時(shí)間:2022-10-23 09:01:18
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1 防滲灌漿技術(shù)
灌漿技術(shù)是通過高壓噴射灌漿技術(shù)是借助高速射流(水、漿液或空氣)直接沖擊、切割、破壞、剝蝕原地基材料,受到破壞、擾動(dòng)后的土石料與同時(shí)灌注的水泥漿液發(fā)生充分的摻攪混合、充填擠壓、移動(dòng)包裹至凝結(jié)硬化,從而構(gòu)成堅(jiān)固的凝結(jié)體,成為結(jié)構(gòu)較密實(shí)、強(qiáng)度較高、有足夠防滲性能的構(gòu)筑物,以滿足工程需要的一種技術(shù)措施。帷幕灌漿技術(shù)是在水利工程中重要的技術(shù)措施,帷幕灌漿主要是對(duì)水庫(kù)壩基進(jìn)行加固處理,對(duì)于減小大壩滲漏至關(guān)重要。
2 高壓噴射灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用
2.1高壓噴射灌漿特點(diǎn)
在傳統(tǒng)的化學(xué)注漿法中進(jìn)行改進(jìn),結(jié)合物理原理,演變成為高壓噴射灌漿法。這種技術(shù)的施工過程首先要對(duì)灌漿地面進(jìn)行打孔,將連接噴射頭的輸送管插入孔內(nèi),對(duì)灌輸裝置內(nèi)施加20M帕以上的壓力,觸動(dòng)開關(guān),噴射出來(lái)的材料與破壞土質(zhì)混合,形成新的加固材料,凝固在表層,達(dá)到除險(xiǎn)加固目的。這種技術(shù)使用的原料漿液價(jià)格底料方便采取,噴射點(diǎn)集中,土質(zhì)不易流失,使用設(shè)備簡(jiǎn)單便捷,不需要大型運(yùn)輸工具,運(yùn)用物理方法進(jìn)行材料送達(dá),對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生影響。灌輸孔尺寸結(jié)合實(shí)際情況擬定,不受限制,不會(huì)出現(xiàn)爆破大面積塌方的現(xiàn)象。
2.2 調(diào)制高壓噴射灌漿漿液
漿液調(diào)配的主要材料是水泥,結(jié)合不同水庫(kù)的實(shí)際險(xiǎn)情情況,添加適量的外加劑。漿液中不能存在大顆粒物質(zhì),水與粘土的比例要經(jīng)過科學(xué)計(jì)算。在混凝土漿液中添加減水劑或者促進(jìn)凝固材料時(shí),要先了解好其酸堿度和化學(xué)性質(zhì),避免出現(xiàn)與水庫(kù)修筑材料發(fā)生腐蝕反應(yīng),形象結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2.3 高壓噴射灌漿技術(shù)要求
運(yùn)用高壓噴射技術(shù)進(jìn)行加固只需要在損壞的結(jié)構(gòu)上鉆取一個(gè)30mm至50mm的孔,這一過程看似簡(jiǎn)單實(shí)際操作時(shí)要格外小心,前期需要做好精準(zhǔn)的測(cè)量劃線,對(duì)作業(yè)時(shí)間嚴(yán)格控制,避免出現(xiàn)灌孔過深或者縱線傾斜的現(xiàn)象。有些區(qū)域需要連續(xù)加固,對(duì)孔的分布要科學(xué)合理。確保高壓設(shè)備連接牢固再進(jìn)行操作,按照施工順序執(zhí)行。新形成的加固層位置與噴射時(shí)噴頭移動(dòng)范圍有關(guān),要求技術(shù)人員有土木工程建筑的相關(guān)知識(shí),了解設(shè)備性能,應(yīng)對(duì)突況及時(shí)做出變動(dòng)。實(shí)施多個(gè)運(yùn)輸管共同工作時(shí),要選取合適的角度,對(duì)灌孔依次進(jìn)行標(biāo)記,避免出現(xiàn)重復(fù)操作的情況,確保加固工作高效穩(wěn)定進(jìn)展。
2.4 高壓噴射灌漿施工質(zhì)量控制
水壩加固除險(xiǎn)工作完成后,需要對(duì)施工質(zhì)量安全進(jìn)行檢驗(yàn),混凝土漿液材質(zhì)在注入后需要一段養(yǎng)生時(shí)間,通過這一時(shí)間磨具的封存,加固層可更穩(wěn)固,水泥材料變的更堅(jiān)固,所以安全監(jiān)測(cè)工作不能在灌漿完成后即刻開展,要在達(dá)到規(guī)定時(shí)間后拆除塑料隔離層再進(jìn)行,對(duì)施工進(jìn)行全面檢查。包括灌孔的分布位置,質(zhì)檢人員要有自己的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),以此為依據(jù)展開工作。灌漿加固點(diǎn)多時(shí),要進(jìn)行抽樣檢查,隨機(jī)選取總數(shù)量百分之七的孔進(jìn)行測(cè)量,記錄下孔的直徑、縱向是否垂直,注入口呈不規(guī)則圓形或者處理粗糙均屬于不合格現(xiàn)象。灌漿是否達(dá)標(biāo)主要檢測(cè)其凝固后結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度,將一定比例的混凝土材料延灌孔注入,額定時(shí)間內(nèi)其流量如果超過比較量,則需要二次維護(hù),灌漿施工不合格。完成工作任務(wù)后要對(duì)灌孔進(jìn)行密封,檢測(cè)工作隨著工程開展階段進(jìn)行,確保各流程符合標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行收尾。
3 帷幕灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用
帷幕灌漿技術(shù)是將漿液直接注入在水庫(kù)斜坡出現(xiàn)裂縫的建筑材料中,形成連續(xù)的保護(hù)結(jié)構(gòu),在使用中水就不會(huì)透過裂縫滲漏。帷幕頂部直接與壩體相連接,直至不接觸水面的巖石層,形成一個(gè)保護(hù)系統(tǒng),減小基層滲透水對(duì)壩邊坡產(chǎn)生的壓力。
(1)鉆孔間距。帷幕灌漿在鉆孔時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定,逐漸減小孔間距離,沿著破損表面橫坐標(biāo)逐步加密,距離控制在1.8m至2.2m之間。如果是雙排或者多排孔在測(cè)量分布中,多數(shù)先對(duì)最下層進(jìn)行施工,再鉆取上層灌孔,完成后進(jìn)行測(cè)量,選取中間位置實(shí)施多孔的安放。
(2)帷幕灌漿材料。選取材料時(shí)要參照國(guó)家出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn),使用符合強(qiáng)度要求的漿料。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)灌注材料進(jìn)行調(diào)配,適當(dāng)?shù)氖褂没ぴ希荒軐?duì)水體產(chǎn)生污染。先將攪拌好的材料取少量灌入實(shí)驗(yàn)孔中,確保安全符合要求再開展施工。
(3)施工工藝流程。進(jìn)行帷幕灌漿要先設(shè)計(jì)孔位、鉆孔,對(duì)有害裂縫進(jìn)行清理,將施工部位與水隔離,前期準(zhǔn)備工作完成后再進(jìn)行材料的制作,這一過程要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間,正式實(shí)施灌注時(shí)要再次檢查裂縫處是否潔凈,不能留有垃圾。灌漿結(jié)束后要經(jīng)歷一段養(yǎng)護(hù)時(shí)間,再進(jìn)行驗(yàn)收,確保其牢固程度符合標(biāo)準(zhǔn)后將灌孔密封,通常采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行后期工作,條件不允許的現(xiàn)場(chǎng)也可人力進(jìn)行代替,但要保證牢固性和平準(zhǔn)度,不能出現(xiàn)縫隙。整個(gè)過程需要工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),按順序進(jìn)行。
