昌马水库排砂洞维修加固工程硅粉浆混凝土施工.pdf

第 4 6 卷第 3 期 2 0 1 0年 3月 甘 肃 水 利 水 电 技 术 Ga n s u W a t e r Co n ~r v a n c y a n d Hy dr o p o we r Te c h n o l o g y Vo 1 ． 4 6． No ． 3 Ma f ．， 2 01 0 施工技术 昌马水库排砂洞维修加固工程硅粉浆混凝土施工 李艳 翠 ( 甘肃省水利科学研究 院 ， 甘肃 兰州7 3 0 0 0 ) 摘要： 对昌马水库排砂洞底部磨损段采用硅粉浆混凝土进行维修施工， 时间短， 方法简单， 效果好。 尤其采用浸泡 3 d 以上 的硅粉浆与按 2 0 ％的萘 系列高效减水剂配制 G 6 0硅粉 浆混凝土 ， 能减小混凝 土干燥收缩 ， 很好 地减少坍 落度损 失． 延缓混凝土初凝时间， 很好的解决了硅粉混凝土的干燥收缩和裂缝、 表面龟裂等问题。 关键词 ： 排砂洞； 硅粉浆混凝土； 施工方法； 昌马水库 中围分类号： T U 5 2 8 ． 3 1 文献标识码 ： B 1 工程概 况 昌马水库是甘肃河西走廊( 疏勒河) 农业灌溉暨移民安 置综合开发项 目的骨干水源工程 ， 是以农业灌 溉为主 ， 兼有 供水、 发电、 防汛等综合利用的大( 2 ) 型水利枢纽工程。水库 由拦河坝、 排砂洞、 溢洪道、 引水发电洞及坝后发电厂房等五 部分组成。排砂泄洪洞位于坝体右侧， 其主要功能是施工期 导流、 运行期排砂兼泄洪。该洞全长 4 7 2 ． 5 m， 纵坡 1 ／ 1 0 0 ， 采 用 1 o o c m厚 C 2 0混凝 土衬砌 。隧洞 最大泄 流量为 2 0 1 4 m 3 l s ， 设计洞 内最大流速为 2 0 ． 2 m ／ s ， 隧洞 出 口段最大流 速 2 3 ． 5 1 m ／ s 。由于疏勒河泥沙含量较大 ， 多年平均含砂量 3 ． 6 6 k g ／ m 3 ， 实测最大 9 9 ． 3 k m ， 多年平均输砂量 3 5 4 万 m 。 为提 高隧洞混凝土抗冲磨强度 ， 提高其耐久性在原设计 C 2 0 混凝 土的迎水面加设一层 3 0 c m厚 C 5 0 ( C 6 0 ) 硅粉混凝土。 排砂洞工程于 2 0 0 0年 9月正式投入运行 ，经 8 a 运行 后，在例行检查时发现洞身段 C 5 0 、 C 6 0硅粉混凝土已被严 重磨损。经实测磨损长度为3 2 9 ． 2 m， 底部最大磨损深度为 8 0 c m， 尤其是靠近洞左壁底部较为严重， 部分钢筋裸露 ， 严 重影响排砂涧的运行安全 ， 故急需补强加 固处理。 2 加固设计方案 排砂洞维修加固工程 于 2 0 0 8年 8月开始施工 。施工的 基本方 法是 将破 损面表层凿除 3 - 5 c m， 在混凝土浇筑时将 底部高程在原设计高程基础上整体抬高 5 — 8 c m， 对左壁局 部磨损严重部位根据实际情况进行凿除及施工。经现场实 测 ， 洞内需维修长度 3 2 9 ． 2 m( 桩号为 0 + 0 6 3 ． 3 — 0 + 3 9 2 ．5 ) 区间 内， 修补区域为洞底弧长的 I ／ 4范围， 采用标号为 C 6 0硅粉 混凝土补强方案进行加固。 3 施工方案 主要施工工序： 测量放线一混凝土凿毛、 凿除破损混凝 土一打眼一安装锚固拉杆一定型模板架立一现浇 C 6 0硅粉 混凝土一养护。 3 ． 1 施工围堰及洞内积水抽排 ( 1 )在排砂洞进 口事故检修塔闸门( 桩号 0 + 0 6 8 ． 3 ) 处 设 置一道小型水堰， 闸门渗水采用高杨程潜水泵从闸门口上部 排出。 ( 2 )洞壁处渗水 ， 安设水管从洞 内排 出洞外 ， 或分段设 堰抽排。 ( 3 )出 口 0 + 3 9 2 ． 