修復水工混凝土建築物病害的傳統方法是圍堰排水。這種方法所必需的圍堰、基礎防滲、基坑排水往往耗費大量時間和費用，並改變結構的受力狀態，增加不安全因素。如何對水下病害混凝土建築物進行修復加固，提高修復質量，簡化施工工藝，降低工程造價，是壹個值得研究的課題。隨著科學技術的發展，各種新材料的問世，潛水作業技術的進步，為病害混凝土水下加固技術提供了重要條件。為此，結合黃沙港水閘仰拱底板裂縫修復加固的實踐，通過多方案對比研究，提出了水下加固新技術。
1仰拱底板水下加固技術要點水下加固技術；
(1)仰拱底板裂縫的處理。即水下沿裂縫鑿槽，用PBM混凝土填縫，用LW和HW的混合液灌漿，填補樓板下的裂縫和孔隙，達到堵漏防滲的目的；
(2)仰拱底板加固，即在原仰拱底板上澆築20cm厚C20水下不分散混凝土(老混凝土表面鑿毛)。為克服新老混凝土粘結強度低的薄弱環節，內部布置φ12@150鋼筋網，用錨固鋼筋將新老混凝土連接成整體，提高仰拱底板的整體力學性能。
仰拱底板加固示意圖文獻表明，水下混凝土表面強度損失大，質量難以控制。特別是沒有澆築厚度只有20cm的水下薄層不分散混凝土的記錄。為提高水下薄層不分散混凝土的澆築質量，適當提高混凝土的設計標號，采取封頂模板和泵送擠壓兩項工藝措施，保證混凝土澆築的連續性，減少混凝土與水的接觸界面，從而保證澆築水下薄層不分散混凝土的強度。
以上整個過程由施工人員(潛水員)在水下完成，並及時將水下攝像機拍攝下來送到岸上。監理工程師可以根據視頻隨時了解和檢查施工情況，隨時發現和解決存在的問題。
2現場測試
2.1測試概述
2.1.1試驗模擬條件為了驗證水下施工的可行性、各種修復材料在特定環境條件下的性能和施工質量的可靠性，確保水下修復技術在工程實踐中的成功應用，在黃沙港水閘進行了現場模擬施工試驗。測試時盡量模擬。如果直接在開裂的泄水閘孔上進行，如果試驗不成功，善後工作會比較麻煩，檢查試驗也不方便，所以決定采用澆築試塊的方法進行試驗。垂直於水流方向的試塊尺寸完全按照仰拱底板原施工時兩個假鉸之間的尺寸模擬。考慮到試塊的重量和施工作業面，沿水流方向的尺寸設計為長4m，寬2m，厚0.2m。新澆的鋼筋混凝土層按鋼筋設計要求的20cm厚度澆築完畢。試驗場地位於水閘的上遊側。試驗期間氣溫19℃ ~ 34℃，水溫16℃ ~ 29℃，水質為氯離子390 ~ 680 mg/L，硫酸根離子4~5m ~ 150 mg/L，高錳酸鹽5.8 ~ 65438。
2.1.2測試內容？
(1)驗證水下加固技術各施工工序的可行性和施工質量的可控性；
(2)測試水下澆築薄層不分散混凝土的各項力學性能指標；
(3)檢測新老混凝土的粘結強度。新老混凝土能否很好地結合，直接影響到混凝土的整體性能和修復工程的質量。
(4)驗證施工中使用的各種新型工程材料的性能，如NNDC-2、PBM聚合物混凝土、LW HW裂縫灌漿材料、卡式錨固劑等。
2.1.3試驗設備本次試驗為模擬施工現場試驗，各施工工序所需設備全部使用，如:6×3×1.5m浮箱、5t手動葫蘆、0.9m3潛水空壓機、潛水設備、風鉆、風鎬、電焊機、氣動切割工具、50m3/h混凝土泵、混凝土攪拌機等。
2.2測試結果
2.2.1抗壓強度模擬試塊和現場鉆孔試塊芯樣的外觀檢查和外觀檢查表明，水下不分散混凝土澆築面平整，周邊完整，內部密實，說明水下不分散混凝土具有良好的流動性和自密實性。為了多方向測量水下不分散混凝土的強度，將模擬試塊吊出水面風幹，測試其抗壓強度。試驗區10，平均抗壓強度25.2MPa(齡期48d)，滿足設計要求。
2.2.2水下不分散混凝土的力學性能水下不分散混凝土的力學性能包括抗壓強度、劈裂抗拉強度、抗剪強度和粘結強度。按照SD 105-82和GB 81-85進行試驗。樣品是在現場鉆取的。樣本量和測試結果見表1。從表中可以看出:
(1)水下不分散混凝土芯樣的抗壓強度為25.6MPa，與現場回彈檢測的抗壓強度值(25.2MPa)相當接近，強度符合設計標準(C20)，說明沖壓模板和泵送擠壓兩項工藝措施非常有效；