3.1 沖洗壓力
一般而言,沖洗水壓是灌漿壓力的80%,在壓力值大于1MPa的時(shí)候,選用1MPa;沖洗風(fēng)壓是灌漿壓力的50%,在壓力值大于0.5MPa的時(shí)候,選用0.5MPa。
3.2 裂縫沖洗
沖洗的時(shí)候,當(dāng)清水流出10分鐘后予以停止,并且總時(shí)間不得少于30分鐘。對(duì)于返水達(dá)不到澄清標(biāo)準(zhǔn)的孔段,需要繼續(xù)沖洗,保證孔內(nèi)殘留雜物厚度不可大于20cm。在鄰近孔有灌漿操作或者灌漿結(jié)束不超過20小時(shí)的孔,不可以展開裂縫沖洗操作。
3.3 制漿方式
根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),必須對(duì)帷幕灌漿制漿材料予以稱重,保證其稱量誤差不得大于5%。在制漿的時(shí)候,需要對(duì)摻加劑、投料等進(jìn)行嚴(yán)格控制。在制漿的時(shí)候,一定要確保攪拌均勻,并且測(cè)定漿液密度與粘滯度等參數(shù),同時(shí)做好記錄。在拌制細(xì)水泥漿液的時(shí)候,需要加入一些減水劑,并且借助高速攪拌機(jī)進(jìn)行均勻攪拌,其轉(zhuǎn)速不得低于1200r/min,時(shí)間需要通過試驗(yàn)予以確定。在使用漿液之前,需要進(jìn)行篩選,一般為80μm方孔,其篩余量不得超過5%,水灰比為0.5:1,輸送流速在1.4-2.0m/s之間,輸漿壓力在0.2-1.0MPa之間。確保漿液溫度在5-40℃,低于或者超出標(biāo)準(zhǔn)的漿液視為廢漿。
3.4 帷幕灌漿施工質(zhì)量檢查
在檢查帷幕灌漿施工質(zhì)量的時(shí)候,主要在灌漿結(jié)束14天后展開,其檢查孔數(shù)為總孔數(shù)的10%。在檢查灌漿質(zhì)量的時(shí)候,一定要嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師要求,將檢查孔設(shè)置在帷幕中心線上;對(duì)巖石破碎、大孔隙注入量、斷層等復(fù)雜位置進(jìn)行檢查,等等。在進(jìn)行壓水試驗(yàn)的時(shí)候,可以在灌漿結(jié)束后根據(jù)監(jiān)理工程師的指示,確定檢查時(shí)間,并且按照其規(guī)定流程予以嚴(yán)格檢查。承包施工單位需要在灌漿結(jié)束后,根據(jù)監(jiān)理工程師的研究,整理有關(guān)資料,并且提交給監(jiān)理工程師,為質(zhì)量檢查工程提供便利條件。
4 水庫(kù)除險(xiǎn)加固中灌漿技術(shù)的應(yīng)注意的事項(xiàng)
冒漿是指在灌漿過程中漿液在壩坡、地面或庫(kù)區(qū)底部流出或噴出采取在冒漿點(diǎn)加覆蓋、降低灌漿壓力、間斷灌漿等措施。串孔是指在某一孔口正常灌漿時(shí),漿液從相臨孔口返出,說(shuō)明鉆孔在地下有通道相通及時(shí)填堵被串孔,待灌漿孔高噴灌漿結(jié)束后,立即進(jìn)行被串孔的掃孔,進(jìn)行高噴灌漿或繼續(xù)鉆進(jìn),凡經(jīng)特殊處理的滲漏段,侍孔口返漿后均將噴射管下至原不返漿的最下位置,再進(jìn)行正常噴射(復(fù)灌),確保防滲墻墻體質(zhì)量。
本文作者:張弘南工作單位:北京鐵建工程監(jiān)理有限公司
影響鐵路路基的因素
鐵路路基工程在建設(shè)過程中非常容易受到各種因素的影響,給工程的進(jìn)展造成很大的麻煩,那么鐵路路基工程都會(huì)受到那些因素的影響呢,以下進(jìn)行具體的介紹:(一)水分因素的影響在鐵路路基工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)受到水分因素的影響,例如在地質(zhì)巖性比較明顯的地段,由于土壤本身排水能力比較好,這時(shí)一旦出現(xiàn)大面積降水,則對(duì)鐵路路基的排水影響是非常小的。但是如果鐵路的周邊土壤的地質(zhì)條件巖性較弱,土壤過于松軟,濕潤(rùn)性較強(qiáng),則會(huì)直接影響到鐵路路基的穩(wěn)定性和安全性,對(duì)路基的沉降起到?jīng)Q定性的作用,對(duì)于水分較多土壤松軟的地質(zhì),一旦發(fā)生強(qiáng)降雨,則十分容易將鐵路路基兩側(cè)的土質(zhì)沖刷掉,引發(fā)路基下沉,或者使路基的承受能力和牢固度受到較為明顯的下降。(二)土壤性質(zhì)因素的影響鐵路建筑工程具有覆蓋面積廣泛,規(guī)模較為龐大,路線長(zhǎng)等特點(diǎn),所以在鋪設(shè)鐵軌過程中,會(huì)遇到各種各樣的土壤地質(zhì)類型,這些土壤地質(zhì)類型情況各異,是造成鐵路路基沉降的主要原因。例如,在黃土高原地區(qū),因?yàn)辄S土的濕潤(rùn)性比較好,且較為松軟,所以很容易引發(fā)鐵路路基的塌陷。(三)邊坡因素的影響對(duì)鐵路周邊邊坡的毀壞,直接影響到鐵路路基的安全性,使路基的穩(wěn)固程度難以受到應(yīng)有的保證。影響邊坡的原因很多,主要?dú)w結(jié)為兩個(gè)方面,分別為降雨和風(fēng)蝕等等。在鐵路路基建設(shè)中,工程人員一定要設(shè)計(jì)出較為科學(xué)的邊坡結(jié)構(gòu),做好邊坡的維護(hù)保養(yǎng)工作,確保鐵路路基不受損壞,同時(shí)還能夠起到美化環(huán)境的作用。(四)路基工程的質(zhì)量因素影響路基工程建設(shè)施工質(zhì)量因素屬于人為因素,施工質(zhì)量好壞能夠反映出路基的實(shí)際情況。因此在路基施工過程中,要做好路基材料的選取,填筑的厚度以及受壓能力等等,最大程度的確保鐵路運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。
鐵路路基加固技術(shù)的探討
在鐵路工程建筑過程中,為了確保鐵路路基的穩(wěn)定性和安全性,必須對(duì)鐵路路基進(jìn)行必要的加固和防護(hù)措施。以下就目前幾種常見的鐵路路基加固措施展開討論,具體如下:(一)加固的方式鐵路路基在建設(shè)中加固的方式主要有兩個(gè)方面,一方面為路基預(yù)加寬,另一方面為路基預(yù)加高。路基加寬的方式一般是從鐵路下部開始,即和地面接觸的部位。鐵路下部路基的加寬過程,一般要求一次完成,并且按照層次分割明確。路基的預(yù)加高方式,一般是根據(jù)鐵路邊坡的穩(wěn)定程度,由低處向高處,逐漸成收縮形狀,在預(yù)加高的過程中,要求路基之間要搭接牢固,同時(shí)對(duì)鐵路的界限要嚴(yán)格注意。(二)排水系統(tǒng)在鐵路路基加固的措施中,排水系統(tǒng)是非常重要的一部分,路基工程必須要保證鐵路四周排水系統(tǒng)的通暢。在路基加固中,應(yīng)先建好延長(zhǎng)涵洞,同時(shí)將沉降縫留出。(三)粘土固化漿液注漿加固技術(shù)粘土固化漿液注漿加固技術(shù)是目前鐵路路基加固工程中使用較為常見的一種新技術(shù),這種技術(shù)可以發(fā)揮其強(qiáng)大的防滲堵漏的特點(diǎn),為土質(zhì)松軟的地區(qū),進(jìn)行鐵路路基改良和加固。粘土固化漿液具有較強(qiáng)的吸水性和抗流變能力,它能夠在地下水流動(dòng)較快的情況下完成注漿過程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明,粘土固化技術(shù)具有較強(qiáng)的抗震性能,很好的保證了鐵路路基的穩(wěn)定性和抗干擾能力。此外粘土固化漿液主要由十分細(xì)致的粘土顆粒組合而成,因此具有較好的滲透性,能夠稱帝深入到鐵路路基的巖層中去,起到良好的加固作用。
1玉鐵鐵路工程簡(jiǎn)介與路基注漿加固技術(shù)施工要求