5 0 处 设置一 道围堰 ， 围堰采 用纤维袋 装砂砾石和黏土堆码， 堰内集水用 3 寸、 4寸潜水泵排出， 潜 水泵数量根据集水量来确定 。 3 ． 2 洞内混凝土修补面凿 毛及凿除 人工配合风镐凿除损伤面混凝 土， 漏筋部位凿除深度为 受 力钢筋下部 5 C m， 洞 壁两侧凿除深度 为 6 ～ 8 c m， 凿除部 位 与原洞壁处用石材切割机进行分界处理 ， 形成一个半椭 圆 的修补断面 ， 保证断面混凝土浇筑厚度控制在 l 0 1 5 c m范 围内。 3 ． 3 膨胀锚固筋布置安装 为保证新旧混凝土结合质量 ， 毛面梅花形布置 T形膨胀 锚固筋， 横向布置 5根， 纵向布置间距为 5 0 c m， 纵横向锚固 筋用 ‘ p 1 O钢筋联接。 锚固深度 3 0 c m， 采用 风钻钻孔 ， 锚 筋外 露凿毛面 1 0 c m。采用 C 6 0硅粉砂浆填充锚固筋孔； 以及采 用 R S D 一 3 型锚固剂锚固 ， 锚固力 2 4 h后不小于 7 4 k N 。 4 模板工程 混凝土浇筑模版采用定型圆弧钢模板两半组合而成， 端 部采用平面组成模板封堵， 面板及活动部分涂脱模剂。模板 支撑采用膨胀锚杆固定 ， 花篮螺栓 等加固 、 支撑及调整 以控 制模板上浮与偏位 ， 模板上设置附着式振捣器。 5施工工艺 5 ． 1 浇筑方式 混凝土的输送采用 泵送方式 ， 由泵送至浇筑仓面处 ， 人 工人仓可满足本项 目进度和混凝土浇筑强度。 采用高频嵌入 式振捣器与附着式振捣器联合振捣， 以满足混凝土的密实性 和强度， 达到设计标准的要求。 5 ． 2 原材料选用 硅粉采用西北铁合金厂产 品， 水泥采用甘肃永登水泥厂 收稿 日期 ： 2 0 1 0 — 0 3 — 0 9 作者简介： 李艳翠( 1 9 7 5 一 ) ， 女， 甘肃靖远人， 工程师， 主要从事水利水电工程施工管理。 6 0 第 3期 李艳翠 ： 昌马水库排砂洞维修加 固工程硅粉浆混凝土施工 第 4 6卷 5 2 ． 5 R硅酸 盐水泥 ，粗骨料采 用就地 开采 的二级 配卵 石骨 料， 粗细骨料经筛洗含泥量满足要求。减水剂采用L I I 西黄藤 化工厂生产的 U N F 一 3 G萘系列高效减水剂。 减水剂掺量与坍 落度关系见图 1 ， C 5 0硅粉混凝土配合 比见表 1 。 基 糕 蜒 密 图 1 U型减水剂掺量与塌落度关系曲线 表 1 C 6 0硅 粉混凝土配合 比 ／ ％ 硅粉浆 混凝 土技术指标 ： ① U N F 一 3 C型减水剂最佳掺量： ( 水泥用量的) 1 ． 2 ％； ② 减水率： 2 0 ％； ③ 强度： ( 可达到) 1 0 0 MP a ； ④ 抗冲磨： 1 一 2 ． 0 k g ／ ( m ~- ． h ) ； ⑤ 坍落度： 1 5 ． 5 — 2 0 c m； ⑥ 抗渗： ( 是普通混凝土的) 5倍～ 1 1 倍； ( Z )抗冻： D 2 5 0 ； ⑧ 初凝时间 ： > 2 ．5 h 5 _ 3 硅粉浆混凝土施 工 ( 1 )硅粉浆 的拌制。采用 自制的搅拌 池搅拌 ， 搅拌池规 格 2 re x 2 m X 1 I l l ， 配制 浓度 3 0 ％， 在搅拌池旁 配置贮浆池 ， 容积应满足硅粉浸泡时间不少 于 3 d 。 ( 2 )采用浸泡 3 d以上的硅粉浆加入萘系列高效减水 剂配制 C 6 0硅粉浆混凝 土 ， 能减小混凝 土内干燥收缩 ， 解决 了硅粉混凝土的干燥收缩和裂缝、 表面龟裂问题 ， 能减少坍 落度损失， 延缓混凝土初凝时间， 且混凝土流动性好 ， 能满足 硅粉泵送人仓的要求。 ( 3 )硅粉浆在静置状态易沉淀呈膏状， 失去流动性 ， 为 此在浆池底部敷设花管式风管， 在使用硅粉浆时， 应提前通 风 ， 破 坏膏状 ， 恢复流动性 ； 同时采用泥浆泵将硅粉抽 出又返 回贮浆池。 