结语

在渡槽通水运行不卸荷加固条件下，渡槽碳纤维贴片加固后槽身裂缝得到抑制，且具有投资少，效果好，有效解决了实际工程问题，值得借鉴。