1.1玉鐵鐵路簡(jiǎn)介玉鐵鐵路工程北起黎湛鐵路玉林站,終到鐵山港,整體歷程約為132km。由2009年12月28日施工,共通過21座隧道。其中,A路段主要經(jīng)過風(fēng)化巖層等復(fù)雜地貌,具有施工難度大、技術(shù)水平要求高等特點(diǎn)。
1.2路機(jī)注漿加固技術(shù)施工要求1)設(shè)計(jì)加固深度與范圍。A路段加固范圍主要為風(fēng)化巖層區(qū)域,孔間距為1.5m,孔深分為2m、4m兩種形式。采用先外后內(nèi)的注漿順序,形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工藝,先排為主、后排補(bǔ)注,避免出現(xiàn)冒漿、跑漿等現(xiàn)象[1]。2)施工設(shè)備。簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)在A路段施工中的施工設(shè)備情況見表1。
2鉆孔與注漿
2.1主要注漿材料主要采用P.042.5袋裝水泥,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水泥采購(gòu)、入場(chǎng)與儲(chǔ)存管理,保證水泥質(zhì)量滿足A路段施工建設(shè)的實(shí)際要求。水泥漿水灰比為1∶0.9。
2.2施工工藝A路段路基注漿加固工藝具體流程見圖1。圖1A路段路基注漿加固工藝流程
2.3主要施工工序在A路段施工過程中,其施工方法主要有以下幾點(diǎn)。1)準(zhǔn)備注漿、鉆機(jī)設(shè)備。根據(jù)測(cè)量點(diǎn)位,當(dāng)鉆機(jī)準(zhǔn)備就緒后,將鉆機(jī)平穩(wěn)安放,將水平鉆頭水平角度調(diào)整為垂直(參照鉆機(jī)水平角度);注意注漿機(jī)、制漿機(jī)及其配套設(shè)施安置,固定注漿管線,通常情況下,注漿管線的長(zhǎng)度應(yīng)為(40±10)m,長(zhǎng)度過長(zhǎng)容易增加壓力損失?,F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備拌合設(shè)備與材料,如粉煤灰、水玻璃等。2)鉆孔施工方法。采用200型盤式鉆孔機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn),使用50mm鉆頭,并依靠48普管護(hù)壁。整個(gè)鉆孔過程嚴(yán)格采用干鉆法,切忌在鉆孔過程中加水[2]。3)漿液配置。按照上文分析合理配比水漿泥。根據(jù)制漿機(jī)容量取水;根據(jù)水灰比例選取相應(yīng)重量的水泥,開啟制漿機(jī)后邊攪拌邊添加水泥。通常情況下,攪拌時(shí)間可控制在(5±2)min(漿液無(wú)大范圍沉淀即可),攪拌結(jié)束后將水泥漿置入儲(chǔ)漿桶。水泥漿置入儲(chǔ)漿桶后要不斷進(jìn)行人工攪拌,避免漿液沉淀。在A路段施工中,主要水泥漿配置原料為水、P.042.5水泥。先加水,后添加水泥與外加劑,拌合(15±5)min。水泥漿流過過濾篩后應(yīng)過濾2~3邊,再存入漿液池。4)注入壓力。注漿壓力與土質(zhì)強(qiáng)度、重度有關(guān),而這部分?jǐn)?shù)值難以確定,因此在A路段施工中根據(jù)傳統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn),將注漿壓力控制為0.4MPa。5)終孔標(biāo)準(zhǔn)。采用壓力-流量雙控的方法控制注漿量,當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力并穩(wěn)定時(shí)基本原則(穩(wěn)定時(shí)間為4min)。注漿壓力大于2倍設(shè)計(jì)壓力并無(wú)法注漿可終孔。個(gè)別注漿孔注漿量偏大應(yīng)停止注漿,分析注漿量偏大的原因后繼續(xù)注漿。6)注漿結(jié)束封孔。注漿結(jié)束后,應(yīng)立即拔出套管并用水泥將漿孔封堵。清洗制漿機(jī)、注漿泵后,移至下一處并施工。7)注漿效果檢查。①注漿結(jié)束后,與物探結(jié)果資料進(jìn)行對(duì)比,結(jié)合漿孔縫合效果,判斷注漿效果。②注漿前后,對(duì)比鉆孔注水實(shí)驗(yàn)單位吸水量,正常條件下,注漿后單位吸水量應(yīng)略小于注漿前(約為5%),且未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。③鉆孔效果檢查,采取抽樣檢測(cè)方法,選取4%的注漿孔,根據(jù)芯漿情況判斷注漿效果[3]。
3施工注意事項(xiàng)與常見問題處理
3.1施工注意事項(xiàng)在A路段施工時(shí),為提高施工質(zhì)量,主要進(jìn)行以下幾方面控制:①施工之前正確判斷管溝具置。②在高壓線下施工過程中,鉆探機(jī)根據(jù)具體施工條件進(jìn)行相應(yīng)改裝,并重視保護(hù)高壓線路。③注漿孔應(yīng)采取跳孔施鉆的方式,切忌出現(xiàn)鉆完全部注漿孔在注漿的情況,避免孔位串漿。注漿流程應(yīng)按照“自路基坡腳向線路中心”的順序,先兩側(cè)注漿再中間注漿,保證注漿質(zhì)量。④注漿鉆孔的孔位移動(dòng)距離為0.5±0.1m,大于這個(gè)范圍時(shí)必須進(jìn)行處理。⑤注漿過程中,要重視地面觀測(cè)記錄;記錄鉆孔與注漿流程。⑥注漿過程應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作,為日后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供具有參考價(jià)值的資料。⑦注漿過程中應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),及時(shí)處理漿液廢棄物。例如,在整理好場(chǎng)坪后,應(yīng)在注漿場(chǎng)坪四周修建排水設(shè)施,保證污水能及時(shí)。⑧注漿結(jié)束后及時(shí)采用水泥砂漿、C15混凝土將注漿孔封填,并飽滿至孔口[4]。
3.2路基注漿加固技術(shù)常見問題處理1)在A路段施工中,主要出現(xiàn)以下幾點(diǎn)問題:①在注漿孔定位中,鉆機(jī)受施工場(chǎng)地的影響,回轉(zhuǎn)半徑變小,定位速度減慢;同時(shí)鉆塔較大,增加鉆孔難度,經(jīng)常出現(xiàn)鉆孔偏離的現(xiàn)象。面對(duì)這一問題時(shí),在鉆孔過程中要盡量靠近最初的設(shè)計(jì)位置,對(duì)一些容易出現(xiàn)偏差的地形可進(jìn)行簡(jiǎn)單加工后在進(jìn)行處理。②由于A路段鉆孔地層雜質(zhì)較多,若鉆孔振動(dòng)較大可引發(fā)塌孔等現(xiàn)象,因此在施工過程中借助PVC管護(hù)孔,可有效避免塌孔等現(xiàn)象。③在注入漿液時(shí),容易出現(xiàn)攪拌漿液不均勻與儲(chǔ)漿桶內(nèi)漿液沉淀現(xiàn)象,因此必須要緊抓攪拌環(huán)節(jié),避免沉淀現(xiàn)象發(fā)生。④在注漿孔裂縫處理中,要不斷觀察裂縫變化問題,及時(shí)調(diào)整注漿壓力值,必要時(shí)可停止注漿。2)要特別注意是注漿流程的連續(xù)性,若受外力因素而中斷可采取一下措施進(jìn)行處理:①應(yīng)盡快恢復(fù)注漿,若注漿間隔時(shí)間過長(zhǎng)應(yīng)沖洗鉆孔再進(jìn)行注漿(若無(wú)法沖洗,應(yīng)清理鉆孔后再注漿)。②恢復(fù)注漿時(shí),應(yīng)繼續(xù)使用同級(jí)水泥漿(注漿率與中斷前相近即可),使用中斷前同級(jí)水泥漿灌注最佳,注漿率與中斷前相比減少較少則應(yīng)使用加濃漿液灌注。③注漿后,若注漿率低于中斷前且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿,必須立即采取補(bǔ)救措施。例如,可增加相鄰孔注漿壓力或適當(dāng)增加注漿孔數(shù)量。
