浑河闸工程中应急除险加固混凝土施工技术分析.pdf

2 0 1 4年第 8期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 8 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 1 4 4 0 3 浑河 闸工程 中应 急除险加 固混凝 土施 工技术分析 李 昕 ( 辽宁润 中供水 有限责任公 司， 沈阳 1 1 0 1 6 6 ) 摘要： 浑河闸工程的主要 目的是为了防止沈阳城市出现洪涝灾害， 担负着保护沈阳城市防洪 的任务， 并利用大伙房水库下游资源实现农 田灌溉用水的控制。但是 ， 在浑河闸工程中应急除 险加固过程中， 周边土质较为松软 ， 承载力较弱 ， 不能有效满足浑河 闸工程的应急除险加固。 因此， 为了可以保证混凝土结构的性能能够满足浑河闸工程应急除险加 固的需求 ， 因此需要针 对应急除险工程进行巩固， 采取混凝土加工技术， 提高混凝土结构的强度 ， 延长浑河闸工程的 使用寿命。基于浑河闸工程应急除险加固混凝土的目的， 文章主要采用了外包混凝土模式增 强闸面应急除险加固技术对浑河闸工程进行分析。 关键词： 浑河闸工程； 应急除险加固； 混凝土； 施工技术 中图分类号 ： T V 5 4 4 文献标识码 ： B O 引 言 浑河闸工程应急除险加 固， 混凝 土加 固技术通 常分为两类 ， 直接加 固法与间接加 固法。 但是结合浑河闸工程 中应急除 险加 固， 则需要 基于工程模式进行混凝土施工技术 的针对性 处理 ， 已达到提高混凝 土强度 ， 延长 浑河闸工程使用寿命 的作用 。 l 工程概况 浑河闸工程初建于 1 9 5 8年 ， 其 目的为了控制沈 阳避免出现洪涝 灾害， 利用大伙 房水库下游灌溉对 农 田用水实施有效控制。 但是 ， 随着时间的流逝 ， 浑河闸工程 已经运 营了 25 0 a ， 不能满足 日益发展的城市需求 。 因此 ， 为了满足农 田灌溉与防洪工程， 美观沈 阳 城市生态景观 ， 浑河闸工程实施应急除险加固。 新建 的浑河 闸工 程位 于老闸上游2 5 n f l 处 的位 置， 由拦河 闸、 浑沙 进水 闸、 浑 蒲 进水 闸 3大部 分 组成。 以往的闸孔 门也 由 3 2孔改为 2 8孔 ， 降低 了闸 底板的高度约1 I n ， 闸门尺度加大 。进行浑河闸工程 中应急除险加固后 ， 将洪水设计分 为 3个阶段 ， 分别 是洪水设计 、 洪水校核以及超标准洪水 。 在浑河 闸工程 中应急除 险加 固施 工过程 中， 不 仅需要保证 沈阳正常洪水 的预防 以及农 田的灌溉 ， 还需要在保证浑河闸工程安全 的情况下应急除险加 固进行整修 J 。 2 工程地质 浑河闸工程周边多为沙土地 ， 地质较为松软 ， 这 都严重的造成了浑河 闸工程 中应急除险加 固的漏洞 性， 使闸基的承载力降低， 不能满足地基稳定性的 要求 。 与此同时 ， 周边 由于浑 河闸工程 中使用 时间较 长 ， 即使经过整修与保养也会 造成土质 的松动 。并 且 ， 建设初期 ， 由于设计载荷量等级较低 ， 长期 的运 作模式导致其 出现大规模 的损 害， 不能满足浑河 闸 的运作要求 ， 因此应该将周 边黏性土含量成分较 大 的土层以及夹层进行清除， 保证土质的稳固， 对浑河 闸工程进行应急除险加固 j 。 