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浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文

时间:2022-07-29 08:24:04 其他范文 收藏本文 下载本文

下面是小编给大家带来关于浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文,本文共15篇,一起来看看吧,希望对您有所帮助。

浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文

篇1:浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文

按照水利发展(~)规划要求和水利部安排,在底前完成我国规划内水库除险加固,20是“十二五”的收官之年,也是水库除险加固工作任务最为繁重的一年。由于土工膜防渗工程投资小,已经被应用在小型水库除险加固中,并取得了一定的效果。实践表明,要确保土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用起到一定的积极作用,就需要设计相关的方案,严格按照施工工艺进行。

1土工膜的防渗处理方案

近年来,在各地水库除险加固工程中采用过高喷灌浆、冲抓回填、黏土斜墙、土工膜等多种防渗方案,但是,通过技术、经济上的比较,并且结合工程坝体材料和施工条件等多方面的实际情况考察,在小型水库除险加固中应用迎水坡面铺设土工膜的防渗方案最为适宜。具体的防渗方案为:从坝顶到坝脚全坝面铺设复合土工膜防渗。

一般要求:(1)铺设土工膜底部到护坡前趾和两岸山坡接触处时,需要在护坡前趾和两岸山坡接触处开挖一道防渗齿槽,防渗齿槽的深度应截入到相对不透水层,开挖边坡1∶1;(2)防渗齿槽可采用黏土回填或结合砼截水墙防渗;(3)通常复合土工膜可分为防护层、防渗层以及下垫层,其中下垫层需要铺设厚100mm的黏土作为垫层,防止坝面石块等尖锐物刺穿土工膜,防渗层为复合土工膜,防护层的为100mm厚黏土,然后再浇筑C20砼护坡或铺设六方块护坡。

篇2:浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文

2.1施工准备

首先,要检查复合土工膜的材料质量。在这一工程中,主要应用的复合土工膜是两布一膜,两布为上下两层短线涤纶布,一膜即PE膜,应委托有资质的单位对各项技术指标进行检测,确保各项指标能够与设计规定的标准要求相符合,这也是保障小型水库防渗效果的`关键所在。其次,对施工周围存在的一些杂物要彻底清除,确保基面的平整度。处理好基面后,铺设下垫层。下垫层需进行一定夯锤,并用夯板夯紧,保证处于一个密实平整的状态之下。

2.2土工膜铺设

2.2.1土工膜的铺设方法。在铺设的过程中,需要与坝轴线方向垂直铺设,并保证膜和膜之间的搭接距离,土工膜与下垫层之间要紧贴,做好压平工作。但是,也不要将膜拉得过紧,要有一点松度,膜底不要出现气泡。由于通常土工膜都比较轻、薄,容易被风吹动,因此在铺膜的时候,每隔一定距离开挖土沟槽,作为土工膜防滑枕,将土工膜铺槽内,回填黏土或混凝土,以固定土工膜。

2.2.2铺设复合土工膜的技术要求分析。要保证铺设取得效果,须在干燥暖和的天气下进行铺设;为了方便拼接,防止应力集中,复合土工膜在铺设过程中,最适宜的铺设方式是波浪形的松弛方式,采用这种方式进行铺设,会有一定的富余度,大概在1.5%左右。在土工膜埋设入防滑枕时,将土工膜拉平,要保持复合土工膜和坡面吻合平整,不能够存有任何突起褶皱的现象;铺设中施工人员严禁穿钉鞋,一定要穿平底布鞋或者是软脚鞋,避免出现踩坏土工膜的现象,在施工中,一旦发现一些土工膜存有损坏的地方,需要对其进行一定的修补,保证土工膜的完整性。

2.3土工膜拼接工作

土工膜的拼接工作主要注意以下三点,即:

2.3.1对复合土工膜进行连接,主要有两个程序,即上下层无纺织布的连接和中层的PE膜连接。这两个程序中,上下层无纺织布的连接时,需要运用手提缝纫机以及尼龙线实施双道缝接的工作,并要保证搭接的宽度能够保持在10cm左右;在进行PE膜连接的时候,焊接工具则需要应用自动调温电热模式双道塑料热合机进行。

2.3.2在焊接工艺方面,当在铺设完毕第一幅土工膜以后,将需要进行焊接的边翻叠,翻叠的过程中,需要保持其宽度在60cm左右。之后,将第二层铺设在第一幅膜上,铺设的时候需要注意的是,将其反扑在其中,并对焊接的两幅膜边缘进行一定的调整,保持搭接大于10cm。如图1所示,该图为土工膜焊接工艺图,从图中可见,土工膜焊接工作的实施需要谨慎,保证其焊接的质量,从而为整体防渗质量带来保障。

2.3.3在现场实施焊接的时候,需要选择一个好的天气进行,并要保证当天的风力小于3级。切记不要在雨天、高温或者严寒的天气下进行施工,要保证焊接基底表面处于一个干燥的状态之下,并在焊接之前,应用电吹风将其表面上存在的砂子或者泥土等脏物彻底清除,然后利用干毛巾将其擦干净,确保膜面的干净度。另外,还需要用一个长木板垫在焊接部位的下边,这样一来,就能够保证焊接在平整基面上运行,为焊接带来一定的质量保障,同时在进行正式焊接工作前,还需与施工的天气、PE膜的厚度结合施工,利用具有同样材质的PE膜进行焊接试验。焊接试验焊接的温度控制在220℃~300℃,试验过程中,对焊接机行走速度以及焊接温度等进行记录,并用拉力机现场进行剥离和剪切试验,通过测试试样合格后,确定保证焊接质量的施工工艺参数,进行正式的焊接施工。施工中,要保证焊接平整、顺直以及透明。在对两条焊缝进行拼接的时候,要保证每条焊缝的宽度为10mm,并在两条的焊缝之间保留一定的空腔,在10mm左右即可,留有空腔的目的在于,方便对焊缝的质量实施有效的检查。

2.4反渗水坡面土工膜铺设技术

在一些大坝高度较高或死水位较高的小型水库施工中,坡面底部土工膜施工时,可能会遇到坡面反渗水的情况,即饱和坝体向库内渗水。遇此情况,如不及时采取处理措施,按常规土工膜施工程序和工艺施工,很容易造成坡面滑坡、土工膜隆起现象。

反渗水坡面土工膜铺设技术方案:(1)根据坡面渗水情况,在坡面上垂直坝轴线方向,间隔一定距离开挖导渗槽,回填砂卵石导渗;(2)在坡面底部土工膜上,结合导渗沟布置情况,间隔一定间距,安设逆止阀排水。

除上述施工要点外,土工膜铺设焊接完成后,还需要注意上覆保护层,其目的在于,能够为土工膜上层的坝面护坡(现浇或六方块护坡)施工时保护土工膜不受到破坏,从而保证土工膜防渗质量,为小型水库除险加固质量奠定基础。

3结语

由于土工膜防渗工程投资小,已经被应用在小型水库除险加固中,但如处理不得当,将严重影响水库除险加固效果。本文主要针对土工膜防渗技术在小型水库除险加固的施工要点进行了分析,希望土工膜防渗技术在小型水库除险加固工作中的应用更为有效。

篇3:浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用的论文

浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用的论文

1 工程概况

老虎冲水库位于淮河流域出山店河支流上,在河南省桐柏县城东的月河镇, 属淮河流域。该水库于1956 年2 月动工兴建,1957 年11月竣工。坝址以上控制流域面积2km2,干流长2.9km,平均比降0.045,水文分区为Ⅰ区。水库上游属浅山丘陵区,流域内植被较好。水库大坝为均质土坝,现状坝顶长120m,最大坝高8.1m,坝顶宽2.9m,路面不平,无路沿石及防浪墙。老虎冲水库工程等别为V 等,主要建筑物级别为5 级, 水库原设计防洪标准为20 年一遇设计,200 年一遇校核,校核洪水位133.94m(黄海高程系),相应库容36.62 万m3;设计洪水位133.43m,相应库容28.01 万m3;兴利水位131.48m,兴利库容15 万m3。

2 坝体渗漏问题情况说明

老虎冲水库河槽部位大坝0+030~0+075 段存在坝体渗漏及接触渗漏,高水位时渗水呈明流,渗漏量大。

3 大坝坝体防渗方案比较

大坝防渗是本次老虎冲水库除险加固的一个关键点, 根据坝体、坝基岩土和水库运行中出现的问题,大坝防渗控制应采用垂直防渗措施。设计采用坝体充填灌浆、坝体高喷防渗强与水泥搅拌桩三种方案进行综合比较,择优选用。

