大型钢筋混凝土输水渠道应急抢修施工.pdf

1 1 6 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 1 2 月第 1 2 期 大型钢筋混凝土输水渠道应急抢修施工 周 骏 ( 上海城 投原水 有 限公司 ， 上海 市 2 0 0 1 2 5 ) 摘 要 ： 黄浦江上 游引水一期 输水渠 道已运行 2 3 a ， 从 2 0 1 0年 l 2月 开始 ， 借 青草沙水 源地原 水工程需 要对黄浦 江上游 引水系统 进行改造的契机 ， 分四个阶段对 2 5 k m长的黄浦江上游钢筋混凝土主渠道停役检修。经过检查 ， 发现位于浦东某水产市场内一段 2 0 0 m长的三孑 L 渠道发生严重沉降， 沉降缝错位沉降量最大达 3 6 e m， 附近有明显渗漏点 ， 渠道本体内壁存在多条横 向和纵 向裂 缝， 严重影响了供水安全。 该文阐述了通过违规堆土卸载、 混凝土结构检测 底部地基加固、 沉降缝找平和修复、 内壁渗漏点和裂缝 修复 ， 以及渠道顶板外加固等一系列应急抢修措施， 确保了渠道按时通水运行， 满足了其切换成青草沙原水系统的运行要求， 取得 了较好的社会和经济效益， 为今后渠道的应急抢修提供了成功的经验。 关键 词 ： 原水 ； 输水渠道 ； 钢筋混凝土 ； 应急抢修 中图分类号 ： T U 9 9 0 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2 - 0 1 1 6 0 4 1 黄浦江 上游输水 渠道概况 黄浦江上游引水系统输水规模为 5 0 0万 m 3 ， d ， 取水 口位 于黄 浦江 上游松 浦大 桥 附近 的大桥 泵 站 ，总 长度 7 4 1 2 k m，其 中钢筋 混凝 土 渠道 长 4 1 8 4 k m，分两期建设 ，一期渠道浦东段于 1 9 8 7 年 7月建成通水 ，其 主干渠道由一组三孔连通 的 钢筋混凝 土渠道组成 ，每孔 断面尺寸为 2 8 m x 2 5 m(I A) 或 3 0 m X 2 5 m(A) ， 见 图 1 所示 ； 二期渠道浦西段于 1 9 9 7年 l 2月竣工通水 ，其 主 干渠道 由两组各两 孔的钢筋混凝 土渠道组成 ， 每 孔断面尺寸 3 7 5 m3 2 5 m或 3 6 m3 2 5 m。 图 1 黄 浦江一期 I A(I I A J 型渠 道结构剖 面图( 单位 ： mm ) ( 注 ： 图 中括号 内数 字对应 A型 渠道 ) 一 期渠道从建成使用至 2 0 1 0年 ， 期 问只历经 过两次局部的停役检修 。 1 9 8 8年 ， 一期渠道全线停 役检查，结果显示渠道结构本体及沉降缝状况 良 好 ； 1 9 9 3年 ， 为配合浦东 白莲泾河道改道 ， 一期渠 道局部停役放空检查 ，在靠 近 白莲 泾附近 2 0 0 r n 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 9 2 6 作 者简介 ： 周骏( 1 9 8 0 一) ， 男 ， 江苏苏州人 ， 硕士 ， 工程 师 ， 工程 部副经理， 从事大型原水工程项目管理及引水管渠保护、 抢修 技 术研究 。 的范围内， 发现多处沉降缝漏水 、 部分箱涵倾侧 ， 后经加 固检修投入运行 。 2 0 1 0年 1 2月开始，为配合青草沙水源地工程 建设 ，对黄浦江上游一期和部分二期 渠道分 阶段 停役放空检修 ，对渠道的沉降缝 和本体结构均进 行了彻底修复。 