由于该次浑河闸工程进行应急除险加 固的 目的 是为 了巩固沈 阳市的防控模式 与农 田蓄水 ， 增 强受 力断面与补强钢筋 、 提高浑河闸工程 的整体性 ， 使其 收稿 日期 2 0 1 4 0 5 0 5 作者简介 李昕( 1 9 7 6一) 男， 辽宁抚顺人 ， 助理工程师， 研 究方向为水利工程施工技 术。 - - 1 4 4 - - 李听： 浑河闸工程中应急除险加固混凝土施工技术分析 第 8期 可 以面对更大的水流冲击 。 由于拦河闸的主要 目的就是为 了帮助闸门承受 压应力 ， 因此也应该成为浑河 闸工程应 急除险加 固 部分的骨架 ； 拦水闸加 固混凝土 的作 用就是为 了可 以是原来的工程 能够与补强钢筋相结合 ， 成为一个 整体的受力结构 ， 并与植筋一道完成传递拉应力 。 与此 同时 ， 原有拦 河闸为 3 2孔 ， 高水位泄洪 时 水流 冲 击 锥 铰 和 弧 门 支 臂 ， 经 比较 本 次 设 计 为 2 8孔。 为方便起吊工作门， 在闸墩顶部修建钢筋混凝 土排架结构 ， 目的在于提高外包混凝土的原截面 ， 使 其可 以提高拦河闸的承受能力 。J 。 2 1 混凝土施工技术标准 浑河闸工程应急除险加 固是针对原建筑物进行 加固， 而原来的工程本身就已经承受了一定的应力 应变与受理 ， 混凝土加固属于二次受理 ， 因此需要合 理解决原有工程混凝土与加 固混凝土结构之 间的结 合 ， 使其可以共同承担工程的荷载。 2 1 1 混凝土加 固的技术要求 对浑河 闸工程进行应急除险加 固采 用混凝土加 固需要按照标准 的技术要求进行 处理 ， 以确保 浑河 闸工程 进 行 应 急 除 险加 固 的效 果 能 够 满 足 技 术 需求 。 1 ) 应最大限度的保证混凝土加 固可以分担浑河 闸工程 的载荷量 ， 尽量在避免损坏原工程 的技术上 实现加 固效果。原工 程上的物件也应该尽量保 持、 避免拆换 。 2 ) 浑河闸工程进行应急除险加 固过程 中最大可 能得保证使用功能的正常运行 ， 不能 因为加 固施工 而对农 田输水 、 灌溉造成负面影响 ， 不能使工程 的整 体结构受到损坏。 3 ) 浑河闸工程进行应急除险加固过程 中应按照 技术要求 、 遵循设计原则 ， 考虑到加 固后结构的调整 与结合。 2 1 2 施工吊架搭设技术 由于浑河闸工程在施工过程中处于沈 阳洪水 多 发期 ， 因此水位上涨 ， 水流较急 ， 水流 中漂浮物较多。 在施工过程 中可能会造成施工 的安全 性问题 ， 因此 经过综合考虑 ， 可以在 浑河 闸工 程应 急除险加 固过 程中需要针对施工 吊架 的安全进行思 考 ， 保证混凝 土施工过程 中的安全性L 9 J 。 浑河 闸工程应急除险加 固拱桥闸孔门为 2 8孔 ， 横向设置 5个吊点 ， 其中以闸孑 L 门中间为 中心 ， 向两 边分散设置 4个 吊点 ， 以此保证 吊点通过钢筋加 工 而成的吊环 ， 使其可以植入浑河闸原结构 中， 依次进 行固定锚 固。 闸门的栏杆处设置横杆 ， 扶手横 向搭建 在栏 杆 两侧 ， 设置竹脚手板挡板与安全网。 2 1 3 混凝土导流管与浇筑平台技术 经过数次洪水 的冲刷 ， 浑河 闸工程上下游河岸 周边 的砌石护坡呈现 出严重 的裂纹与破损 ， 为 了保 证岸坡的稳定性， 改善水闸进水流条件 ， 提高泄流能 力 ， 对与拦河 闸衔接的上游左右岸两侧 各7 0 0 m进行 防护。 