工程溢洪道閘墩裂縫的應(yīng)力分析及碳纖維修補(bǔ)加固

簡(jiǎn)介于橋水庫(kù)溢洪道閘墩裂縫成因及影響,重點(diǎn)說(shuō)明溢洪道閘墩裂縫處理工藝,通過(guò)此工藝的處理保證了溢洪道整體工程的安全。

水口工程溢洪道閘墩預(yù)應(yīng)力錨束施工

水口工程溢洪道閘墩預(yù)應(yīng)力錨束施工

為適應(yīng)混凝土澆筑能力和減小施工期溫度應(yīng)力,于閘墩中間設(shè)置預(yù)留寬縫。施工期間,根據(jù)工程進(jìn)度要求,通過(guò)摻加uea型混凝土膨脹劑,提前進(jìn)行了寬縫二期混凝土的回填,打破了寬縫混凝土只能在低溫季節(jié)澆筑的常規(guī)。

陸渾水庫(kù)溢洪道閘墩自建成后就出現(xiàn)裂縫,隨著工程的運(yùn)行,裂縫情況加劇。針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的幾種不利工況,運(yùn)用三維有限元軟件ansys10.0進(jìn)行分析,計(jì)算結(jié)果表明,溫度荷載是引起溢洪道閘墩產(chǎn)生裂縫的主要原因。提出了改善裂縫情況的對(duì)策。

溫州市澤雅水庫(kù)溢洪道工程于1998年4月建成并投入運(yùn)行,經(jīng)過(guò)10多a的運(yùn)行后,發(fā)現(xiàn)溢洪道閘墩上出現(xiàn)了大量的貫穿性裂縫。分析了該溢洪道閘墩裂縫的產(chǎn)生原因和分布特點(diǎn),介紹對(duì)溢洪道閘墩裂縫的處理方法。

以某水電站溢洪道閘室預(yù)應(yīng)力閘墩為研究對(duì)象,應(yīng)用大型通用有限元計(jì)算軟件ansys對(duì)溢洪道閘室預(yù)應(yīng)力閘墩進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,得到溢洪道閘室預(yù)應(yīng)力閘墩整體、主要部位的第一主應(yīng)力、第三主應(yīng)力,計(jì)算結(jié)果基本符合實(shí)際情況,為在施工期的閘室預(yù)應(yīng)力閘墩安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了可靠的參考數(shù)據(jù)。

崗南水庫(kù)正常溢洪道初建于1961年,當(dāng)時(shí)邊設(shè)計(jì)邊施工,對(duì)質(zhì)量、材料、澆筑技術(shù)掌握不嚴(yán),造成先天不足,加之混凝土經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)凍融破壞及其他環(huán)境因素影響,導(dǎo)致正常溢洪道出現(xiàn)一些冷縫及貫通縫,在此次除險(xiǎn)加固期間進(jìn)行了檢測(cè)處理,取得了較好的效果。

采用三維有限元方法對(duì)江坪河水電站控制段閘墩結(jié)構(gòu)的選型進(jìn)行了比較探討,并對(duì)不同預(yù)應(yīng)力值的閘墩力學(xué)性能做了對(duì)比分析,提出了合理的預(yù)應(yīng)力取值,依此對(duì)不同荷載工況下預(yù)應(yīng)力閘墩結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算并做了安全性評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,選取的預(yù)應(yīng)力閘墩結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)定性,在各種荷載組合效應(yīng)下墩體的變形和應(yīng)力分布滿足工程及規(guī)范《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

列舉了巴貢水電站溢洪道閘墩預(yù)應(yīng)力錨索施工中經(jīng)常碰到的一些問(wèn)題,如錨索伸長(zhǎng)值計(jì)算、測(cè)力計(jì)與千斤頂讀數(shù)偏差判定、孔道灌漿體強(qiáng)度測(cè)定及預(yù)埋件安裝等,進(jìn)行分析,給出了解決的辦法。

對(duì)巨河水庫(kù)溢洪道閘墩冬季采用暖棚法和原材料加熱法等防凍措施的施工過(guò)程,觀測(cè)、試驗(yàn)資料表明,采用的防凍措施是有效的,并對(duì)防凍措施中存在的一些問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)。

對(duì)巨河水庫(kù)溢洪道閘墩冬季采用暖棚法和原材料加熱法等防凍措施的施工過(guò)程,觀測(cè)、試驗(yàn)資料表明,采用的防凍措施是有效的,并對(duì)防凍措施中存在的一些問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)。

對(duì)巨河水庫(kù)溢洪道閘墩冬季采用暖棚法和原材料加熱法等防凍措施的施工過(guò)程,觀測(cè)、試驗(yàn)資料表明,采用的防凍措施是有效的,并對(duì)防凍措施中存在的一些問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)。