2 输水渠道应急抢修背景 2 1 黄浦江上游输水渠道检修工程 青草沙水源地原水工程 由青草沙水库及取输 水泵 闸工程 、 长江原水过江管工程 、 陆域输水管线 及增压泵站工程三大主体 工程组成 ，分 为九个子 项 目实施 。黄浦江上游 引水 系统改造工程作为子 项之一 ， 包括了严桥泵站和临江泵站改造 、 黄浦江 上游输水渠道检修等工程内容。黄浦江上游引水 系统在改造完成之后 ，将 分阶段切换成 为青 草沙 原水供应系统的重要组成部分。 从 2 0 1 0年 l 2月至 2 0 1 1 年 6月 ，黄浦江上游 一 期和二期钢筋混凝土输水主渠道分四个阶段停 役检修 ， 总长度约为2 5 2 4 k m 。 检修工序为 ： ( 1 ) 停役抽水 ； ( 2 ) 渠道内壁及沉 降缝检查 、 编号 ； ( 3 ) 内壁清扫； ( 4 ) 内壁渗漏点及 渗漏缝修复； ( 5 )沉降缝地基加固； ( 6 )沉降缝修 复 ； ( 7 ) 渠道清理 ； ( 8 ) 检修井关 闭 ； ( 9 ) 复役冲洗 、 通水 。重点是渠道沉降缝的加固修复 ， 以及渠道本 体 内壁的修复。 2 2 渠道错位沉降情况 2 0 1 1 年 2月 ， 在对一期渠道( 临江泵站 一严桥 泵站段 ) 进行内部检修时 ， 发现位于浦东某水产市 场 内的 8节三孔 渠道( 3 0 m X 2 5 m3孔 ) 沉 降 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 8 管理施工 城 市道桥与 防洪 2 0 1 3 年 1 2 月第 1 2 期 形式及 走向的调查和检测 ， 内部裂缝宽度为 0 2 0 6 mm， 外部 裂缝宽度为 0 10 2 m m， 经过 超声 波检测 ， 在 1 9 # 一 1 61 9 # 1 7 段渠道顶板的两条 混凝土裂缝有断续贯穿的现象 。 第三 、根据检 测结果 和渠道 内部 的实际情况 分析判断 ， 沉降段渠道的主体结构基本完好 ， 处于 安全可控状态， 可以进行加固和修复。具体技术措 施如下 ： ( 1 ) 采用压密注浆对渠道地基加固； ( 2 ) 渗漏点和裂缝采用水溶性聚氨酯注浆加聚 合物水泥防水涂料进行修复 ； ( 3 ) 错位较严重的沉降缝进行找平和加固修复； ( 4 ) 渠道顶部 的裂缝从外部大开挖并浇筑钢筋 混凝土加固 ， 增强渠道运行后 的安全性 。 3 2 应急加固和修复措施的实施 3 2 _ 1 地基加固 在渠 道上方 的堆 土卸载完成之后 ，对错位沉 降严重的 7条沉降缝均采取压密注浆地基加固。 对沉降缝 的压密注浆 ， 先从渠道内部底板处钻 孑 L ， 设置注浆孑 L ， 在每条沉降缝两侧各布置 5 排注 浆孔 ， 共计 l 0排 ， 注浆孔每排的横 向间距为 0 8 r n 或 1 6 IT I ， 纵 向间距为 1 l l fl ， 共计 9 0孔 。如果渠道 底部有裂缝 ， 在每条裂缝两侧各布置 1排注浆孔 ， 共计 2排 ， 注浆孔每排 的横 向间距为 1 6 m， 纵 向 间距为 1 IT I ， 共计 1 8孔。其平面布置如图 4所示 。 l I l l f i i l I I i I I l I 避 图 4 沉降 缝压密注 浆平面布置 图( 单位 ： mm) 压密注浆采用水泥浆 、 水玻璃浆双液注浆 。根 据现场试验 ，浆液配 比为水 ： 水泥 ： 水玻璃 = 1： 0 2 8： 0 0 3 3 ， 水泥采用普通硅酸盐 4 2 5 ， 注浆压力 不大于 0 2 MP a ，注浆深度加深至 4 5 I T I 一5 0 I n ， 经过底部压密注浆之后 ，沉降段渠道整体向上有 所抬升 ，底部 出现一定 的空隙 。