3.1 坝体充填灌浆

结合大坝整治工程,对大坝进行充填灌浆处理,并将充填灌浆向下深入基岩1.0m,以加固坝体,截断接触渗漏,减小坝体坝基渗流量。灌浆范围为大坝桩号0+030~0+075,灌浆段长40m。灌浆孔双排布置, 上下游灌浆孔分别布置在新坝轴线上、下游0.75m 处, 排距1.5m, 单排孔距1.5m, 共78 孔。灌浆顶部高程设计为坝基面以上4.0m,最高到风化砂开挖高程,底部至坝基面以下1.0m。充填灌浆采用2:8 水泥粘土浆,水泥采用42.5# 水泥。

3.2 坝体高喷防渗墙

根据箭杆冲水库工程实际,高压旋喷采用三管法比较经济,工效高,单排孔高喷形成的桩墙厚度可满足防渗要求。高喷灌浆施工工艺参数初步设计如下:

灌浆压力:水压25.0~30.0MPa,气压0.7~0.8MPa,浆压0.2~0.3MPa。

灌浆流量:水量75~80L/min,气量1.0~1.2m/min,浆量60~80L/min。

旋转速度10r/min,提升速度10cm/min,喷嘴直径8mm。

灌浆材料采用42.5 普通硅酸盐水泥粘土浆,水泥与粘土质量比为1:1。

设计沿新坝轴线布置一排高喷灌浆孔,间距0.8m,灌浆范围为大坝桩号0+030~0+075,灌浆坝段长40m,共78 孔。高喷墙顶部坝基面以上4.0m,底部至坝基岩面。

3.3 水泥搅拌桩防渗墙

结合坝顶风化砂防渗处理,设计采用水泥搅拌桩截断接触渗漏及坝体渗漏, 以加固坝体。水泥搅拌桩防渗墙设计范围为大坝桩号0+000~0+120,搅拌桩顶部高程设计为133.62m,桩号0+000~0+030 段底部高程为风化砂下1.0m, 桩号0+030~0+075 段底部高程为坝基面下1.0m,桩号0+075~0+120 段底部高程为强风化基岩面。

水泥搅拌桩初始设计水灰比为2:1,施工前先做先导孔试验,结合工程地质条件,机械设备和现场试桩具体情况,确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。

根据水泥土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验, 结合工程地质条件,机械设备和现场试桩具体情况,确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。初步设计建议值如下:

①桩径5000mm,桩心距320mm(最佳搭接墙厚383mm);

②钻进及提升速度V=0.288~1.96m/min;

③输浆压力:P=0.25~0.3MPa;输浆管压力P=0.2~0.25MPa;

④注浆量:30~65L/min;

⑤水泥掺入比:16%;水泥掺量43kg/m3;

⑥水灰比:0.5~0.55;

⑦钻头直径500mm;

⑧桩体渗透系数<1×10-5cm/s。

3.4 三种方案比较

方案一采用坝体充填灌浆,具有可灌性好、机动灵活、投资少、施工方便等优点,但施工速度慢,工程耐久性查。方案二采用高压旋喷防渗墙,截渗处理比较彻底,但造价高,施工机械、电力要求高,且各旋喷柱体间连接质量不可靠。方案三采用水泥土搅拌桩防渗墙,施工工期短、造价低廉、实用可靠,对本工程可同时解决风化砂防渗问题。经综合比较,本次箭杆冲水库除险加固采用方案三,即水泥搅拌桩防渗墙方案进行大坝防渗处理。

4 大坝防渗设计

通过方案比较,坝体防渗加固采用水泥搅拌桩防渗墙设计,具体设计参数参上节。

质量检验主要采取两种方法:(1)钻芯取样。从开挖外露的桩体中凿取试块或采用岩芯钻孔取样,钻孔直径不宜小于108mm,直接测定桩身强度,观察搅拌均匀程度,并做压水试验,测量桩体渗透系数。(2)开挖检验。在工程桩养护到一定龄期时,选取一定数量的桩体进行开挖,直接检验桩体外观质量、搭接质量及整体性、致密性等。

4.1 加固后大坝结构计算分析

根据箭杆冲水库地质勘探报告,大坝坝体座落于下元古界角闪片岩。结合坝坡整修加固,整修后大坝上游坡度为1:2.2,下游坡度分别为1:2.0、1:2.5,。这里主要针对加固后的大坝,在渗流计算的基础上,进行坝坡稳定复核验算。

在渗流与稳定分析中,计算参数的选取直接关系到计算结果的准确性。渗透允许坡降允许值由《碾压式土石坝设计规范》SL274- 中的公式求得。

利用地质报告中提供的`的坝体、坝基土物理参数,根据上两式,可求得坝体填土允许渗透坡降为0.53,坝基土允许渗透坡降为0.52。

4.2 大坝渗流分析

取主河槽部位桩号0+060 断面为典型断面,采用北京理正软件设计研究所的渗流分析软件进行二维有限元计算分析。渗流计算时,该断面除险加固后上游坝坡为1:2.2, 下游坡度分别为1:2.0、1:2.5,坝顶宽3.4m,坝高8.2m,基岩为下元古界角闪片岩。大坝上下游及基岩均取1 倍坝高。

根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96),大坝渗流计算主要取以下两种情况:

工况I:正常工作条件,正常蓄水位131.48m 稳定渗流计算。

工况II:非常工作条件,校核洪水位133.94m 骤降至正常蓄水位131.48m 时非稳定渗流计算。

从计算结果看,坝体渗透坡降均小于允许值。

计算工况1 时取下游无水,坝坡溢出点高程127.69m,高于下游坝脚1.19m。

4.3 大坝结构稳定分析

根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96),采用北京理正软件设计研究院编制的《理正岩土系列软件――边坡稳定分析程序》,计算方法采用简化毕肖普条分法,浸润线数据采用大坝渗流分析计算结果。坝体填土、坝基土材料参数,均采用饱和固结快剪抗剪指标建议值。

根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274―2001)的要求,并结合水库的运用情况,稳定分析计算工况为以下两种:

工况I:正常工况,正常蓄水位时形成稳定渗流期下游坝坡稳定;

工况II:非常工况,库水位降落期的上游坝坡稳定;

除险加固后大坝上下游坡在正常、非常工况下抗滑稳定均满足规范要求。工况I 的下游坝坡,在正常蓄水位稳定渗流期最小计算安全系数为1.31。工况II 的上游坝坡数,在水位降落期最小计算安全系数为1.24。

5 结束语

经多方案比较,本次箭杆冲水库除险加固工程采用水泥搅拌桩防渗墙方案进行大坝防渗处理,该方案安全可靠,合理可行,现已得到批复,工程正在建设中。目前,此项工程设计已在桐柏县同类水库除险加固工程中推广应用。

篇4:浅谈小型水库的主要几种除险加固技术论文

浅谈小型水库的主要几种除险加固技术论文

摘要:本文针对小型水库除险加固设计中常见问题进行分析,研究小型水库除险加固中有关技术问题,就小型水库消险加固中的几个技术问题作了简要总结。

关键词:小型水库;研究;分析

1土石坝坝坡滑动破坏加固技术

土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素,实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。

滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质,包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。为此,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作,从而确定滑坡的性质及其主要原因,并定出滑坡加固设计,以便进行滑坡加固的施工与质量检查。

土坝坝体是由人工填筑坝料而成,而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准,应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡,清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑,稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚,放缓坝坡;下游坝坡堆石压载,做贴坡式反滤层等等。

2土石坝坝体灌注粘土浆加固技术

目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆(孔口压力为零),后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。

这两种灌浆加固技术,在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果,为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。

3坝体和坝基的密实加固技术

土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求,以及对软弱坝基处理不当,因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的.首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。

对于新建坝,坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证,精心设计,选择最优施工加固方案,精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量,包括坝料的选择,碾压试验,碾压方法及碾压施工各项参数等,均应严格按有关规范进行,以确保坝体填筑质量。

新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外,也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择,如振冲压密法,排水砂井分期填筑法,深层搅拌法,强夯法,换填法以及化学灌浆法等等。