3.3施工質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方法1)分期、分批供應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的水泥與外加劑等材料,在每次原材料供給之前應(yīng)及時(shí)檢查驗(yàn)收,并做好管理、發(fā)放工作。水泥與中砂等施工材料必須接受檢驗(yàn),試驗(yàn)師檢驗(yàn)合格后,方可用于施工。2)注漿后,對(duì)比鉆孔注水實(shí)驗(yàn)單位吸水量,正常條件下,注漿后單位吸水量應(yīng)略小于注漿前(約為5%),且無(wú)法發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)漏水情況,應(yīng)立即進(jìn)行處理。
4結(jié)語(yǔ)
建筑物由于功能轉(zhuǎn)變,例如擴(kuò)建、承載力加大等?;虺霈F(xiàn)了質(zhì)量問題,例如缺乏鋼筋、災(zāi)后修理、混凝土強(qiáng)度較弱等,都需要有效加固,采取有力的措施確保建筑的安全使用,從而可以看出結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)使用范圍廣并要求高。因此,我們?cè)诮ㄔO(shè)過程中采取有效的加固及時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)行加固,從而保證建筑滿足使用需求和安全規(guī)定。
二、幾種常見的混凝土加固技術(shù)
建筑工程加固的主要要求在于經(jīng)過運(yùn)用加固技術(shù)對(duì)房屋進(jìn)行修補(bǔ)、增強(qiáng)承受力、提高使用作用、滿足使用要求,所以,采取混凝土加固方案要圍繞提高建筑質(zhì)量為根本任務(wù)。選擇不一樣的加固方案就會(huì)有相應(yīng)的施工方式和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。
混凝土加固技術(shù)主要分為直接加固和間接加固兩大類,施工時(shí)主要按照實(shí)際的建筑條件和使用工恩呢該選擇合理的方案及加固技術(shù)。
(一)直接加固技術(shù)
1、加大截面加固法
加大截面加固法也叫做外包混凝土加固方法,這主要是運(yùn)用相同的材料(混凝土和一般的鋼筋)對(duì)原來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)實(shí)行加固補(bǔ)強(qiáng),經(jīng)過加大混凝土和鋼筋截面扥面積和一螳構(gòu)造方法,將加固部分與原構(gòu)件緊密的結(jié)合,共同發(fā)揮作用,從而增強(qiáng)截面承受能力和強(qiáng)度。加大截面的技術(shù)要點(diǎn)在于設(shè)計(jì)構(gòu)造時(shí)必須切實(shí)處理好新加部分與原來(lái)部門的整體連接、共同承受等問題。該技術(shù)要求簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng),可普遍運(yùn)用在柱頭、墻面、屋架等房屋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。然而,改技術(shù)需要工程量大,修護(hù)實(shí)踐長(zhǎng),在一定程度上影響了生產(chǎn)和生活,另外結(jié)構(gòu)的截面加大后也會(huì)影響了建筑的美觀和房屋整潔。
2、置換混凝土加固法
置換混凝土加固法是將以前結(jié)構(gòu)承受力低、韌度小的材料換成承受能力強(qiáng)、韌度高的材料。該技術(shù)主要運(yùn)用在建筑承受能力要求高的部分的混凝土強(qiáng)度度或有嚴(yán)重的破損的部分加固。此技術(shù)簡(jiǎn)單方便,耗費(fèi)時(shí)間短,所占空間少,完全影響建筑的使用,而且造價(jià)比較低,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
3、外包鋼加固法
外包鋼加固技術(shù)是將型鋼(主要為角鋼、槽鋼)或者是鋼板包于構(gòu)件的四角或兩角進(jìn)行加固,運(yùn)用此技術(shù)加固混凝土建筑構(gòu)件時(shí),必須使用環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行灌注,將型鋼和新加入的構(gòu)架結(jié)合在一起,從而確保型鋼和原構(gòu)件共同產(chǎn)生強(qiáng)大的承受力。該加固技術(shù)屬于比較先進(jìn)的技術(shù),承受能力強(qiáng)、加固效果好、所占空間少、施工簡(jiǎn)單、耗費(fèi)時(shí)間少、工程量少、安全隱患低。
(二)間接加固法
1、預(yù)應(yīng)力加固法
運(yùn)用異型材料(高強(qiáng)鋼筋或型鋼),增加預(yù)應(yīng)力來(lái)迫使新材料與原材料緊密結(jié)合,產(chǎn)生共同的承受力,從而達(dá)到對(duì)混凝土的加固。該技術(shù)擁有能夠承受加固構(gòu)建截面超重的能力、降低原構(gòu)建裂縫寬度和繞度等特點(diǎn)。運(yùn)用于要求增加構(gòu)建承受力、剛度和抗裂度以及加固后占用空間小的混凝土受彎構(gòu)件或變壓構(gòu)件,然而,這種技術(shù)不能運(yùn)用于溫度高于60℃環(huán)境下的混凝土,也不能使用與混凝土收縮變化大的結(jié)構(gòu)。
2、增加構(gòu)件法
在原來(lái)的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和構(gòu)件中間重新增加一個(gè)構(gòu)件,從而降低原來(lái)構(gòu)件的負(fù)荷量,從而實(shí)現(xiàn)加固的作用。這一技術(shù)主要運(yùn)用在單層工業(yè)廠房或者新增加構(gòu)件后不會(huì)引起房屋質(zhì)量的多層建筑的樓面梁、柱的加固,必須注意不能破壞原來(lái)的構(gòu)造,保證建設(shè)安全。
3、增設(shè)支點(diǎn)加固法
1.1水利工程堤防發(fā)生滲透等險(xiǎn)情的類型
水利工程堤壩出現(xiàn)險(xiǎn)情包括滑坡、滲漏、裂開等類型,由于滲透引起的破壞主要體現(xiàn)在滲透引發(fā)的大面積的滲漏、管涌、部分泥土被沖走、嚴(yán)重沖刷、接觸流土等。堤防滲透出現(xiàn)的險(xiǎn)情主要有三種情況:第一,由于堤壩本身在施工過程中,混凝土等填充物密實(shí)度不夠、不結(jié)實(shí)、不均勻;第二,由于堤壩在水利工程施工過程中沒有很好地清理壩基,壩基和大壩相接處的砂石或者一些混合物質(zhì)非常雜亂;第三,壩基出現(xiàn)險(xiǎn)情,這主要是壩基本身的結(jié)構(gòu)造成的,有些堤壩的土質(zhì)里面有大量透水性很強(qiáng)的砂層和砂壤土層,這是造成堤壩險(xiǎn)情的最重要的原因。
1.2對(duì)水利工程施工過程中防滲施工方案的選取
第一,要對(duì)堤壩的壩身進(jìn)行防止?jié)B漏處理,通過設(shè)置防滲墻、鉆孔灌漿、擴(kuò)大裂縫灌漿等方式,建立防滲體。在一定條件下還要進(jìn)行加厚幫堤,對(duì)壩身的填充材料進(jìn)行重新填充構(gòu)筑等。第二,設(shè)立堤壩截滲墻,主要通過使用薄墻以及低廉的材料,從而使工程造價(jià)顯著降低。當(dāng)前經(jīng)常使用開槽的方法、擠壓法、深沉法建造墻體都能達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),這里面使用深沉法打造墻體,是有較低的造價(jià),在墻里的深度不大于20厘米,效果最好。如果使用高噴的方法打造墻體,成本造價(jià)相對(duì)較高,但是有些地方由于受到施工場(chǎng)地的限制,尤其在一些不寬敞的地方,而且施工場(chǎng)地有很多障礙物時(shí),使用此方法效果最好。第三,一些地層中砂礫含量大、礫石塊徑也很大的情況下,使用沖擊鉆并結(jié)合開槽的其他形式進(jìn)行,這樣也會(huì)使成本有很大提高。