这种搭建模式 需要构建浇筑平 台， 并设置混凝 土导流管与浇筑平 台， 使混凝 土可以通过混凝土导 流管进入浇筑平 台， 浇筑平 台通过 加工底托和 出料 槽可以将混凝土进行调整 。 2 1 4自密实混凝土施工技术 浑河闸工程 应急 除险加 固采用 C 4 0密 实混凝 土， 这种 混 凝 土 与 一 般 地 混 凝 土 不 同， 具 备 以下 特点 ： 1 ) C 4 0密实混凝土在进行浑河闸工程应急除险 加 固过程中可以填充到钢筋 、 模块 内的各个角落 ， 防 止出现表面气泡或者 浇筑不均匀 等现象 ， 可 以借助 外部的敲击令内部模体均匀 。 C 4 0密实混凝土虽然原则上 不需要进行振捣 ， 但是基于流动速度加强的角度与消除表面起泡的角 度就可以对模块进行振捣， 但是敲击时间不能太长， 避免出现离析现象 。 2 ) C 4 0密实混凝土在浑河 闸工程应 急除险加 固 浇筑过程 中是 自由落 下 ， 因此其高度 5 m， 最大水 平流动速度也应该根据浑河闸工程应急除险加 固中 各个部位的不 同进行分别设定。 3 ) C 4 0密实混凝土 中由于在浑河闸工程应急除 险加固比重产假了高效缓凝减水剂， 因此比一般的 混凝土凝 固时间要长 ， 容易造成浑河 闸工程应急除 险加 固过程 中混凝土 因缺水而开裂 的现象 ， 因此需 要对其进行及时的养护 ， 适 当延长养护时间。 4 ) C 4 0密实混凝土在浑河闸工程应急除险加 固 中采用分段浇筑 的模式 ， 各个部位均 采用一次性浇 筑 ， 各个连接面也与拱轴线垂直 ， 仅需要对接缝面涂 抹水泥即可 ， 以保证浑河 闸工程应急 除险加 固过程 中混凝土接缝面的密实性 ， 并加强振捣。 一 1 4 5 2 0 1 4年第 8期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y No 8 201 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 5 ) C 4 0密实混凝 土 由于具备流动性 ， 因此在浑 河 闸工程应急除险加 固过程 中可以依靠 自身的重量 进行流动。 而水闸中由于很多地方会 出现 细小 的裂缝 ， 这 些都会造成漏浆、 跑浆的现象， 影响后期浑河闸工程 的施工效果 ， 因此需要对排气孔进行预留。 6 ) 在浑河闸工程应急除险加 固中由于 C 4 0密实 混凝土 自身具备收缩性 ， 为了避免造成 原材料的不 融合 ， 因此需要再加 固原 固件 的同时添加适 量的膨 胀剂 ， 中和二者之间的对比差值 。 3 浑河 闸工程 中应急除险加 固混泥土施 工 技术 在浑河闸工程应急除 险加固中采用 了直接加 固 与简介加固两种模式 ， 在不 同的工程处理 中选择不 同的加 固方法 ， 使 原有工程混凝 土与加 固混凝土结 构之间的结合 ， 令其可以共 同承担工程的荷载。 3 1 直接加 固法 增大截面加 固法是通过对混凝 土与钢筋的混合 并用 ， 使其可以在原结构的基 础上进行完善 ， 增强加 固部分与结构件之 间的连接性 ， 使其具备 提高界面 承载力与刚度 的 目的。但 是 ， 浑河 闸工程应 急除险 加 固中需要注重原结构与后期加固结构 的整体受理 问题 ， 可 以应用 在 拦河 闸、 浑 蒲进 水 闸、 浑 沙进 水 闸上。 