已建坝,坝体与坝基已形成一个整体,假如坝体和坝基密实度都有问题,那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中,振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质(粘性土或砂性土)都能进行加固处理。因此,振冲法不失为一个较优的加固方案。

坝基为粘性土地基时,深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。 4土工合成材料加固技术

随着高分子化学工业的迅速发展,自20世纪以来,相继出现了各种不同的合成纤维,诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能,逐渐被人们所接受,实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。

作为崭新的土工建筑材料,土工合成材料历时甚短,但发展颇快。目前,已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为:①土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物,主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;②土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构,其开孔面积远大于张力元件,应用于加筋;③土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构,应用于液体和气体的输送;④土工膜为相对不透水的聚合物薄片,在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;⑤土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫,用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。

总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟,这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。

近年来,土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔,并以泥浆护壁,然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内,倒转轴卷,使土工膜展开,相邻两幅之间用搭接的方式连接,最后进行膜两侧的填土,即形成防渗帷幕。回填时,在槽底回填粘土,厚度不小于1m,目的是密封,以防止水从下部绕渗,接着回填与原筑坝材料相同的土料,待其下沉稳定后,往槽内继续填土压实;待土工膜出槽后,将其与建筑物防渗体系连接,不得外露。在与建筑物连接处,土工膜应留有足够的富裕,以防建筑物变形时拉断土工膜。

垂直铺塑防渗技术现已广泛应用于各种砂性土工建筑物和地基的防渗。从其应用形式上可以分为两种:一是平原水库、江河、湖泊的堤坝前防渗;二是坝体和地基的联体防渗。

篇5:土工膜在渠道防渗工程中的应用论文

土工膜在渠道防渗工程中的应用论文

摘要:现浇混凝土楼(屋)面板是现代建筑的主要结构形式之一,其结构整体性好、安全性能高,但设计和施工等因素的影响以及混凝土自身的抗拉强度低而容易产生裂缝。因此必须采取措施预防及控制裂缝的发生。文章归纳了裂缝的类型及成因和预防控制措施。

关键词:现浇混凝土楼板;裂缝类型;成因;预防控制

在房屋建筑工程中,现浇混凝土楼(屋)面板是现代建筑的主要结构形式之一,与预制混凝土板相比其结构有较好的整体刚度,抗不均匀沉降性强,结构安全性高,对结构抗震有利。虽然投入较大,但随着人们生活水平的不断增长和对安全意识的不断提高,在房屋建筑工程中,越来越多的使用现浇混凝土楼(屋)面板,有些地区已明确规定在房屋建设中不准使用预制混凝土板作为承重构件。但是由于设计和施工等因素的影响,以及混凝土自身抗拉强度低、抗变形能力差、受拉时容易产生裂缝,当裂缝宽度超过一定程度时,就要影响建筑的使用功能。一些已竣工房屋建筑的现浇混凝土楼(屋)面板,已出现了不同程度的裂缝,在社会上造成了一些不良影响,也使很多业主为此而担忧。因此,必须采取措施,预防和控制混凝土裂缝的发生。

一、现浇混凝土板裂缝的类型及产生的主要成因

混凝土裂缝按形成原因可分为外荷载作用引起的结构性裂缝和受变形变化引起的变形裂缝两大类。前者是结构受外荷载作用引起,通过合理的结构选型及配筋,基本能避免产生结构性裂缝;后者主要由于材料本身性质,构造措施不足,施工管理不善和温差变化、不均匀沉降等多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角,多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角,其主要原因是混凝土的收缩特性和温差的作用。同时,由于楼板阳角受到四周刚度较大的构件(梁体或剪力墙)的约束,限制了混凝土楼板的自由变形,因而在温差和混凝土收缩变化时,楼板阳角处容易产生裂缝。常见的混凝土楼板裂缝的类型及成因主要有以下几种情况:

1.混凝土收缩变形引起的裂缝

混凝土收缩裂缝根据其形成的时间分为硬化前、硬化中和硬化后裂缝;初凝和终凝阶段是混凝土胶结硬化的重要过程,也是裂缝的多发期,其龟裂就是常见裂缝之一。同时,混凝土因硬化而体积缩小,楼板四周受支座梁体的约束而不能自由伸展,当收缩引起板产生的约束力超过一定程度时,早期混凝土强度极低又不足以抵抗,就会在板应力相对较集中的板角处开裂,其走向与板的对角线相垂直。引起裂缝的原因包括:混凝土水泥用量、含水量、水灰比、坍落度等过大,骨料级配差;振捣不实或混凝土浇筑后气温高未及时养护或养护不到位,风吹日晒后表面水分蒸发过快而急剧收缩开裂等。一般商品混凝土的`收缩量要比现场搅拌混凝土大。现浇混凝土楼板未能连续浇灌而设置施工缝后,新旧混凝土间形成接缝,如处理不当,也容易因收缩而发生裂缝。

2.环境温度变化引起的裂缝

混凝土线膨胀系数约为10×10-6/℃,即温度每升高或降低10℃,混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩,即热胀冷缩变形。环境温度变化影响了楼板及梁的变形与开裂,一般板的厚度远小于梁高,板全截面随气温的变化而变化,而梁的截面高则大于板厚,温差变形则大大滞后于板,特别是急冷急热后尤为明显。如气温骤降或曝晒后突受雨淋冷却时,板收缩量突然变大而梁则大大滞后,使板收缩时受梁的限制产生拉应力而开裂,板长度越大,越易出现垂直于板长边的贯穿裂缝。而当气温急剧升高时,板发生膨胀,而梁变形滞后则限制板的膨胀,使梁受拉,致梁侧产生竖向裂缝,有时包围梁腹截面。梁裂缝也可常见于屋面板隔热差而板下通风良好,夏季时板面温度极高而板下温度较低这种大温差情况。

3.不均匀沉降引起的裂缝

由于沉降缝或伸缩缝的设置,往往给建筑物处理及使用带来麻烦,较容易引起渗漏,所以一些建筑物没有设置必要的变形缝。当基础沉降不均匀时,特别是对沉降相当敏感的框架结构,容易在不均匀沉降的相邻柱位处产生沉降裂缝,同时墙体也会在相应部位开裂。另外,转角角柱处也是不均匀沉降开裂的多发区。

4.应力集中引起的裂缝

主要出现在转角处或结构刚度突变的地方。当平面布局凹凸较多时,转角也较多,转角处由于刚度突变形成薄弱部位,当受到混凝土收缩、温度变化或少许沉降差影响时,易产生集中剪拉应力而开裂。切角裂缝一般不会引起墙体开裂。

5.预埋管线引起的线管裂缝

一些地区习惯于将PVC电线管预埋于楼板结构中,且线管多层交差重叠,施工时为方便线管固定,将其绑扎在板底钢筋上,造成混凝土浇灌后钢筋与混凝土失去有效的结合,该处板的有效厚度大大减少,形成楼板的抗拉、抗弯薄弱点。在秋冬季节气温变化大、空气干燥、湿度低等多种不利因素影响下,混凝土收缩加剧,导致楼板产生较大的内拉应力,于是在电线管预埋处的薄弱位置发生开裂,使内拉应力得以释放。通常裂缝位于PVC线管处,缝宽约0.2~1.2L,且贯通板厚。

6.荷载作用下引起的结构性裂缝

主要是结构受外荷载或自重作用下,材料承载力不足或不起作用,板受拉或剪切破坏而产生的裂缝。这种裂缝除结构设计不合理外,施工管理不善,支座处负筋下沉或板厚不足是导致结构裂缝的主要原因。当负钢筋下陷严重时,钢筋无法发挥抗拉作用;或是板厚严重不足时,则会导致结构抗力下降,结构抗力不足以抵抗拉应力或剪切应力而开裂,裂缝通常位于梁侧且平行于板长边,严重时也可环绕四周梁侧。此时板面将出现破坏性裂缝。

二、裂缝的预防和控制

根据裂缝产生的原因及多发部位情况,在工程设计中采用合理的措施,必然能预防及控制楼板裂缝的发生,从而加强混凝土楼板的抗裂性。

1.建筑结构设计

平面布置上应尽量减少凹凸现象,必要时设置变形缝。减少结构在平面内和上下层间的刚度突变,避免由此引起板角等薄弱部位的剪拉力集中,造成板剪拉开裂。当不可避免时,应局部处理加强,逐渐过渡。