2堤壩工程防滲加固技術(shù)
2.1堤壩防滲處理
我國(guó)對(duì)防滲的原則和措施經(jīng)常使用防滲墻和灌漿的方法對(duì)滲漏進(jìn)行處理,有時(shí)使用減低浸潤(rùn)線的方法或者使用加大重量和采用防滑樁等方法,進(jìn)一步提高堤壩抗滑動(dòng)的能力,加大抗滑動(dòng)的安全系數(shù)。當(dāng)然,進(jìn)行堤壩滑坡的處理方法非常復(fù)雜,要認(rèn)真觀察和分析產(chǎn)生滑坡的原因,并采取相應(yīng)的辦法對(duì)癥下藥地解決問題。如加大壩體的穩(wěn)定性和牢固性,采用復(fù)合土工膜或者土工膜進(jìn)行防滲漏處理,在施工材料中加進(jìn)去加筋材料,進(jìn)一步提高混凝土的穩(wěn)定性。通常采用的方法是上游一般用帷幕灌、鋪設(shè)防滲墻堵住、攔截等方法,下游經(jīng)常使用疏導(dǎo)、減壓、排出的辦法,建造減壓井、修建排水溝等進(jìn)行壩體壓力減小,從而起到防滲的處理方法。
2.2堤壩灌漿防滲的方法
2.2.1劈裂式帷幕灌漿法。
為了對(duì)堤壩壩身進(jìn)行穩(wěn)定加固,可以使用劈裂式帷幕灌漿的方法,使堤壩滲漏清除。具體做法是:依照堤壩的直和彎曲情況,使用輕捷簡(jiǎn)便的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,鉆孔時(shí)可使用直線或梅花形狀,沿著堤壩的某一中心線,由壩堤的頂部到堤壩外側(cè)1.5米的位置實(shí)施鉆孔,各空中間的距離大約3米,鉆孔的深度要根據(jù)壩身的具體情況而定,可以把壩身鉆透后再進(jìn)行填土或者鉆入1~2米較為合適。進(jìn)行帷幕灌漿時(shí),要從下到上,少灌多次進(jìn)行,水泥漿液要由稀薄到黏稠,逐漸進(jìn)行,并且逐漸加大壓力,靈活應(yīng)對(duì)。
2.2.2低壓速凝式灌漿法。
在一些高危水位的抗洪搶險(xiǎn)中,尤其是由于堵塞而發(fā)生管涌,可以使用低壓速凝式灌漿法。依據(jù)堤壩管涌出現(xiàn)的位置以及堤壩是否是黏土層還是砂礫層的具體情況,可采用相應(yīng)型號(hào)的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,并向孔內(nèi)放入浸水后容易發(fā)生膨脹的大米、豆子之類的東西,從而增大產(chǎn)生管涌的阻力,使出現(xiàn)管涌時(shí)的速度變慢,不至于水泥漿液隨著水流流出。再用不大于50kPa的壓力慢慢對(duì)著鉆孔注入混有速凝劑和水玻璃的水泥漿液,以使水泥加快凝固,盡快阻塞管涌。
2.2.3高壓填充式灌漿法。
這種方法只是用在堤壩壩基的基礎(chǔ)灌漿,也可用于因?yàn)槲浵伋惭ㄈ芏吹墓嗳?。在進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿時(shí),可以使用50米工程鉆機(jī)從壩堤頂部需要灌注的位置進(jìn)行鉆孔,各鉆孔之間的距離可以在1~2米,鉆孔的深度可以通過基礎(chǔ)壩基然后進(jìn)入砂石層大約2米的位置最好。然后用128.60~167.50kPa進(jìn)行高壓灌漿,套管一定要保持干燥,并要放置到填土層,基礎(chǔ)部分的砂礫層要用水泥漿灌注,再逐漸向土層提高,再用黃泥漿把鉆孔封住。這種高壓填充式的灌漿方法,對(duì)治理由于壩基不牢固引發(fā)管涌,對(duì)蟻穴、溶洞的灌漿都起到很大的作用。
2.2.4建造防滲體。
對(duì)于使用水泥漿液砌石的重力壩,在堤壩的上游表面進(jìn)行加固灌漿,從而使?jié)B漏涵洞或縫隙進(jìn)行填堵,使堤壩壩體得到更好的加固,也使防滲能力得到進(jìn)一步加強(qiáng),保證堤壩壩體的完整性和防滲能力增強(qiáng)。在壩體下游表面進(jìn)行加固灌漿,尤其是堤壩的壩體表面出現(xiàn)漏水或者有混濁物流出,以至于出現(xiàn)水平小孔或者傾斜孔,可以使用埋設(shè)水泥漿管進(jìn)行灌漿,使壩體的涵洞和裂縫產(chǎn)生堵塞,從而影響壩體的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。這種施工工藝對(duì)拱壩及支墩壩體工程非常適合,使用這種方法時(shí)要求壩體前面沒有水,要重新在壩體表面剔除縫隙,再用高標(biāo)號(hào)的水泥漿液或者防水材料和高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿配制的漿液進(jìn)行嵌縫,從而提高壩體的穩(wěn)定性和牢固性。
2.3混凝土防滲墻技術(shù)
2.3.1高壓噴射防滲墻。
通過高壓噴射對(duì)壩基的覆蓋層進(jìn)行沖擊,然后把水泥漿液充分灌注到壩基的下面的土層里面,使其與土層顆粒充分融合,從而構(gòu)筑成防滲墻。
2.3.2自凝灰漿防滲墻。
使用膨潤(rùn)土、水泥、緩凝劑等制造成自凝灰漿,在凝固的時(shí)候可以當(dāng)作凝固時(shí)鑿孔壁的水泥泥漿,在完成后自然凝固,從而起到防止?jié)B漏,強(qiáng)化孔壁的作用。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用,在我國(guó)只是剛剛開始運(yùn)作。
2.3.3垂直鋪塑。
通過使用鏈斗式的挖槽機(jī),把挖出的槽渣通過鏈斗運(yùn)出,這樣槽孔的連續(xù)性就形成了,再用水泥漿液加固槽孔壁,待水泥槽成型后再在上面把防滲薄膜鋪設(shè)上,然后再進(jìn)行黏土回填。槽的深度不能超過15厘米,寬度大約在15~30厘米之間。這種方法對(duì)沙化土層較為適宜,施工效率也很高。
3結(jié)語(yǔ)
陳運(yùn)河
徐聞縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室 廣東 徐聞524100
摘要;文章結(jié)合了本縣風(fēng)山水庫(kù)的現(xiàn)狀,針對(duì)實(shí)際存在的除險(xiǎn)問題進(jìn)行了分析,提出了有效的除險(xiǎn)加固對(duì)策,希望能給同行帶來(lái)一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:病險(xiǎn)水庫(kù) 水庫(kù)現(xiàn)狀除險(xiǎn)加固技術(shù)分析
0 引言
由于水庫(kù)多年的運(yùn)用,使部分水庫(kù)陸續(xù)出現(xiàn)了堤頂高程不足、堤坡沖蝕嚴(yán)重、堤身裂縫以及穿堤建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠等問題,給水庫(kù)運(yùn)行埋下了安全隱患。為進(jìn)一步完善城鄉(xiāng)防洪體系,增強(qiáng)水資源調(diào)蓄能力,需對(duì)各類水庫(kù)進(jìn)行了全面普查和安全鑒定,對(duì)帶病運(yùn)行水庫(kù),亟需實(shí)施除險(xiǎn)加固。
1風(fēng)山水庫(kù)簡(jiǎn)介
風(fēng)山水庫(kù)位于徐聞縣錦和鎮(zhèn)境內(nèi),坐落邁草溪上游,集雨面積26平方公里,總庫(kù)容264.2萬(wàn)立方米,正常庫(kù)容183萬(wàn)立方米,死水位68米,死庫(kù)容17.65萬(wàn)立方米,該工程于1970年開始興建,1976年建成投入運(yùn)行,土壩為粘性土均質(zhì)壩,原設(shè)計(jì)壩頂高程為77.26米,壩頂長(zhǎng)415米,壩頂寬3.5米,迎水坡比為1:2.5,背水坡比1:2.0。