(2)水中澆註養護試件的強度與機口自然狀態取樣養護試件(水試件)的強度之比為83.6%，強度損失約為65438±06%；
(3)水下不分散混凝土的劈裂抗拉強度約為抗壓強度的10%，與參考文獻[4]中的數據基本壹致；
(4)水下混凝土的抗剪強度約為抗壓強度的1/6 ~ 1/7，與混凝土的常規配比基本壹致。
(5)粘結強度(3.90MPa)與文獻[5]的現場取樣結果(3.30MPa)接近，但與室內試驗結果(8.6MPa)相差較大。這是因為現場取樣很難使錨筋居中不歪斜，所以可以認為水下不分散混凝土的實際粘結強度大於3.9MPa。
2.2.3新老混凝土的粘結性能在舊混凝土表面，通過澆築新混凝土來加固結構，使其發揮整體結構性能。新老混凝土粘結的關鍵是粘結界面能否有效傳遞和承受應力。壹般來說，節理面能很好地傳遞壓應力，而拉力和剪切力的傳遞會受到很多因素的影響，壹般會減弱。因此，重點測試了新老混凝土界面的抗拉和抗剪性能。
混凝土粘結面粘結性能測試結果見表2。從表2可以看出，所有試件的破壞面都是新老混凝土的粘結面。以粘結強度系數k(代表新老混凝土粘結強度與整體新混凝土強度的比值)作為粘結性能評價指標，可以得出劈裂粘結強度系數為0.45，剪切粘結強度系數為0.56。新老混凝土的粘結強度約為新混凝土整體強度的壹半(不包括錨筋的作用)，說明水下施工環境對新老混凝土粘結面的強度有壹定的影響，錨固加固是非常有效和必要的措施。研究表明，錨桿可提高劈裂抗拉強度70%左右，抗剪強度50%左右。
2 . 2 . 4 PBM混凝土填縫的粘結性能:PBM是壹種互穿網絡聚合物材料，具有不同聚合物的互補協同作用，體現了聚合物合金的性能。用其制備的砂漿或混凝土具有優異的性能。用PBM混凝土填縫修補裂縫的目的是恢復結構的整體性、防水性和耐久性，為裂縫灌漿做準備。PBM填縫的力學性能試驗結果見表3，破壞位置均在PBM混凝土與老混凝土的結合面上，說明結合面仍是薄弱環節。粘結強度系數K值(代表PBM混凝土結合面的抗剪強度和抗彎強度與整個老混凝土的抗剪強度和抗彎強度之比)為0.4 ~ 0.55，說明其整體粘結性能約為老混凝土的50%，對裂縫修補整體性能的恢復有壹定的提高。因此，PBM是水下修補的優良材料。
2 . 2 . 5 LW-HW混合液接縫灌漿的粘結強度和防滲效果LW和HW均為水溶性聚氨酯化學灌漿材料，LW具有快速高效的防滲堵漏性能，HW具有防滲堵漏和固結加固雙重性能，二者可根據工程需要任意比例互溶。為了檢驗其封堵加固效果，專門制備了壹組直徑D=15cm的含有LW HW填縫混合液的劈裂抗拉試件，填縫混合液的劈裂抗拉強度為0.22MPa，經測試，封堵效果良好。
3工程應用
3.1工程概況黃沙港閘是淮河入海處江蘇何麗霞地區四大港口排水防潮的控制性工程之壹。1972年6月竣工，設計日均流量200m3/s，左岸首孔通航孔凈寬8m，其余15泄水孔凈寬5m，泄水孔內墩采用混凝土和砌體。截至目前，多孔仰拱底板已出現裂縫，裂縫在底板拱頂處沿水流方向分布，裂縫寬度為1 ~ 2mm。嚴重的7號孔仰拱底板有兩處被淹。通過對沈降觀測數據的分析計算，認為仰拱底板裂縫是由拱腳不均勻沈降引起的，目前沈降已基本穩定。經過多方案比較和模擬施工現場試驗，確定了水下修復方案。
3.2施工技術
3.2.1樓板裂縫處理？
(1)沿接縫開槽。用風鉆沿底板裂紋方向逐個鉆孔，孔深42mm，孔徑42mm，然後做壹個42 mm× 42 mm的U型槽..
(2)鉆灌漿孔。沿裂縫走向鉆灌漿孔和出漿孔，每2m為壹個灌漿單元，2個灌漿孔和2個出漿孔，孔距65cm，孔深20cm。
(3)在灌漿孔內安裝灌漿塞，並將水面以上的灌漿管與灌漿泵連接。
(4)填縫。PBM混凝土填縫料嵌在鑿好的U型槽內，擠壓壓實。固化前用壓板壓緊，固化後取下壓板。
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