为 了确保渠道稳 定， 继续采用水泥浆进行填充， 注浆采用水泥浆 、 水玻璃浆双液注浆 ，浆液配 比为水 ： 水泥 ： 水玻 璃 = 1： 2： 0 0 4 ； 注浆压力不大于 0 _ 3 MP a 。 注浆结 束后 ，采用 聚合物水泥防水涂料嵌平后 双快水泥 封堵和修补注浆孑 L ，并涂刷水泥基渗透结晶型防 水材料 。 在地基加固完成之后 ，渠道本体 向上抬升 了 3 3 mm 1 5 6 mm 。 3 2 2 内壁渗漏点和裂缝修复 3 _ 2 2 1 较小渗漏点和裂缝修复 裂缝宽度小于 0 3 m m，采用 聚合物水泥涂料 进行表面封闭 ， 涂料厚度控制在 1 22 0 m m。 3 _ 2 2 2 较大渗漏点和裂缝修复 裂缝宽度大于或等于0 3 m m，无论是否有渗 水的现象，采用水溶性聚氨酯和水泥基渗透结晶 型防水涂料进行修复 ， 施工流程如下 ： 第一步 ： 在裂缝处用砂 轮片切割或人工开槽 ， 槽 口宽度控制在 5 7 c m； 第二步 ： 槽 内埋人导浆麻丝并用双快水泥进行 封堵 ， 在封堵时 ， 每间隔 3 0 c m左右埋人注浆压力 管 ； 第三步 ： 用压浆机在 0 20 3 M P a 压力 ， 分次 用水溶性 聚氨酯压浆 ，直到相临的注浆管 冒液为 止 ： 第四步：用双快水泥封堵注浆 口，固化后封 孔 ： 第五步 ： 用 聚合 物水泥 防水涂料均匀涂刷 ， 厚 度 1 2 2 0 m m； 第六步 ： 采用水泥基渗透结 晶型防水材料 与水 进行一定 比例 的调和后 ， 用硬毛刷 以圆周方式涂刷 在渗漏点和渗漏缝表面，至少覆盖修复部位外侧 2 0 c m， 3 h后 ， 再次涂刷一遍 ， 然后湿养护 4 8 h 。 3 2 3 错位较大沉降缝的找平和加固修复 错位沉降量超过 1 2 0 m m的沉降缝， 要进行找 平施工 。先植入 HR B 3 3 5 1 2的钢筋 ， 植筋深度一 般为 1 6l 8 c m左右 ，确保新植 入钢筋与老钢筋 之间有可靠 的连接 ，支模后用 C 3 0细石混凝 土浇 筑找平 ，混凝土浇筑前应对渠道表面进行凿 毛清 洗 ， 并涂界面剂 ， 参见图 5所示。 沉降缝两侧高 H 1 2 0咖 适用 图 5 沉降缝 找平示意图 【 单位 ： mm) 在新浇混凝 土养护并达到设计强度之后 ， 再按 照沉降缝柔性修复方法进行施工 ， 工艺如下 ： 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3 年 1 2 月第 1 2 期 其效益超过混行道路带来的效益 。 城 市道桥 与防洪 科技研究 1 3 9 3 基于 Vl S S l M 的客货分离实施方案评价 3 1 仿真思路 通过期望服务水平来筛选方案 ，方案制定思 路 ， 见 图 6 。 图 6 方 粟 制 定 思 路 3 2 仿真模型构建 依据现实道路情况建立仿真模型， 输入变量。 ( 1 ) 流量 ： 小时流量分别为 3 0 0 0 p e u ， 4 0 0 0 p e u ， 5 0 00 p e u， 6 0 0 0 pe u， 7 00 0 pe u； ( 2 ) 货 车流量 ： 分别取 主线 流量 的 1 0 ， 2 0 ， 3 0 ， 4 0 ， 5 0 ； ( 3 ) 匝道流量 ： 分别取 主线流量 的 1 0 ， 2 0 ， 3 O ： ( 4 ) 道路坡度分别为 0 ， 2 ， 4 ； ( 5 ) 地势分别为平原 ， 微丘和山区。 