2.控制变形减少沉降量

工程设计中往往重视结构承载力验算,而忽视变形和沉降,由于变形或沉降差,楼板才会发生沉降裂缝和切角裂缝。一些地基地质条件差,沉降变形大的建筑,产生裂缝的现象比地质条件好、沉降量小的多得多。如支承于持力层较好的强风化土或变形小的残积土等土层,或者以端承桩为基础的建筑,其沉降量很小,裂缝较少出现。而一些持力层较差的地质由于基础沉降量大,而易产生不均匀沉降,时常有楼板开裂的现象发生。所以,对地基地质条件较差的建筑物,除应满足结构承载力要求外,控制沉降变形是基础设计应考虑的关键因素。

3.设置后浇带

后浇带是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝,是一种专业留设的特殊施工缝。当楼板结构长度超过40m~45m而不设缝,高低层相差大或地基变形大等可能导致沉降差时,适当设置后浇带,可以消除早期收缩和沉降差。对超长板,后浇带间距宜控制在25m~30m间,为消除沉降差而设置的后浇带,应根据功能性质,从首层到天面层逐层设置,有地下室的也应包含地下室剪力墙设置,并于主体结构(含砖砌体等主要荷载)完成后再浇筑后浇带。

4.刚体变化较大的地方增加负筋及板厚

在凹凸变化较大处或框剪结构的剪力墙周围,特别是剪力墙的楼梯间或电梯井周边,其刚度远大于周边结构,极易因剪拉应力集中而使剪力墙周围板块产生剪拉开裂。采用周边板块加大板厚,加大配筋率、配置双层双向钢筋等技术措施,可有效抵抗刚度突变产生的剪拉应力,避免产生裂缝。

5.增加构造钢筋及合理配置钢筋,能明显改善混凝土性能及控制裂缝的产生和扩展。并对一些薄弱部位进行加强处理。

(1)在板阳角部分配置抗拉钢筋,以减少产生切角裂缝。板周边配置负筋,但不足以抵抗因变形引起的板角集中拉应力,在板角增加抗拉放射筋(面筋),位置与产生裂缝的拉力作用方向一致,以角柱外角为极点,成放射状布置,钢筋全部锚固于角柱内,可用9φ8@100或9φ10@100,长度可接近板的中线,不宜小于2100,一旦太短,切角裂缝会外移至放射筋外围。如果角板跨度较小,也可配双层双向钢筋。

(2)屋面板及梁由于受温差的影响较大,较易因温差骤变而产生温度裂缝。可适当减少板分布钢筋间距,如采用φ6@200.另外,屋面框架梁腹板高大于300时,每侧应增加纵向构造钢筋,钢筋直径不小于φ12,间距不大于200,相应可减少屋面梁产生横向裂缝。

(3)板面受力钢筋按小而密的原则布筋,可有效减小温差及收缩产生的裂缝。如某小区地下室顶板厚250,配双层双向φ12@200钢筋,顶板上仅覆土40M,出现数处裂缝;在小区的另一地下室顶板采用φ10@140钢筋等置代换,顶板上覆土60M,未出现裂缝。

(4)提高混凝土等级和增加楼板配筋率。当经济条件允许或建筑物需要时,提高混凝土强度等级,增加板的配筋量,可大大提高楼板的抗裂能力。

(5)施工技术措施。为了减少裂缝,施工中还应采取一些技术措施。如浇混凝土时应铺设临时道路,避免对面层钢筋的踩踏。另外,还应注意对楼面混凝土的养护,可以采用蓄水养护或覆盖麻袋保湿养护等措施,以减少混凝土干裂和塑性裂缝。

三、裂缝处理

虽然一般的非结构性裂缝对结构安全不构成威胁,但会在一定程度上影响使用,对此可作修补。应根据裂缝的性质,区分处理,确保修补后裂缝不再扩展,基本根治。对非结构性裂缝,为防止裂缝处钢筋受空气侵蚀,确保钢筋密封及使用寿命,可以使用封缝胶在板底封缝,再用高强结构胶进行灌缝(可视结构胶胶性进行自由渗透或压力灌浆),并根据需要在结构受力面粘贴高强碳纤维(宽400),可以达到标本根治。

总之,要提高混凝土楼板抗裂性能,预防和控制裂缝的发生,需要从混凝土采取措施给以控制,做到预防为主,防治结合,才能得到满意的效果。

篇6:岩口水库岩溶渗漏除险加固防渗处理论文

岩口水库岩溶渗漏除险加固防渗处理论文

1、工程概况

岩口水库位于贵州省仁怀市火石岗乡团山村境内,距仁怀市城区57km。水库座落于桐梓河左岸一级支流石门坎沟上,库区四周高,中间低,地形封闭,为在岩溶洼地内利用粘土防渗层铺盖封堵地表岩溶通道而形成的岩溶水库。水库无大坝,库首为低矮垭口;水库无泄洪建筑物;放水建筑物为库内渠道,渠道从库尾引水至库首后,通过垭口底部放水隧洞引出库外。该水库流域面积0.3km2,总库容为17.0万m3,为小型水库,工程主要任务为集镇供水,解决火石岗乡集镇居民1750人的用水要求。

岩口水库四周及底部均通过防渗铺盖封堵地表岩溶通道蓄水,防渗铺盖为粘土料,现周边铺盖均有破损、开裂现象,跨塌严重。水库蓄水后,部分铺盖被库水淘蚀、冲刷,且库底岩溶发育,铺盖防渗效果较差,现库水沿库底溶隙及库岸岩溶通道产生渗漏,致使水库无法蓄水。

2、库区工程地质条件

岩口水库库区中后部主要以碎屑岩为主,受侵蚀作用的影响,岸坡支沟发育,局部形成侵蚀台地;库区中部至库首出露强溶岩层,该区地表溶沟、溶槽发育。落水洞分布于水库库首岸边一带,与地下暗河相连。地表水多就近潜伏为地下径流,为浅切中山岩溶洼地地貌。

库区中部至库首段出露二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩等强岩溶层,地下发育有岩溶通道。现场调查分析,库内发育有3个规模不等的落水洞(LD1、LD2及LD3),地表落水洞与地下暗河相连。库水主要沿库盆底部岩层层面、溶蚀裂隙面及岸边落水洞渗漏至地下暗河,于桐梓河岸边的硝厂坝出水溶洞排出。

由于地表溶隙、洼地、落水洞等发育,溶穴孔洞等呈筛状分布,且与地表连通性较好,加之工程为典型的封堵地表岩溶通道和利用库岸粘土防渗铺盖的.地表岩溶水库,填筑粘土铺盖时,对沉积在库底的密实粘土层大量取用,局部淘槽深挖致使库底粘土铺盖层被剥离。库首及库岸粘土防渗层由于施工质量较差和库水长期反复淘刷,且长期暴露于水面以上,在人为活动和日晒雨淋共同破坏作用下,铺盖层破损、开裂、跨塌严重,致使水库无法蓄水。

岩口水库建库以来渗漏严重,严重影响水库正常效益的发挥,故需对库水的岩溶渗漏采取工程措施处理。

3、岩溶渗漏处理方案优选

由于库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多,分布面积较广、不集中,库盆及岸坡均有分布,若采取灌浆防渗等方案可靠性差,不能有效解决工程渗漏问题。为使水库蓄水正常运行,结合工程特性,设计采用库内建坝方案与土工膜防渗方案进行优选。

3.1库内建坝方案

岩口水库拟建重力坝,坝址位于二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩强岩溶分界线的上游端,库区为志留系下统韩家店组泥页岩及部分二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩。坝址距库首垭口约65m,两岸地形基本对称,两岸基岩多裸露,无大型不利物理地质体分布,自然边坡稳定性好;河床覆盖层较厚,需清除;河床近右坝肩页岩抗变形能力差,故需作清挖、置换并采取固结灌浆等加强其岩体整体性的处理措施。溢洪道为左坝端表孔自由溢流,洪水经泄槽等下泄至大坝下游。取水口位于大坝右坝段,放水钢管为坝内埋管,进口设双向转动检修闸门,出口直接接入已成引水渠道。

