对老化病害建筑物及时维修加固,减缓其老化病害进程,避免出现工程事故,是我国灌区工程面临的首要问题。也是充分发挥灌区工程效益、确保我国农业高产稳产的重要保证。
(一)国外的现状
世界上经济发达国家的工程建设一般都经历了三个阶段:①大规模兴建新建筑物;②新建与加固改造旧建筑物并重;③近年来,随着建筑物使用年限的增长,旧建筑物老化病害程度日益加剧,工程事故不断增加,建设重点逐渐向旧建筑物的维修、加固和改造方面转移。这一发展趋势在建筑业的反映尤为明显。如1980年英国建筑维修改造工程占建筑工程总量的2/3;瑞典1983年用于维修改造的投资占总投资的1/2;日本、前苏联、德国等也都十分重视这项工作,并设立专门机构,广泛组织力量,进行理论研究和技术开发。在美国,新建筑业开始萧条,而维修改造业却兴旺发达。
在我国,水利工程的建设与发展也符合这一趋势。目前,除水电建设还处于大规模兴建阶段外,一般的水工建筑物如灌区建筑物、大江大河的堤防工程等,已进入了以维修和除险加固为主的阶段。
水利工程的老化问题早在1967年第9 届国际大坝会议上已经提出,其后还成立了“大坝和水库老化委员会”。1980年以来,许多国家对大坝工程老化病害的监测诊断、可靠性评估以及工程加固等问题开展了研究。在1984年召开的国际大坝安全会议、1985、1991年召开的第十五、十七届国际大坝会议上,分别将大坝安全性及可靠性评估、混凝土坝的监测、裂缝及其修补技术、大坝及坝基的安全加固、大坝的老化及修补措施等问题列入大会议题。
(二)我国的基本情况(www.xing528.com)
由于我国大规模修建混凝土水工建筑物的时间相对较晚,所以这项工作的起步也较晚。虽早在20 世纪50年代,建工部门就翻译出版了前苏联《建筑物缺陷和对策》,铁道部出版了《铁路维修工作》等书,但直至80年代初,国家强调工业技术改造是工业发展的重要任务后,建筑物的诊断问题才开始受到普遍关注。目前,这项工作在我国的进展情况为:①建筑物诊断的情报工作正向纵深发展;②建筑物诊断的研究工作已经开展,并取得初步成果;③建筑物的诊断工作已在一些单位和部门展开。建筑业首先较系统地开展了这项工作,不少科研成果已达到实用阶段。80年代后期先后制定了混凝土强度、民用及工业厂房建筑质量检验和评定的规程和标准。诸如JGJ125—99《危险房屋鉴定标准》、GBJ107—87《混凝土强度检验评定标准》、YJB219—89《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程》、GBJ144—90《工业厂房可靠性鉴定规程》以及CECS25—90《混凝土结构加固技术规范》等。90年代初出版了一些有关旧建筑物质量检测、评定及加固方面的论著。此外,在利用专家系统进行单层钢筋混凝土工业厂房破损评估方面,已取得可喜的科研成果,为房屋破损评估向实用化方向发展奠定了基础。我国交通部门近年来在桥梁测试、承载能力评定及加固技术的试验研究方面,做了大量工作。在JTJ073—85《公路养护技术规范》中,对桥梁技术状况评定标准及裂缝宽度评定级别等作了规定。
在我国,从20世纪50年代开始对港口混凝土结构的耐久性进行调查;水利部门先后制定了水工建筑物观测、管理规范和通则;1979年水利电力部水利管理司主编了《水工建筑物养护管理工作手册》,总结了水工建筑物养护及维修方面的经验。从80年代开始重视大坝工程的老化问题,对混凝土坝、水闸等水工建筑物逐步开展了病害调查及检测、病害原因分析及其危害性评定、修补及加固技术等方面的研究,并于1986年成立了“水电站安全监测中心”,对大坝的工作状况进行观察和监测。这一时期关于水工建筑物老化病害研究工作的特点是:①侧重对大型混凝土水工建筑物,特别是混凝土坝的老化病害研究,对中小型建筑物的老化状况研究甚少;②老化病害诊断中,侧重对混凝土材料老化状况的调查、检测、分析以及修补措施的研究,对水工建筑物老化状况的全面调查分析及老化程度的综合评定方法涉及很少。
针对上述情况,鉴于灌区工程老化问题的严重性及维修投资宏观决策的迫切性,水利部农水司于1990年立项,进行“全国大型灌区工程老化损坏调查、评估及对策研究”。对全国195 处大型灌区10 多万座老化损坏建筑物进行了大规模的调查。承担该项目的武汉水利电力大学水利系提出了建立在层次分析法原理上的评估方法,建立了评估模型,并对上述建筑物进行了老损程度评价分级。摸清了灌区工程当时的现状。工程基本完好、仅通过正常的维修和养护就可以正常运行的只占30% 左右;已经报废和处于冒险运行或降低标准运行而无维修价值的工程约占30%;其余40%左右的工程处于严重老化病害之中,亟待进行大修、加固与改造。
近几年来,随着人们对水工建筑物老化病害认识的不断深入,有关研究工作已蓬勃展开,在老化病害建筑物的检测方面,以及对老化病害的机理、修补材料与技术及除险加固方法的研究等方面,除引进国外的新方法、新材料、新技术等成果外,还进行了大量而深入的消化、吸收、改进工作,并研发出不少适合我国国情的检测仪器与设备、修补材料及工艺、加固方法与技术,在水工建筑物的检测、维修与加固改造中得到广泛的应用。随着国家对水利投资的不断增加,大量灌区建筑物的加固与改造正在有序的进行。
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