以上每种组合下对应一组车道， 车道数可分别 取 4条、 5 条， 分别包括混行和分离道路两种。 分离 道路车道划分可为 2条( 3条) 客车车道、 2 条货车 车道 。 3 3 仿真结论分析 通过仿真实验， 得出结果如表 2 。 由表 2中数 据可 以看出 ， 随着总流量 、 匝道流 量的增加， 实施客货分离方案的道路服务水平要明 显高于客货混行道路。 4 结语 本文阐述了客货分离道路交通实施技术 ， 分析 了评价道路交通的评价指标，选取其中的关键指 标 ， 利用 V I S S I M进行建模仿真 ， 实现对客货分离 道路交通实施方案的评价。研究结果表明， 实施客 货分离后 ， 道路的服务水平要明显高于混行状态下 的道路。 参考文献 【 1 白发 沈 山高速公路交 通事故分析 及预防对 策【 J 中国人 民公 安 大学 学报 ： 自然科 学版， 2 007 ， 1 3 ( 2 ) ： 9 4 9 8 【 2 】 陈明伟， 袁晓华， 潘敏 ， 等 从道路交通事故统计分析对比谈预防 措施 J 中国安 全科学学报 ， 2 004 ， 1 4 ( 8 ) ： 5 9 6 3 3 严 世 同 货 车对高速公 路安全 的影 响与对 策【 J 】 重庆 职业技术 学 院学 报， 2 0 0 6 ， 1 5 ( 3 ) ： 1 3 4 1 3 6 ( 上接第 1 1 9页) 导致较大错位沉降时有发生 ，运行状况也 日趋 恶 化 。因此 ， 进行全面的检查和加 固修复是十分必要 的。这也是延长输水渠道的使用寿命 、 优化其运行 状况 的必要措施 。 2 0 1 1 年 2月 ，在浦东某水产市场 内发现一段 2 0 0 m长的输水渠道沉降缝严重错位， 给原水的安 全运行带来 了严重影 响 ， 随后通过违规堆土卸载 、 混凝 土结构检测 、 底部压密注浆加 固、 错位较大沉 降缝找平和修复、 内壁渗漏点和裂缝修复， 以及渠 道外部加 固等一 系列应 急抢修 措施 ，确保 了渠道 能 够按 时通水运行 ，满 足了其 切换成青草沙原水 系统的运行要求 ， 取得了较好的社会和经济效益 ， 为今后原水输水渠道应急抢修提供了可以借鉴的 经验。 原水渠道是上海的生命线 ， 一方面要加强 日常 巡检 ，对渠道 上的违 章行 为必须按 照有关法规予 以制止和处置 ，另一方面要加强对渠道沿 线单位 和个人的宣传， 提高保护原水渠道安全的意识， 只 有这样 才能减少违 规堆载对 渠道 的不 利影响 ， 从 根本上确保渠道的安全运行 。 参 考文献 1 】 周 骏 ， 施亮 低 压输 水 管渠 的堵漏 抢修 工 艺 J 】 城 市 公用 事业 ， 2 009， 2 3 ( 3 ) ： 3 l 一 3 2， 4 1 2 周骏 ，黄建 国，雷震宇原水 管渠 的带压堵漏 【 J J 建筑技 术 ， 2 0 1 1 ， 4 2 ( 4 ) ： 3 1 3 3 1 5 【 3 袁 晓红 ， 范 民权 大型钢筋混凝土 多孑 L 输水管渠 的检修与施工 【 J J 特种结构 ， 2 0 1 1 ， 2 8 ( 4 ) ： 8 7 9 2 ， 1 0 8 4 】 郑志民， 许龙 ， 争 青草沙水源地原水工程黄浦江上游引水系 统改造工程初步设计Z 】 上海： 上海市政工程设计研究总院， 2 0 0 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m