風(fēng)山水庫(kù)主要由土壩,輸水涵,非常臨時(shí)溢洪道等組成,土渠自流式溢洪道位于主壩東北部尾端,底寬20米,堰頂高程75.2米,最大泄流量53.56M3/S,原輸水涵管為鋼筋混凝土圓涵,涵管內(nèi)徑0.8米,進(jìn)口高程為68米,最大泄流量2.0M3/S,閘門型式為轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋,采用手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉,
風(fēng)山水庫(kù)樞紐布置如圖1所示。
風(fēng)山水庫(kù)樞紐布置圖
2 風(fēng)山水庫(kù)的病險(xiǎn)情況
根據(jù)廣東省水利水電科學(xué)研究院進(jìn)行風(fēng)山水庫(kù)大壩安全鑒定,鑒定結(jié)論為:
(1)安全復(fù)核計(jì)算表明正常蓄水位穩(wěn)定滲流期主壩下游坡、校核洪水位驟降至溢洪道堰頂高程不穩(wěn)定期滲流期副壩上游坡的抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)不能滿足規(guī)范要求。
(2)主壩后壩坡在左壩頭與山體結(jié)合處68m高程附近有散滲現(xiàn)象,壩體填土較疏松,密實(shí)度較差,大壩表層約5m范圍、右壩頭填土和壩基透水性較強(qiáng);水庫(kù)原土壩是在期間開始興建的,工程質(zhì)量較差,水庫(kù)多年運(yùn)行表明,當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到正常水位74.20米時(shí),原河床段20-60米的范圍內(nèi)有較大面積的滲水。這主要是由于當(dāng)時(shí)施工質(zhì)量差,壩基清基不好,及土壩填土壓密不實(shí)。
(3)溢洪道為土渠式臨時(shí)溢洪道,且尾水渠還未開通,而且過水能力不夠,而且?guī)?lái)的水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重,放水涵啟閉過于原始,涵身情況不明,涵進(jìn)口及啟閉設(shè)備已報(bào)廢。
3風(fēng)山水庫(kù)的加固對(duì)策
3.1 大壩加固
1、壩頂高程復(fù)核
本水庫(kù)土壩工程等級(jí)為4級(jí),壩頂高程的確定,根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL274-2001》第5.3.1、5.3.3條規(guī)定,壩頂在靜水位以上的超高按下式確定:
壩頂超高(y)=最大風(fēng)壅水面高度(e)+最大波浪在壩坡上的爬高(R)+安全超高(A);
安全超高:正常運(yùn)用工況(P=2%)取0.50m,非常運(yùn)用工況(P=0.2%)取0.30m;
風(fēng)山水庫(kù)土壩均質(zhì)土壩,現(xiàn)狀主壩迎水坡為干砌石護(hù)坡加固后均為混凝土塊護(hù)坡。
2、大壩加固方案優(yōu)選
(1)壩體防滲處理
由地質(zhì)勘察報(bào)告我們可以看出風(fēng)山水庫(kù)的壩體、壩基滲水都比較大,本次加固設(shè)計(jì),擬在壩體加高培厚前,對(duì)其進(jìn)行灌漿處理,對(duì)于壩基滲水我們采用帷幕灌;對(duì)于壩體滲水,我們采用進(jìn)行劈裂充填灌漿。
考慮到資金籌措困難,本次灌漿設(shè)計(jì)主要是針對(duì)壩體、壩基滲水較為嚴(yán)重的部位,即輸水涵兩側(cè)至主河床段,灌漿從樁號(hào)0+450起至0+550共100米范圍內(nèi),在壩軸線下游1m處布置第一排壩基帷幕灌漿孔,孔距 2.5m,同時(shí)在壩體頂沿壩軸線布置兩排壩體劈裂灌漿孔,排距1.5m,第一排在壩軸線下游1.0m,第二排位于壩軸線上游0.5m處,孔距5m。
(2)壩高
原設(shè)計(jì)土壩壩頂高程為77.26米,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果表明現(xiàn)壩頂高程位于76.945―77.84米之間,壩頂高度參差不平;原設(shè)計(jì)壩頂寬3.5米,實(shí)際壩頂寬度為2.38―4.02米,寬度大小不等。而本次水庫(kù)除險(xiǎn)加固按照粵府[1997]86號(hào)文的要求,由此計(jì)算出壩頂高程為80.00米,現(xiàn)壩高無(wú)法滿足新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。所以,該水庫(kù)土壩必須加固培厚。
(3)壩坡
水庫(kù)加固后,大壩坡度上游坡約為1:2.5,下游約為1:2.5。壩坡穩(wěn)定計(jì)算表明,上下游邊坡均滿足設(shè)計(jì)要求,為了節(jié)約工程投資,本次加固設(shè)計(jì)擬維持原上游設(shè)計(jì)邊坡1:2.5不變,僅原漿砌石護(hù)坡上現(xiàn)澆12厘米的C15砼覆蓋。壩體加高部分上游護(hù)坡按原1:2.5的邊坡延長(zhǎng)至壩頂,現(xiàn)澆12厘米厚C15砼。下游護(hù)坡在土壩培厚至原坡比1:2.5后鋪草皮防護(hù)。因土壩最大高度達(dá)17.77米,所以擬在原河床段壩體經(jīng)常滲水的部位設(shè)置反濾體,反濾體頂高程為65.235米,反濾體頂寬1米,兩邊以1:1.5的坡度往下延伸。在下游壩坡人蓄經(jīng)常上壩的壩段,設(shè)置步級(jí)供人蓄行走。
(4)壩身排水
本次加固設(shè)計(jì)擬在二級(jí)平臺(tái)及壩腳均設(shè)置排水溝,同時(shí)下游壩坡每隔200米設(shè)置一道縱向排水溝,以把平臺(tái)排水溝的水流引向壩腳排出,以免下游邊坡及二級(jí)平臺(tái)被水流沖刷。同時(shí)在河床滲水較多的壩段壩腳設(shè)置反濾體排水。
3.2溢洪道重建
(1)溢洪道現(xiàn)狀
現(xiàn)溢洪道為開敞自流式土渠,堰頂高程74.20米,原設(shè)計(jì)底寬20米,邊坡系數(shù)為1,比降1/120,現(xiàn)土渠溢洪道的最大泄洪流量為80.85m3/s,而按照粵府[1997]86號(hào)文的要求,該水庫(kù)本次采用50年一遇洪水設(shè)計(jì),500年一遇洪水校核,由此而計(jì)算出50年及500年一遇的最大來(lái)水流量分別為Qmax=163.83m3/s、245.25m3/s。由此可以看出現(xiàn)土渠溢洪道的泄洪流量無(wú)法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。本次水庫(kù)加固須新建溢洪道。
(2)溢洪道的進(jìn)口斷面及結(jié)構(gòu)型式
溢洪道的進(jìn)水口為喇叭形進(jìn)水口,兩岸邊墻的高度隨著土壩的邊坡坡比逐漸減低,兩岸的擋墻均為重力式混凝土擋土墻,因水庫(kù)洪水期泄流量較大,最大可達(dá)213.1 m3/s,大于10 m3/s,溢洪道堰底及豆粕不宜采用漿砌石或干砌石襯砌,所以設(shè)計(jì)溢洪道堰底及陡坡段底板均采用混凝土底板。
3.3 輸水涵加固
(1)輸水涵現(xiàn)狀及加固設(shè)計(jì)方案
現(xiàn)輸水涵位于土壩樁號(hào)0+503米處,涵底高程為68.00米,涵管內(nèi)徑為0.8米,長(zhǎng)47米,設(shè)計(jì)正常放水量1m3/s,滿足灌溉要求。其內(nèi)徑也符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明涵管的結(jié)構(gòu),強(qiáng)度滿足要求,對(duì)于涵管軸線兩側(cè)的滲水現(xiàn)象我們擬對(duì)其進(jìn)行灌漿處理。由于該水庫(kù)土壩壩體加高培厚,固須接長(zhǎng)原涵管,接長(zhǎng)涵管長(zhǎng)16米,管內(nèi)徑0.8米,管壁厚0.22米。原進(jìn)水口采用轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋控制,現(xiàn)該設(shè)備已嚴(yán)重老化,無(wú)法進(jìn)行啟閉,轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋也已破損,涵管漏水嚴(yán)重,水庫(kù)已無(wú)法正常蓄水。本次加固設(shè)計(jì)擬拆除原轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋,在涵管進(jìn)水口新建放水塔。