西大洋水庫(kù)位于河北省唐縣境內(nèi)的大清河南支唐河出口處,總庫(kù)容11.37億m~3,拆除重建正常溢洪道位于主壩右側(cè),設(shè)6孔閘,每孔凈寬15m,閘墩底板高程▽127.95m,頂高程▽153m,高25.05m,寬2.8m,順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)35m。

弧門(mén)支座及其相連閘墩是水工泄流建筑物的關(guān)鍵性部位,其可靠性直接關(guān)系到泄流建筑物能否安全運(yùn)用。介紹了玉灘水庫(kù)溢洪道進(jìn)水閘弧門(mén)支座及閘墩的設(shè)計(jì),闡述了在單側(cè)推力作用下弧門(mén)支座及閘墩設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵點(diǎn)。

隨著水電工程建設(shè)的迅速發(fā)展,預(yù)應(yīng)力閘墩的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,當(dāng)然出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)問(wèn)題也越來(lái)越多,作者結(jié)合工程實(shí)例簡(jiǎn)述了一些常見(jiàn)缺陷及相應(yīng)的技術(shù)處理措施。

預(yù)應(yīng)力錨索在閘墩中的應(yīng)用可有效的控制閘墩混凝土裂縫的產(chǎn)生,并改善閘墩在工作弧門(mén)水平推力下的受力狀態(tài)。龍馬水電站成功的完成閘墩預(yù)應(yīng)力錨索施工。

文章介紹了尼爾基水利樞紐溢洪道閘墩預(yù)應(yīng)力錨束施工中的編索、張拉、灌漿段特殊情況的處理方法。

對(duì)苗尾溢洪道泄洪閘閘墩錨索的施工程序、施工工藝及施工方法進(jìn)行總結(jié)。2017年錨索監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)跟蹤分析結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力錨索所受載荷隨季節(jié)變化略有調(diào)整,載荷整體穩(wěn)定,閘門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中未出現(xiàn)異常荷載情況,閘墩、預(yù)應(yīng)力錨塊均安全穩(wěn)定;閘墩預(yù)應(yīng)力錨索發(fā)揮了設(shè)計(jì)預(yù)期功效。

針對(duì)本工程溢洪道閘墩預(yù)應(yīng)力錨桿發(fā)生斷裂,導(dǎo)致弧門(mén)支座承載能力不足的請(qǐng)況,進(jìn)行斷裂原因分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)和工程施工狀況,通過(guò)分析和計(jì)算,提出了取消原鋼梁支座、增加鋼筋混凝土牛腿作為弧門(mén)支座、在閘墩表面局部受拉扇形區(qū)設(shè)置鋼板條替代受拉鋼筋的加固處理方案。該加固處理方案解決了弧門(mén)支座承載能力不足的問(wèn)題,研究成果對(duì)類(lèi)似工程問(wèn)題的處理有一定參考價(jià)值。

1.概述崗南水庫(kù)正常溢洪道位于水庫(kù)左岸副壩左側(cè),介于南0~#與北0~副壩之間,由引渠段、閘室段、陡槽段、挑坎段及尾水渠等組成。正常溢洪道于1962年按攔河壩壩頂高程212.0m標(biāo)準(zhǔn)建成。閘室長(zhǎng)32m、寬56.4m。設(shè)表孔溢流堰4孔。堰頂高程198m。每孔凈寬12m;底孔8孔,孔口為4.5×3m,孔底高程190m。1966年正常溢洪道進(jìn)行了改建,改建后堰頂高程從198m降到191m,新建克-奧曲線型駝峰堰;重新布設(shè)閘門(mén)錐鉸,并鑿除了新設(shè)錐鉸部位的閘墩混凝土布設(shè)扇形筋。1983年和2001年,分別針對(duì)溢洪道基礎(chǔ)存在的深層抗滑穩(wěn)定問(wèn)題和啟閉機(jī)問(wèn)題,對(duì)正常溢洪道進(jìn)行了加固。

采用預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的溢洪道閘墩,經(jīng)常出現(xiàn)錨索伸長(zhǎng)值誤差、測(cè)力計(jì)與千斤頂讀數(shù)偏差、孔道灌漿體強(qiáng)度、預(yù)埋件安裝及錨下混凝土質(zhì)量缺陷等問(wèn)題。結(jié)合國(guó)際工程巴貢水電站的施工實(shí)際,分析了問(wèn)題出現(xiàn)的原因,給出了解決問(wèn)題的辦法,并被后續(xù)施工所驗(yàn)證。