什么是水工建筑物冻害防护?

[拼音]：shuigong jianzhuwu donghai fanghu

[外文]：frozen damage prevention and treatment of hydraulic structure

水工建筑物因基础冻胀或建筑物直接遭受冰压和反复冻融而遭破坏的预防和养护工作。产生冻害的外界条件是负气温和水。细粒土和混凝土孔隙中的水分以及水库水面在负气温下会结冰，产生冻胀和静冰压力。地基土的冻胀使水闸、溢洪道底板隆起裂开，桥梁、渡槽桩基冻拔。混凝土孔隙中的水分冻结融化交替作用可使混凝土严重剥蚀。水库的静冰压力和解冻时碎冰块的撞击会破坏坝体护坡和使水塔等水工建筑物的墩、柱发生歪斜、断裂。

对建筑物的冻胀性地基，可采取隔断外水补给来源，排除地表水，降低地下水，冬季放干渠道、涵管、渡槽积水等措施；也可在建筑物表面用稻草、炉渣、泡沫混凝土、玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫等保温材料覆盖，使土层不致冻结或减少冰冻深度；桩基和挡土墙在冻深范围内的部位涂刷厚2～5mm渣油、低温沥青、润滑油等憎水材料，以减少切向冻胀力。

主要表现为临水坝坡、堤坡冻胀隆起和受冰推破坏，以土坝护坡为最。防护冻胀可按反滤原理采用足够厚度的砂砾石料，做好护坡垫层，并用大石块护砌紧密。防止冰推的措施有：

（1）用人工机械破冰，即沿坝线前缘开凿0.5～1.5m宽的不冻水槽，隔断冰压力的传递；

（2）在水下坝坡表面铺塑料薄膜引滑，在冰层内人为造成滑动斜面，使冰层膨胀时沿塑料布所在的斜面滑动，以消减冰压力；

（3）调节水位，根据中国新疆、黑龙江几座水库的经验，控制水库水位一定的升降速度，可消除冰压力破坏。

在混凝土建筑物水位变化带，易因反复冻融而剥蚀。建设和修补时，可采取提高混凝土抗冻性能的措施，如选用抗冻性较好的水泥和高标号混凝土、降低水灰比、在混凝土中掺塑化剂和加气剂及硅粉等。施工中，要提高混凝土表面的光滑度，如模板涂蜡、铺塑料布或用钢模板等。为防止混凝土建筑物遭受静冰压力、动冰压力的破坏，可采用的方法为：

（1）用机械或人工破冰，使建筑物与水面接触处形成不冻水槽；

（2）用压缩空气吹冰，即通过吹入压缩空气使上下层水强制对流或用潜水泵将温度较高的深层水抽上来，向建筑物正面喷射，维持建筑物周围水面不结冰；

（3）电热法，即用电热管等加热器直接或间接使物体加热，此法效果好，但费用较高，只适用于小面积的门槽边侧和底部。有些国家试验用有机硅和氟化液及其他聚合物涂层减少防护面与冰的冻结力，或用防冻剂使水的冻结温度降至冬季气温以下，达到防冻目的。对于大冰块对建筑物墩、柱、闸孔的撞击破坏，可采取破冰措施减小冰块尺寸，防止大面积碰撞和人工导引冰块过闸等办法减少破坏。