3.4接長(zhǎng)輸水涵管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)水力計(jì)算
輸水涵水力計(jì)算采用XL-1程序計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果為:斜坡長(zhǎng)度6米,消力池長(zhǎng)度3.0米。本次設(shè)計(jì)取斜坡長(zhǎng)度6米,消力池長(zhǎng)度4米設(shè)計(jì)。
3.5輸水涵涵身結(jié)構(gòu)計(jì)算
(1)基本資料
接長(zhǎng)涵管為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圓管,管內(nèi)徑r0=0.4m,涵管厚h=0.22 m,外半徑r1=0.62 m,管平均半徑r2=0.51 m,混凝土座墊(2a=135º)管中心處,接長(zhǎng)管處內(nèi)水水頭H1=5.42m,外水水頭H1=2.51m,管頂填土高度H=5.4 m,回填土為粘土,飽和容重γt=1.72t/m3,管上水平土壓力系數(shù)取η=tg2(45°-22.4°/2)=0.448,制管材料采用Ⅱ級(jí)鋼筋(Rg=2400kg/cm2),C25混凝土(Rw=180kg/cm2)建筑物等級(jí)Ⅳ級(jí),安全系數(shù)k=1.35。
(2)內(nèi)力計(jì)算
3.6.自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
水庫(kù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)亦稱“超短波自動(dòng)化綜合參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)”,其主要內(nèi)容包括:①水庫(kù)水位、水庫(kù)集雨區(qū)雨量遙測(cè)及洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),并包括大壩測(cè)壓管水位及滲漏堰槽的監(jiān)測(cè);②大壩位移、沉降自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng);③縣區(qū)三防辦中心站、水庫(kù)管理處及水文處的分中心,二級(jí)計(jì)算機(jī)組網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。
4水庫(kù)除險(xiǎn)加固后基本情況
(1)水庫(kù)庫(kù)容
正常水位74.20米,正常庫(kù)容183萬(wàn)立米;設(shè)計(jì)洪水位76.40米,相應(yīng)庫(kù)容為311萬(wàn)立方米;校核洪水位為77.03米,相應(yīng)庫(kù)容為373萬(wàn)立米;死水位68.00米,死庫(kù)容17.65萬(wàn)立方米。
(2)擋水建筑物
加固后土壩為均質(zhì)土壩,土壩全長(zhǎng)732米,壩頂高程80.00米,最大壩高17.77米,壩頂寬4.5米;二級(jí)平臺(tái)高程72.00米,二級(jí)平臺(tái)寬5米。上游壩坡坡度1:2.5,采用C15砼護(hù)坡覆蓋原漿砌石護(hù)坡,砼護(hù)坡厚度12厘米;下游壩坡坡度1:2.5,采用草皮護(hù)坡;在原河床段壩體比較高的部位,設(shè)置反濾體。反濾體頂部高程為65.235米,其平臺(tái)寬1米。
(3)泄水建筑物
新建溢洪道采用寬頂堰型式,堰頂高程74.20米,溢洪道寬30米,斜坡長(zhǎng)16米,消力池長(zhǎng)12米,海漫長(zhǎng)26米。溢洪道從正常水位74.20米開始自由溢流,最大排洪流量為213.1 m3/s。
(4)輸水建筑物
水庫(kù)加固后,由于土壩加固培厚,所以須接長(zhǎng)涵管長(zhǎng)16米,管內(nèi)徑0.8米,管壁厚0.22米。原涵管進(jìn)口轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋已無(wú)法使用,須拆除重建,本次輸水涵加固擬拆除原轉(zhuǎn)動(dòng)門蓋,設(shè)置放水塔控制放水流量。放水塔高度為80-67.4=12.60米,其中工作室高度為3.5米,塔身為C20鋼筋混凝土圓結(jié)構(gòu),塔內(nèi)設(shè)置閘門,塔上安裝啟閉機(jī),進(jìn)水塔基本數(shù)據(jù)為:進(jìn)水高程為68.00m, 塔工作臺(tái)高程為80m,啟閉機(jī)房頂高程為83.5m。
5 小結(jié)
【關(guān)鍵詞】房屋建筑建筑施工加固技術(shù)技術(shù)分析
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.引言。
常用的加固技術(shù)主要有加大截面的加固技術(shù),柱外包(粘)型鋼加固技術(shù),外粘碳纖維布加固技術(shù),植筋加固技術(shù),托換加固技術(shù),無(wú)損開孔成洞加固技術(shù),基礎(chǔ)加固技術(shù)等,粘貼鋼板加固法,是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構(gòu)件外部的一種加固方法。這種方法在建筑領(lǐng)域及其橋梁等工程項(xiàng)目中的加固、補(bǔ)強(qiáng)、修復(fù)中應(yīng)用較為廣泛。如何加固受損建筑?多位業(yè)內(nèi)人士表示,不同性質(zhì)的建筑采用的加固修復(fù)技術(shù)不同。相比于傳統(tǒng)加固修復(fù)技術(shù),新的加固技術(shù)逐步得到應(yīng)用,碳纖維技術(shù)引領(lǐng)建筑物結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固趨勢(shì)。此外,加固是提高現(xiàn)有房屋抗震能力的最有效途徑。
二.我國(guó)工程建設(shè)面臨的現(xiàn)狀和存在的問題。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)發(fā)展生產(chǎn),提高生產(chǎn)力的重心,已從新建工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)移到對(duì)已有企業(yè)的技術(shù)改造,以取得更大的投資效益,按一些資料統(tǒng)計(jì),改建比新建可節(jié)約投資約40%,縮短工期約50%,收回投資的速度比新建廠房快3倍至4倍,同樣,對(duì)民用建筑進(jìn)行改造的要求,在我國(guó)也日益迫切。隨著我國(guó)城市人口的不斷增長(zhǎng),盡管興建了大量的住宅和相應(yīng)的配套措施,但無(wú)房、缺房和租戶仍達(dá)20%以上。而且隨著城市房?jī)r(jià)的上漲,越來(lái)越多的人買不起新房。為緩解這一矛盾,抓好舊房的改造,向現(xiàn)有房屋要面積,可有效降低工程造價(jià),顯然是一條重要出路。我國(guó)城市現(xiàn)有的房屋中,有20%―30%具備改造的條件。舊房改造不僅可節(jié)省投資,同時(shí),可不再征用土地,對(duì)緩解日趨緊張的城市用地矛盾,也有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
三.常用的加固技術(shù)主要分類。
1.外粘碳纖維布加固技術(shù)。