3.2土工膜防渗方案

针对库盆,库首河床覆盖层厚度较大,洼地、落水洞、溶隙孔洞等较发育,覆盖层较厚。首先,宜清除河床覆盖层,防止因基础不均匀沉降对铺盖体造成破坏。其次,需对库盆分布的洼地、落水洞、溶隙孔洞等深挖、扩挖,并利用砼作回填处理。另外,由于库盆溶隙孔洞等与地下暗河连通,暗河水位消长形成气压变化会对铺盖体造成顶托破坏,故库盆分布的较大落水洞及溶隙孔洞需采用碎石盲沟排气。对库岸,在清除地表土层,岸坡平整后浇筑砼面板及块石砼挡墙进行防渗,并在库首垭口侧中上部采用砼预制块护坡。

水库右岸库首段LD1落水洞斜向发育,为原河道的出水通道,在水库修建时对其进行了封堵。考虑先清除原封堵土料,对洞口进行适当扩挖,采用混凝土对洞口破碎带作防护处理后布置溢流缺口,洪水通过溢流缺口跌至LD1落水洞后,流至桐梓河左岸硝厂坝暗河。取水隧洞布置于水库前端垭口处,为已成隧洞,断面不规则,尺寸0.8~1.2m不等。处理方案中,需对原放水隧洞进行局部扩挖处理,并在隧洞内穿钢管将库水引出库外。

3.3方案优选结果

库内新建重力坝与土工膜防渗,两个方案均能较为有效地解决水库渗漏问题,经工程措施处理后,库区地质条件均能满足工程建设要求。库内建坝方案的坝轴线需上移至灰岩与页岩分界线下游侧,强岩溶分界线的上游端,原库首段库容不能有效利用,库容减少。土工膜防渗方案的开挖量和回填量较大,工程投资相对较高,且泄洪设施不易布置,但该方案可以最大限度利用现有库容,能充分利用水资源。岩口水库所在的火石岗乡工程性缺水严重,对水资源需求迫切,结合水库位置和资源分布特点,通过对各枢纽建筑物总体布置、施工条件以及当地建筑材料等因素进行技术经济综合比较,土工膜结合砼防渗方案更能适应岩口水库工程,因此设计推荐采用土工膜结合砼防渗的枢纽布置方案。

4、结语

岩口水库由于库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多、施工质量较差和库水长期反复淘刷,导致建库以来水库大面积渗漏,直至现在已无法蓄水,严重影响到水库效益的正常发挥,必须经全面安全评价分析,以采取合理的工程处理方案,进行防渗补强处理。

(1)地表溶隙、洼地、落水洞等发育,渗漏直至地下暗河。库首及库岸粘土防渗层,由于铺盖层破损、开裂、跨塌等问题,引起水库大面积、大流量渗漏。

(2)库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多,且分布广、不集中。常规灌浆防渗等处理方案,与工程实际存在较大差异,防渗可靠性和效果较差,很难有效解决工程渗漏问题。

(3)优选的土工膜结合砼防渗的枢纽布置方案,虽然其开挖、回填工程量大,投资相对较高,但其可以最大限度利用现有库容,充分利用水资源,能够有效缓解火石岗乡工程性缺水严重问题。目前,该工程已建成蓄水,防渗质量检测结果表明:库底铺设复合土工膜+库岸设混凝土防渗面板的防渗方案,其防渗合格率为100%,并历经多年高水位蓄水运行考验,整体安全性较高,未发现渗漏,水库渗漏问题得到有效处理。

篇7:物探方法在云南省水库除险加固工程中的应用论文

1 云南省水利资源的分布情况

云南省地处祖国的西南边陲,东部与贵州、广西省(区)为邻,北部与四川省相连,西北部与西藏自治区毗邻;西部及西南部与缅甸、西部与老挝及越南接壤。全省国境线长 4060km,其中 1043km以河为界,北回归线横穿本省南部。

云南省境内河流众多,径流面积在 100平方公里以上的河流有 908 条,分属长江、珠江、红河、澜沧江、怒江和伊洛瓦底江六大水系。全省多年平均降水量 1258 毫米,水资源总量 2222 亿立方米,排全国第三,人均水资源占有量近5000 立方米。

2 云南省水库的安全现状

(1)病险水库多,我省的绝大多数水库是在上世纪 50 年代至 70 年代修建的,由于当时技术、经济条件落后,有相当一部分水库在设计、施工、运行等方面不同程度地存在着防洪标准低、大坝稳定性差、坝体渗漏、闸门和启闭设备运转不正常等问题,加之云南省暴雨、洪水、地震等自然灾害频发,对水库损害严重,致使这些水库不但不能正常发挥效益,还对水库下游群众的生命财产安全造成重大威胁。从 至 年,通过大坝安全鉴定,云南省共有病险水库 3743 座,占全省水库的 68%,其中:大型 1 座,占大型水库的总数的 17%;中型 102 座,占中型水库总数的 55.7%;小(1)736座,占小(1)型水库总数的 78%;小(2)型 2903 座,占小(2)型水库总数的 66%。由此可见我省超三分之二的水库存在病险,病险水库数量庞大。

(2)病险严重,云南省病险水库存在的问题多,而且很多水库是病险兼而有之。从病险问题的分类上看,有 3321 个水库存在防洪标准不达标或泄洪设施不健全,占病险水库总数的 62%;有 2129个存在大坝形体单薄、坝坡过陡、坝体开裂、坝体滑坡等结构安全问题,占病险水库的总数的 57%;有 2514 个水库存在渗漏、管涌等安全问题,占病险水库总数的 67%;有 1442 个水库存在大坝抗震稳定性不能满足抗震要求,抗震存在安全问题,占病险水库的 39%;有 2658 个水库存在闸门启闭不灵等金属结构问题,占病险水库总数的 71%;存在其它问题的有 1984 个,占病险水库总数的 53%。

篇8:物探方法在云南省水库除险加固工程中的应用论文

由 2 所述可知,云南省病害水库众多、危险性大、险情频发已成为威胁下游群众生命财产安全的顽疾,对这些病害水库进行除险加固已是刻不容缓,而在除险加固过程中,首先应查出病害的原因,确定缺陷位置,尔后才能根据病害的原因、程度、位置、规模提出处理方案,进行施工处理。

对水库病害原因、缺陷位置的查明,主要有钻探和物探的方法,物探方法由于其高效、成本低、工期短、无损伤等特点,在水库除险加固工程中越来越受工程技术人员的青睐。

4 物探方法综述

(1)物探方法分类

物探是基于介质的物性参数的差异,进行探测的物理方法,工程上常用的物探方法根据介质物性参数的不同大致可分为弹性和电磁两大类。

(2)水库除险加固工程中物探方法的适用性

1)坝基、坝体、坝肩及库岸的'渗漏情况、渗漏通道的确定可采用的物探方法有:为随机渗流场法、自然电场法、激发极化法、瞬变电磁法、瑞雷面波法、电测深法、高密度电法、充电法、电磁波CT、孔壁数字成像法、声学多普勒流速测试法、示踪法等;2)查明水库淤积层厚度、水深、水下地形的物探方法有:水下声纳法、水上地震折射波法、水上电法等;3)查明大坝面板的脱空情况、缺陷(裂缝等)分布情况物探方法有:探地雷达法、远红外热成像法、声波映像法、水下机器人、全孔壁数字成像法及声波穿透法等;4)查明库岸滑坡体的范围深度等的物探方法有:电测深法、高密度电法、瞬变电磁法、大地电磁法、浅层地震反射波法及浅层地震折射波法等;5)查明库岸岩溶发育及地下水的分布情况的物探方法有:电测深法、高密度电法、激发极化法、瞬变电磁法、大地电磁法、地震映像法、电磁波 CT 法、全孔壁数字成像法等。

水库的病害通常由多种原因造成,在除险加固过程中应对造成病害原因进行综合的、全方位分析,可能存在多种缺陷,因此在进行物探检测或探测时,应根据缺陷的类型及所在位置,选择适当的物探方法,在条件满足的情况下,尽量采用两种或以上的物探方法进行综合探测,以便提高探测成果的解释精度和准确率。

5 结论

(1)造成水库病害的原因多种多样,水库的病害通常是水库多种缺陷的综合反映,影响因素极其复杂。

(2)物探作为一种高效、低成本、无损等的勘察方法,在病害水库的除险加固工程中是不可缺少的。

(3)单一物探方法的成果解释,由于其多解性,导致了解释精度不高,而综合物探方法可以取长补短,提高解释精度,在工程勘察和检测中应广泛应用。

(4)在进行物探资料解释时,应充分结合地质、钻探、设计、水文等资料,进行综合解释,才能提供更为准确、有效的成果。

6 展望

文中所述,云南省病害水库众多、危险性大、险情频发已成为威胁下游群众生命财产安全的顽疾,对这些病害水库进行除险加固已是刻不容缓,而高效、低成本、无损的勘察方法――物探技术,在病害水库除险加固工程中将会发挥越来越重大的作用,物探的明天一定是光明的!