置换混凝土加固法一般采用钢板包裹原构件 的 两边进行固定 ， 在 于通过环 氧树脂 胶黏剂对其进行 关注 ， 然后将原结构域后期加固结构进行黏接 ， 使其 成为一个整体 ， 保证了浑河闸工程的整体性。 3 2 间接加 固法 预应力加固法是通过施加预压力使原材料与新 材料进行结合 ， 承担共 同的受力模式 ， 以达到对原结 构加固的 目的。该方法 由于具备一定 的温度 限制 ， 因此不适合应用于浑河闸工程中温度较高的混凝土 结构中。 增加构件法是在浑河 闸工程原有结构的基础上 增加新的构件 ， 以减少原结构上 的荷载 ， 达到加 固结 构的 目的， 其可以运用在浑河 闸启闭机室下排架底 ， 保证施工的安全性。 增设支点加 固法可以通过减少结构的受力面积 提高原结构的荷载， 使其达到加固的目的。 而这种办法可以运用在浑河 闸工程应急除险加 一 1 4 6 一 固中， 按照增设支点的刚性与弹性灵活运用 ， 在提高 混凝土加固承载 能力 的同时降低对 空间的影响性 ， 达到提高混凝 土强度 ， 延长浑河 闸工程使用寿命 的 作用。 4结论 随着现代科技建设的不断发展， 原有的浑河闸 工程已经不再满足 于沈 阳城市 的发展 ， 如果进行拆 除建设 ， 会耗费更多的人力 、 物力 、 财力 ， 也会影响到 沈 阳城市的发展 。 而混凝土加固法的使用 ， 仅需 要采用新 的方 式 不断对其进行完善与健全， 提高性能作用。 在浑河 闸工程应急除险加 固过 程 中， 需要结 合 实际条件 、 环境与使用要求选择适合 的方法。混凝 土加固法不仅施工简单、 工程造价低、 节能环保， 更 加使浑河闸工程得 到了改善 与运用 ， 使其发挥 了最 大的效益 ， 达到提高混凝土强度 ， 延长浑河 闸工程使 用寿命 的作用。 参考文献 ： 1 单建忠大利洲水闸大体积混凝土施工技术 J 广东科 技 ， 2 0 0 7 ( S 1 ) ： 1 4 31 4 4 2 石文广杭州地铁 1 号线区间盾构进出洞端头地层加固 施工技术 J 轨道交通技术， 2 0 1 4 ( 0 1 ) ： 2 3 2 8 3 姚鹏 论混凝土加固技术在建筑施工中的应用 J 科学 创业家， 2 0 1 2 ( 1 2 ) ： 3 6 4 周明论混凝土加固技术在建筑施工中的应用 J 材 料科 学 ， 2 0 0 6( 0 5 ) ： 1 11 6 5 马洪岩 水 闸混凝土施工控制 J 科技创新与运用 ， 2 0 1 2 ( 0 6 ) ： 1 3 1 6 陈晋阳探讨水利工程中水闸加固施工技术的应用 J 中国水运， 2 0 1 3 ， 1 3 ( 0 1 ) ： 1 7 1 1 7 2 7 王永强黄牛蹄水库应急除险加固工程设计 J 山西建 筑 ， 2 0 1 3 ， 3 9 ( 3 0 ) ： 2 1 3 2 1 4 8 郭彩银， 王刚， 李庆荣 浑河闸应急除险加固工程混凝土 施工质量控制措施 J 黑龙江水利科技， 2 0 1 2， 4 0 ( O 1 ) ： 2 492 50 9 李庆荣 ， 陈明明， 孙智勇浑河闸应急除险加固工程方案 选择分析 J 黑龙江水利科技 ， 2 0 1 1 ， 3 9 ( 0 3 ) ： 1 7 61 7 7 1 0 李怀志， 刘树钊 ， 刘志潜， 张园园 黄河泥沙在温孟滩河 道工程除 险加 固中的应用 J 人 民黄河， 2 0 1 4 ， 3 6 ( 0 1 ) ： 68 1 1 李旭霞 漳源水库输水洞应急除险加固优化设计 J 山西水利 ， 2 0 1 3 ( 0 9 ) ： 3 5 3 6