外站碳纖維布加固技術(shù)的主要原理是通過配套粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼與構(gòu)件表面,使碳纖維片材承受拉力,并與混凝土變形來(lái)協(xié)調(diào),共同受力,因?yàn)槔w維布具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕以及抗疲勞等優(yōu)異的物理學(xué)性能,以及良好的粘合性和廣泛的適用性,用碳纖維布取代鋼板加固混凝土結(jié)構(gòu)是近幾年來(lái)國(guó)際上興起的一門新技術(shù)。主要的適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固以及對(duì)一些其他土木工程的加固補(bǔ)強(qiáng)。主要的施工工藝為表面處理涂刷底膠修補(bǔ)找平膠料配制粘貼碳纖維表面防護(hù)檢驗(yàn)。
2.加大截面加固技術(shù)。
增大截面加固技術(shù),也稱為外包混凝土加固技術(shù),它是增大構(gòu)件的截面和配筋,用以提高構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,也可用來(lái)修補(bǔ)裂縫等,這種加固技術(shù)適用范圍較廣,可加固板、梁、柱、基礎(chǔ)和屋架等。根據(jù)構(gòu)件的受力特點(diǎn)和加固目的的要求、構(gòu)件幾何尺寸、施工方便等可設(shè)計(jì)為單側(cè)、雙側(cè)或三側(cè)的加固,四側(cè)包套的加固。
根據(jù)不同的加固目的和要求,此技術(shù)又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固,或者兩者兼?zhèn)涞募庸?。加大截面為主的加固,為了保證補(bǔ)加混凝土正常工作,亦需適當(dāng)配置構(gòu)造鋼筋。加配筋為主的加固,為了保證配筋的正常工作,需按鋼筋的間距和保護(hù)層等構(gòu)造要求適當(dāng)增大截面尺寸。加固中應(yīng)將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結(jié)合。 增大截面加固技術(shù)缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響,此技術(shù)增大截面尺寸,有時(shí)影響房屋的外觀和凈空。
3.植筋加固技術(shù)。
"植筋"技術(shù)又稱鋼筋生根技術(shù),在原有混凝土結(jié)構(gòu)上鉆孔,注結(jié)構(gòu)膠,把新的鋼筋旋轉(zhuǎn)插入孔洞中。此技術(shù)廣泛用于設(shè)計(jì)變更,增加梁、柱、懸挑梁、板等加固和變更工程。 主要的性能和特點(diǎn)為植筋加固技術(shù)具有較高的承載力,對(duì)固定的基材不產(chǎn)生膨脹力,較適宜邊距以及邊距小的部位,再加上植筋加固技術(shù)施工簡(jiǎn)便、耗時(shí)較短。
4.無(wú)損開孔成洞加固技術(shù)。
無(wú)損開孔成洞技術(shù)主要是針對(duì)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上開洞時(shí)為了避免錘擊等在施工時(shí)的具有破壞性的施工方法造成結(jié)構(gòu)損傷而提出的,同時(shí)對(duì)洞口周邊的加固方法,此技術(shù)已經(jīng)在高層建筑樓板、剪力墻、核心筒上面開始了大量的應(yīng)用。
5.微細(xì)、深層裂縫灌漿加固技術(shù)。
微細(xì)裂縫灌漿加固技術(shù)在施工過程中對(duì)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫大于0.05mm的裂縫,可以進(jìn)行灌漿密實(shí),然而灌漿后的混凝土結(jié)構(gòu)完全可以恢復(fù)其整體性,當(dāng)其再次受到破壞時(shí),新產(chǎn)生的裂縫將不在原裂縫的斷面上。
而對(duì)于深層裂縫灌漿加固技術(shù)而言,它可以對(duì)其產(chǎn)生的深層裂縫進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理與滲透水止漏,從而恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性,而對(duì)于灌漿之后混凝土的密實(shí)度以及強(qiáng)度都滿足施工要求。
6.托換加固技術(shù)。
結(jié)構(gòu)托換技術(shù)是指對(duì)原有影響建筑使用功能的承重結(jié)構(gòu)采用改變受力體系的方法進(jìn)行的功能改造,目的是獲得更大的理想使用空間。結(jié)構(gòu)托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。 地基基礎(chǔ)托換技術(shù)是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過,為了避免拆除重建必須對(duì)地面上的樓房進(jìn)行樁基托換。該技術(shù)主要是對(duì)地下隧道穿過需切斷的樓房樁基,先在其承臺(tái)附近采用梁式轉(zhuǎn)換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側(cè)的新建樁基礎(chǔ)上,由托換梁—新加樁組成的托換結(jié)構(gòu)體系代替。同時(shí)為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產(chǎn)生開裂、傾斜等破壞,采取了托換梁預(yù)應(yīng)力張拉、千斤頂預(yù)頂、樁底注漿等技術(shù),樁基托換可應(yīng)用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術(shù)等多項(xiàng)專利技術(shù)。
三.對(duì)現(xiàn)有房屋建筑加固必須要滿足的要求。
加固的方法必須要進(jìn)行綜合評(píng)定分析之后再來(lái)確定,分別采用房屋的整體加固或者分段進(jìn)行構(gòu)件的加固,加強(qiáng)房屋建筑的整體性、改善構(gòu)件的受力程度,提高房屋建筑的綜合能力。新增的構(gòu)件和原有的構(gòu)件之間應(yīng)該具有可靠的連接性。在對(duì)房屋建筑進(jìn)行加固時(shí),如果加固所用的材料和原有的建筑材料是相同的,那么加固所用的材料強(qiáng)度不得低于原結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際強(qiáng)度。新增的加固墻必須要具有可靠的基礎(chǔ)。對(duì)可能導(dǎo)致傾斜、開裂或者局部倒塌的現(xiàn)象,應(yīng)該要預(yù)先采取相應(yīng)的安全措施。并對(duì)加固技術(shù)進(jìn)行篩選尋求最佳加固技術(shù),最大限度的延長(zhǎng)其房屋建筑使用價(jià)值。
四.結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,國(guó)內(nèi)外對(duì)房屋建筑加固的不斷研究和討論,使房屋建筑的施工方法和施工原理不斷的在改進(jìn)和完善,在具體施工中,加固的方法較多,但在具體的加固施工過程中,必須要考慮建筑物本身的性能和其本身的強(qiáng)度結(jié)構(gòu),在加固工程施工中要進(jìn)行綜合的評(píng)定和篩選,對(duì)房屋建筑加固的方法、方案進(jìn)行比較、優(yōu)化,尋求最佳方案,更大限度的延長(zhǎng)房屋建筑的使用壽命,進(jìn)而發(fā)揮出房屋建筑的使用價(jià)值,從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,改善人民生活。
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