篇9:玻璃钢闸门在洋河水库除险加固工程中的应用

玻璃钢闸门在洋河水库除险加固工程中的应用

玻璃钢材料的闸门在洋河水库除险加固工程中的应用,为低水位小孔口闸门移动性强,不需防腐、运用管理方便快捷等问题提供了成功经验.

作 者:王洪培 冯敬 肖丽 孙铭超  作者单位:王洪培(河北省水利工程局,石家庄,050021)

冯敬,孙铭超(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津,300250)

肖丽(河北省桃林口水库管理局,河北卢龙,066400)

刊 名:水科学与工程技术 英文刊名:WATER SCIENCES AND ENGINEERING TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(3) 分类号:S423 关键词:水库自渍坝   玻璃钢闸门   螺杆启闭机   除险加固  

篇10:小议小城水库除险加固中沥青混凝土的应用论文

小议小城水库除险加固中沥青混凝土的应用论文

摘要:结合某市小城水库除险加固工程施工中沥青混凝土防渗层的应用实践,对沥青混凝土在除险加固工程应用中的一些常见问题成因加以分析,并提出解决办法。

关键词:除险加固;沥青;应用

结合某水库工程严重质量缺陷的实际情况,探讨了沥青混凝土进行加固除险的.应用办法。

1工程简介

某市小城水库位于本地河水流域上,控制流域面积75.3平方公里。自1970年竣工以来,至今已运行30多年。由于水库在修建过程中受当时历史条件的约束,大坝建设一开始就存在严重质量缺陷,造成先天不足。在运行过程中坝体发生严重位移,最大位移达78cm,且大坝多处漏水,经鉴定水库属三型病险坝,建议重新修筑混凝土面板和防渗层。

经该省水利厅对水库除险加固设计进行批复开工。设计要求凿除原沥青混凝土防渗墙,浇注混凝土垫层,植锚筋,挂6cm厚混凝土板,以混凝土板作模,浇筑10cm沥青混凝土作防渗层。

2技术要求

2.1预制混凝土挂板结构尺寸为0.06m×0.6m×2m。混凝土级配为二级配,混凝土标号C20F300,预制板平整度偏差±2mm,长度偏差±10mm,宽度偏差±5mm,厚度偏差±3mm,对角线偏差±10mm。

2.2沥青混凝土

2.2.1沥青混凝土掺合料。

(1)沥青渣油指标见表1。

(2)骨料:骨料为碱性骨料,骨料粒径为粗骨粒,在5mm~20mm之间;细骨料要小于5mm,粗细骨料的含泥量分别为不大于0.5%和2%。

(3)填料(石粉)。石粉的含水率应小于0.5%;亲水系数不大于1.0,碳酸钙含量应大于95%。

2.2.2沥青混凝土配合比。粗骨料:细骨料:石粉:掺配沥青=50:42:8:12(重量比)。

2.2.3拌合系统。沥青混凝土拌合系统由沥青、渣油加热系统、骨料加热系统及沥青混凝土强制式搅拌机组成。此拌合系统在安置时,要充分利用地势高差,以便利用溜槽,使加热好的料自流落入拌合机。沥青、渣油加热系统由配备温度感应器的两口加热锅组成。这两口锅在加热时,要交替使用;骨料加热系统由滚筒和火焰枪构成,滚筒转动以电动机为动力,靠链条传动。火焰枪由气泵供高压风,由储油桶供柴油。

2.2.4温度控制。

(1)沥青渣油混合物入机前达180℃。

(2)骨料入机前200℃。

(3)沥青混凝土拌合物出机温度180℃。

(4)沥青混凝土拌合物入仓温度140℃。

3施工程序

3.1施工工艺流程打锚筋→植锚筋(灌浆)→刷冷底子油→安装预制混凝土板→浇沥青混凝土

3.2具体施工步骤

(1)植锚筋。用3.6cm钻头打孔,孔深60cm,采用直径为16mm圆钢做锚筋,锚筋一头劈开,塞入楔子,打入孔内。用加入5%铝粉的砂浆灌浆。(2)安装混凝土预制板。混凝土预制板安装时,先采用三条基线法(即挂板上口线、下口线和铅垂线)定位。然后根据实际情况分别采用8t汽车吊和空中钢索滑道吊装,就位后进行焊接固定。(3)浇沥青混凝土。沥青混凝土浇筑前,根据来料多少及每层浇筑厚度(20~25cm),用木板临时隔成若干小仓。将拌合好的沥青混凝土装入盛料料斗内,用1t翻斗车运至浇筑现场,用8t汽车吊至待浇仓口,进行浇筑。沥青混凝土入仓后要进行平仓、插捣直至表面无大汽泡产生,并形成一层油膜时,则浇筑完毕。

4施工中应注意的问题

在沥青、渣油混合物加热时,伴随着时间的推移做好以下工作。在加热至1.5~1.8h时,锅内汽泡在3mm左右时,要边加热边搅动液体,以避免局部过热产生黄烟,达1.8h时就会大面积产生黄烟,此时就应控制温度了,否则温度过高使混合物的物理性质发生变化而不符合设计要求。

沥青混凝土生态环境在干燥环境下施工,应避免在雨天或潮湿天气时施工。

在沥青混凝土加热拌制及浇筑时,应对操作人员做好防毒、防尘、防烫伤等防护措施,确保安全生产。

沥青混凝土浇筑应满足安装一混凝土预制板浇一次沥青混凝土,以加快进度减少施工障碍。

5结束语

沥青混凝土防渗效果好,施工设备少,操作简单,方法易掌握,适于在除险加固工程中广泛推广和应用。总结如下:

5.1严格依照规范,坚持施工中合理进行质量控制是保证优质工程的重要内容。

5.2基于当前仍有众多水库要进行渗漏隐患处理,也多将采用沥青混凝土防渗心墙的除险加固措施,本工程实例的混凝土防渗心墙的成功应用有借鉴价值。

5.3混凝土防渗心墙材料中掺入适量粉煤灰和少量其他掺合物,可有效改判混凝土性能,满足工程技术要求。试验应用将产生较大的社会和经济效益。

参考文献:

[1]张勇,许静静,许凌云.几种材料在南谷洞水库沥青混凝土面板处理中的应用[J].南水北调和水利科技,,3.

[2]吴中如等.水工建筑物安全监控理论及其应用[M].南京:河海大学出版社,.

[3]赵志仁.大坝安全监测的原理与应用[M].天津:科学技术出版社,.

[4]水利电力部水利司.水工建筑物观测工作手册[M].北京:水利出版社,2000.

篇11:帷幕灌浆在水闸除险加固中的应用论文

受技术条件和地质条件等多种因素的影响,一些水闸在建设的过程中存在着较多的质量隐患。而经过长期使用,这些水闸不是出现沉降现象,就是出现加大缝隙,容易对堤坝产生渗透破坏。为此,有关部门在近几年加大了对水闸除险加固技术的研究力度,继而为帷幕灌浆技术在水闸除险加固工程中的推广应用创造了条件。

1帷幕灌浆技术概述

所谓的帷幕灌浆技术,其实就是利用机械设备进行不良地层切割与掺搅,然后通过向形成的裂缝灌入水泥浆液,从而降低地层渗透压力的一种灌浆技术。而之所以能够起到减少地层渗漏量的作用,是因为采取该技术可以使浆液在地层形成多个阻水帷幕,所以能够起到除险加固的目的。就目前来看,帷幕灌浆技术主要有两种,即分段灌浆方式和全孔一次方式。在工程地质条件和施工条件较好的情况下,才能使用全孔一次灌浆方式。而在现实生活中,病险水闸的地质条件基本无法满足这一要求,所以工程中应用较多的灌浆方式为分段灌浆方式。

篇12:帷幕灌浆在水闸除险加固中的应用论文

受水闸建设选址条件的限制,某工程水闸闸墩在长期使用后局部出现了裂缝。为避免裂缝进一步扩大,同时避免钢筋继续被腐蚀,需要对该病险水闸进行除险加固。按照设计要求,可以使用帷幕灌浆技术进行水闸除险加固。在详细勘查整个工程的地质和水文地理条件后,确定使用自上而下和孔内来回循环的方式施工。在施工的过程中,需要采取高压灌浆方式,孔间距为2m,排距为1.5m。

2.1施工材料选择

在开展灌浆施工之前,需要根据工程设计及规范要求合理选择施工材料。而灌浆材料不仅需要柔软,还需要具有较强的可灌性能和亲水性能。在胶凝时间方面,还要能够根据要求随时进行调节。由于水闸闸墩所处环境湿润,还要求浆液具有较高的粘结强度,并且具有一定的抗渗性。考虑到这些问题,该工程需要使用425号硅酸盐水泥为灌浆材料。针对裂缝较大的位置,需要在水泥浆内加入速凝剂和减水剂等外加剂。而材料的掺入量需要根据实验结果确定,并且经监理部门批准。

2.2施工流程确定

根据相关施工规范可知,灌浆施工主要使用岩心钻探进行成孔,然后使用顶压式注塞压力灌浆法灌浆。在施工的过程中,需要遵循自上而下的方式,而帷幕孔共有两排,需要先进行下游排孔施工,然后再进行上游排孔施工。在对排孔施工的过程中,还要按照I、II、III的顺序进行施工。如设有加密孔,还需要在最后进行加密孔施工。针对同一帷幕线的邻近先序孔,需要在基岩15m以下进行后续孔施工。同时,使用孔口封闭和孔内循环方法进行帷幕灌浆,射浆管需要使用钻杆,并且延伸至灌浆底部,距离孔底不超过50cm。在进行孔口部位施工时,需要使用阻塞循环灌浆方式,并且确保尾管离孔底的距离不超过50cm。此外,施工过程中一旦发生漏将、串口和冒浆等问题,需要上报监理部门,并寻求合理的处理方案。

2.3灌浆孔设置

根据工程设计要求,可以分序列进行灌浆孔的设置。在设置的过程中,需要确保每两个孔之间的距离相隔2m,并且确保实际钻孔位置与设计位置相差不超过10cm。一旦出现特殊情况,需要及时上报监理部门,然后进行孔位的调整和记录。在钻孔的过程中,需要根据循环灌浆分序原则在相同时间段进行同次序孔的施工。需要注意的是,成孔质量将直接影响帷幕灌浆施工质量,所以需要确保成孔施工效果。所以在设施钻孔机械时,需要做好场地的清理工作,并且根据工程情况合理进行设备搭设,从而确保钻孔设备在施工的过程中处在稳定工作状态。而在钻孔过程中,每实施一个灌浆孔钻进操作时,需要进行孔斜检测。如果孔深大于30m,则需要每隔5m就检测一次。该工程孔深16m,总孔数约为150个,每次钻孔仅需要进行一次孔斜检测。

2.4钻孔冲洗及试验

在正式灌浆之前,需要进行钻孔冲洗和压水试验。因为,打孔过程中会遭遇孔壁岩土层,并且使孔内形成光滑界面,容易对灌浆效果造成影响。所以在各个灌浆阶段,都需要采用高低压脉冲冲洗方式进行钻孔的冲洗。而采取该方式需要每隔5分钟就进行高低压频率的转换,并且直至孔道回水清净才能停止冲洗。在分段灌浆的过程中,还要进行压水试验。具体来讲,就是每隔一段时间进行依次压入水量值的读取,并且在孔道吸水稳定后停止压水。而在试验的过程中,需要将压水压力控制为灌浆压力的4/5。

2.5灌浆施工过程

由于采取的.是分段灌浆施工,所以在施工时需要合理进行灌浆段长度的控制。而该工程灌浆第一段灌浆长度需要在2m以内,并且开展灌浆试验。同时,其他孔道灌浆段长度需要控制在5m以内。在试验开展的过程中,需要利用灌浆压水自动记录仪进行施工过程的实时监控,并且做好试验记录,从而确保工程的质量。另外,在实际施工的过程中,也可以根据施工情况进行灌浆段长度的调整。而遵循灌浆液配比由稀至浓的原则,需要按照3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1的顺序进行六级浆液的灌注。在吸浆量大于1800L时,可以使用掺入外加剂的浆液。在进浆率超过30L/min时,可以跨级变更浆液浓度。根据工程的地质结构和水文特征,可以设定孔深在0~4m之间的灌浆孔承受灌浆压力为0.2MPa,并设定孔深在4~8m之间的灌浆孔承受灌浆压力为0.4MPa。同时,还需设定孔深在8~12m之间的灌浆孔承受灌浆压力为0.6MPa,而孔深在12~16m之间的灌浆孔承受灌浆压力为0.8MPa。

2.6灌浆质量验收

顺利完成灌浆操作后,需要安排专人进行工程质量验收。具体来讲,就是对帷幕灌浆施工质量及形成的防渗帷幕的效果进行检查。一旦发现某段帷幕效果不佳或施工质量不达标,还需要求施工人员补打灌浆孔,并且再次进行灌浆施工。完成灌浆质量验收后,需要使用压力灌浆等封堵法进行孔洞密封。具体来讲,就是使用5:1的水泥浆进行孔洞内浆液的置换,并且将灌浆压力设施为0.5h纯压。而该工程在进行帷幕施工后,水闸渗水量明显减少。

3结语

总而言之,利用帷幕灌浆技术进行旧、病水闸的除险加固,能够取得良好的除险加固效果,从而为我国水利建设事业的发展做出重要的贡献。所以,相关部门还应加强对帷幕灌浆技术在水闸除险加固中的应用问题的研究,从而更好的运用该技术为水利事业的发展打下良好的基础。

参考文献

[1]马志登,陈建有,郑雄伟.超细水泥帷幕灌浆在某水库除险加固中的应用[J].施工技术,(S1):351-352.

[2]谢鹏.帷幕灌浆在小型病险水库除险加固工程中的应用[J].湖南水利水电,(04):44-47.

[3]周济华.充填灌浆和帷幕灌浆组合在水库除险加固中的应用[J].黑龙江水利科技,(06):245-248.

篇13:劈裂式灌浆技术在中小型水库除险加固工程中的应用

劈裂式灌浆技术在中小型水库除险加固工程中的应用

文章通过对劈裂式灌浆机理的'分析,针对各类坝型的特点,从施工方法、灌浆工艺、灌浆参数等方面分别分析了劈裂式灌浆技术在粘土心墙坝、均质风化料坝、砂土坝、石碴坝等坝型中的应用及高水位条件下的灌浆效果,得出结论:劈裂式灌浆技术通过改良施工工艺和浆液比重,可加快施工进度,提高浆脉厚度至20~30cm,具有较高的应用价值.

作 者:周鹏敏 ZHOU Peng-min  作者单位:云南省玉溪市水利水电局机械施工大队,玉溪,653100 刊 名:水文地质工程地质  ISTIC PKU英文刊名:HYDROGEOLOGY AND ENGINEERING GEOLOGY 年,卷(期): 34(4) 分类号:P634.8 U213.1 关键词:劈裂式灌浆   均质土坝   粘土心墙坝   注水试验   质量评价  

篇14:浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

摘要:在建筑工程中,由于各种原因,经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明,应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固,是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。

关键词:碳纤维 加固技术 工程建筑

1.碳纤维加固结构构件技术原理

外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种:碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相当,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,提高结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。

2.采用碳纤维布加固具有的优点:

采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。施工便捷,工效高,无湿作业,不需大型施工机具,施工占用场地少。根据有关统计资料,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明,碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的.加固修补,且不改变结构形状,这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的,即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100%的有效粘贴率,而粘贴钢板则很难达到100%的有效粘贴面,相应的验收标准也只要求其达到70%就可以了。碳纤维材料质量轻且薄,粘贴后每平方米重量不到1.0kg,粘贴一层的厚度仅1.0mm左右,加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

3.碳纤维材料在结构加固方面的运用

3.1碳纤维材料结构加固适用范围

碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。具体说来可以但不限制于:利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。

3.2碳纤维片材加固修复混凝土结构规范

采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。

3.3碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:

在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;钢筋和混凝土材料,根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标;碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力;碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值;当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响;采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响;在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。

4.结语

随着碳纤维加工技术的普及,我国各种应用占碳纤维率需求比例不断上升,从这个角度上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,也许在未来人类社会在材料应用上会从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。

参考文献:

[1] 张小平,碳纤维加固技术[J],山西建筑,第八期

[2] 陈小兵等,碳纤维加固钢筋混凝土梁的实验研究[J],工业建筑第六期

篇15:预应力加固法在钢筋混凝土结构加固中的应用论文

预应力加固法在钢筋混凝土结构加固中的应用论文

摘要:采用预应力加固法,不仅施工方便、经济,而且加固效果好尤其是当预应力加固筋的布置与外弯矩图形相似,此法既可大幅度提高原梁的受弯承载力,又可显著提高原梁的受剪承载力,本文主要介绍了预应力加固钢筋混凝土方法的设计过程与计算方法,以及简要施工过程,通过工程实践证明了其可行性。

关键词:预应力加固;下撑式拉杆;承载力

1 前言

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法,特点是通过预应力手段强迫后加部分一拉杆或撑杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,因此,后加部分与原结构能较好地共同工作,结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果,适用于大跨结构加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。

采用预应力加固的钢筋混凝土梁,在加固前已经受荷且大部分已出现裂缝。预应力拉杆横向收紧法加固后,使原梁的裂缝减少甚至闭合,并使原梁产生反拱抵消部分原梁的荷载挠度,从而改善了钢筋混凝土结构的受力性能,提高了原梁的承载力。但是梁加固后,一般比原梁有一个荷载增量,使加固梁变形,或者本来就是因不满足正常使用状态而进行加固的,因此同普通混凝土结构一样,加固梁除了进行承载力计算之外,还须进行挠度和裂缝宽度的验算。

2 体外预应力筋设计

2.1 加固原理简述

我们知道,采用预应力加固法,不仅施工方便、经济,而且加固效果好尤其是当预应力加固筋的布置与外弯矩图形相似,采用折线形预应力筋时,既可大幅度提高原梁的受弯承载力,又可显著提高原梁的受剪承载力。同时,能减小裂缝宽度和挠度。这是因为预应力的作用可等效于对原梁施加了反向荷载,所以使原梁的使用性能大为改善。在最终承载阶段,则由于预应力的施加,一方面使原梁截面内的钢筋面积A。增加,另一方面因A。一般地加于梁底,又加大了梁破坏时截面的有效高度ho,从而,大大提高了原梁的受弯承载力。另外,采用折线预应力筋加固,对原梁的抗剪能力提高作用也是十分显著的。

2.2 预应力加固力筋截面积的估算

首先确定原梁加固后抗弯承载力增量

式中:Mo――原梁仍可以承担的弯矩;

M――加固梁上承受的总弯矩;于是

式中:fpy――预应力筋抗拉强度设计值;

hop――预应力筋合力至梁顶面距离;

rp――内力臂系数,取0.85;

α――预应力筋屈服应力系数,有粘结加固梁取α=1,无粘结加固梁取α=0.9。

2.3 力筋控制应力计算

2.3.1 按照承载力要求拉杆承担的拉力的计算

钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固后,由原来的受弯构件变为偏压构件。由平衡条件可以得到下撑式拉杆轴向拉力作用于被加固构件各截面中产生的'附加内力

在锚固点和下撑点之间的区间,其中α为拉杆的倾角,C’为锚固点到截面形心之间的距离,为下撑点到截面形心之间的距离。忽略下撑点和拉杆的摩擦作用,则N=N’于是加固后截面的内力为其中分别为拉杆引起的附加内力,为原构件在外荷载作用下的内力。

故通过加固后梁的承载力要求,得到拉杆的轴向力N。

2.3.2 下撑式拉杆作用效应增量的计算

方法一、下撑式拉杆加固后的梁为一次超静定结构,可以采用力法计算:

M1为△N=1时,被加固粱截面的弯矩,N1i为△N=1时,被加固梁各段的截面的压力,Li为被加固梁各段的长度,Lp为被拉杆的长度,Mp为新增荷载作用下被加固梁截面的弯矩。

方法二、能量变分法计算力筋应力增量:

体外预应力加固钢筋混凝土简直梁时,除在锚固区和转向区内,预应力筋与梁均无接触,因此在受到外荷载作用时,体外力筋的应变与钢筋混凝土简直梁的应变在相同表面上不协调,体外力筋应力增量计算将不同于体内束,国内外学者作了大量的试验研究和分析,总结出了多种计算方法。其中,能量变分法计算体外力筋应力增量的公式最为实用,表达式如下:

K1――荷载系数,按下式计算:K1=△r/2I2h+16/3M;

K2――体外力筋布筋系数,按下式计算:

Ih――被加固梁的截面惯性矩;

Ey;Eh――分别为体外力筋和被加固梁的弹性模量;

α――体外力筋水平段长度与梁全长的比值;

△r――除自重外恒载和设计活载的有效集度;

es;em――分别为梁端锚固点和体外力筋水平段中心至截面形心的距离。

2.3.3 力筋预应力损失计算

(1)锚固损失

(2)弯折点摩擦损失σ12=σcon(1-e-μθ);

(3)力筋应力松弛损失σ13的计算:由《砼结构设计规范》(GBJl0-89)取σ13=0.085σcon;

2.3.4 力筋控制应力

确定水平拉杆施加的预应力值σcon,应满足σι为预应力损失,上步中已经得到。

3 加固后截面强度验算

3.1 支座截面正截面承载力验算

支座截面正截面承载力通过与确定拉杆承担拉力的公式一样计算,以验证力筋加固是否合理。

3.2 斜截面抗剪强度计算

验算公式为:

3.3 挠度验算

用体外束加固的钢筋混凝土梁,其挠度f与M弯矩的变化规律与部分预应力混凝土梁相似。在正常使用阶段,加固后梁体的挠度主要有两部分组成:一部分是恒载与活载产生的挠度:另一部分是有效预应力与体外束拉力增量产生的。前者计算同普通钢筋混凝土梁,后者的计算方法可参考预应力混凝土梁在预加力作用下的上拱度的计算方法或根据力法原理求出。梁体的挠度计算均可按弹性理论计算,其关键问题是刚度的取值,梁体截面开裂前可取0.85注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文,梁体截面开裂后可取0.85EcI01。在不计冲击力的活载作用下,产生跨中挠度不应超过跨度的1/600。

3.4 加固体系的裂缝验算

用体外束加固的混凝土梁,由于体外束布置在梁体之外,与混凝土无粘结作用,因此,其抗裂性更接近与普通钢筋混凝土梁,可采用公路桥规中关于普通钢筋混凝土梁的裂缝宽度计算公式:

式中各参数均按规范取用,其允许裂缝宽度建议按公路桥规中普通钢筋混凝土梁的允许裂缝宽度采用。

4 施工过程注意问题简介

体外预应力加固钢筋混凝土梁对,预应力的施加方法有:机张法、电热法、横向收紧法及竖向收紧法等,各种施工方法具体步骤见相关专业书籍介绍,下面仅就施工中注意的问题作介绍。

电热法、横向张拉、竖向张拉及楔顶法等预应力施加方法,其变形控制量△,应以拉杆或撑杆真正开始受力时的值作为张拉的起始点(零点)。多点横向张拉及竖向张拉,各点张拉螺栓应同步进行拧紧。拉杆、撑杆张拉控制应力值σcon,不宜超过规定数值(碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线:

热处理钢筋、冷拔低炭钢丝:0.4fptk≤σcon≤0.70fptk,冷拉钢筋:0.5fptk≤σcon≤0.90fptk,对于预应力撑杆,σcon取值还必须受施工阶段的稳定要求控制,否则应采用多道专用卡具等辅助防失稳措施。预应力撑杆加固柱,撑杆与构件之间宜采用环氧树脂灌浆湿式连接,此时,缀板(连接箍板)应紧贴构件结合表面与角钢平焊连接。为避免撑杆因焊接受热而产生过大的预应力损失,施焊应采取上下缀板轮流进行。预应力拉杆、撑杆、缀板及各种锚固连接件,均应采用有效的防腐、防火保护措施。

5 小结

体外预应力技术十分适合于对各类加筋混凝土梁进行加固,可以提高结构的极限承载能力、降低钢筋疲劳应力幅值及控制裂缝,能较好地满足使用载荷的要求,增加结构的使用年限和耐久性;并且加固效果明显、所需机具设备量少且轻便、施工质量易于控制,因而具有明显的经济及社会效益和较为广阔的发展前景。

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