硅粉浆是采用泥浆泵抽送至附设有电子秤的水罐 中， 再加入水， 然后输入拌和机中。 ( 4 )拌和料的投放程序为： 砂一小石一外加剂一中石一 水泥一 硅粉浆 。加水 后的拌和料拌 和时间不小 于 2 m i n ； 混 凝土拌制好后应立即检测坍落度， 及时调整坍落度使其达到 最佳状态 。 ( 5 )在施工过程 中， 为 防止泵 送混凝土过程 中易发生堵 管情况，应严格控制氓凝土的配合比和各种材料的用量 ， 按 要求加料拌 和 ， 满足拌和时 间控 制混凝土 的坍 落度 ， 以避免 堵泵、 堵管。在泵送混凝土过程， 要求停泵时间不能过长 ， 每 隔 1 0 m i n 混凝土泵运转一次， 以免堵泵。 硅粉浆混凝土采用 人工入仓 ， 其坍 落度 应按不 同浇筑 部位进行调节 ， 坍 落度 宜 在 1 2 — 1 5 c m之间， 过大则因侧壁混凝土向下脱落出现水平 裂缝。 ( 6 )人仓顺序 由模板两侧人料 口进料 ， 两侧人料 口浇 筑 混凝 土应 均匀上升 ， 防止一侧过度使模板受力变形导 致混凝 土不密实 ， 混凝土振 捣采用 高频插人式振捣器结合 附着式 振 捣 器 ， 严格 控制好振捣 时间 ， 新 旧混凝土结合 面缺陷用环 氧 砂浆处理 ， 凿除面涂 刷结合剂 。 6 硅粉混凝土效果 2 0 0 9年 8月对排砂洞进行放空检查 ，检查采用硅粉混 凝土维修后运行效果 ， 检查泥沙及高速水流对排砂洞底部冲 刷情况。通过检查， 经修补后的洞底板无冲刷 ， 表面光洁平 整 ， 硅粉混凝土 修补效果很好 ， 不仅解决 了普通硅粉 混凝土 干缩裂缝及表面龟 裂的问题 ， 而且提高了抗 冲刷能力和混凝 土的耐久性 ， 为类似工程提供了新的处理方 案。 7结语 昌马水库排砂洞 磨损段采用 的施 工方法 和施 工材料 是 可行 的， 硅粉浆混凝土施工方法解决了混凝 土表面龟裂的技 术难题。在今后的排砂洞运行中加大检测力度， 分析各种影 响因素 ， 总结经验 ， 保证排砂洞的长久运行 。 出 ． ： ． { ’ { ! ． ! 铞 筇 ． 乔 乖出 乖出乖 尔 奈出 希出 尔 乖出乖 ( 上接 第 3 8页) 二次 污染 、 安装 的劳动强度低 、 维修管理方便 和综合费用低等独特优点 ， 已在兰州市农村安全饮水工程 中 得到更为广泛 的应用 。 从 P V C管所具有 的特点来看 ， 其用于饮用 水的输送 ， 具 有很广泛的应用前景。施工中存在的问题， 主要源于操作不 规范。同时， 各地在使用 P V C管时， 应结合不同地区的气候、 土质、 地形和输水压力等方面的差异， 正确选择合适规格的 P V C管和施 工方案 ， 以保证 工程 质量 。 参考文献 ： [ 1 ]邱伟． 硬质 U P V C管道的应用[ J ] ． 陕西建筑． 2 0 0 7 ， ( 4) ： 2 5 ～ 2 7 ． [ 2 ]熊 陆璐 ． U— P V C排水管 在建筑 给排水 施工 中 的应 用要 点分析 [ J ] ． 四川建材． 2 0 0 8 ， ( 3 ) ： 2 2 6 — 2 2 8 ． [ 3 ]甘国成， 陈小辉． 给水管网工程中的 P V C — U管[ J ] _ 建筑与发展． 2 0 0 7 ， ( 7 ) ：9 2 — 9 3 ． [ 4 ]李学文 ， 魏正合 ， 赵金东 ．U— P V C管在供水工程 中的几 点经验和 方法[ J ] ．农田水利工程．2 0 0 7 ， ( 2 ) ： 3 6 — 3 7 ． [ 5 ]聂顺生． P V C管材在珠山供水工程中的应用[ J ] ． 湖南水利水电． 2 0 0 7 ， ( 6 ) ：2 7 — 2 8 ． [ 6 ]牛政， 阿斌， 梁惠琴．试述低压管道工程中P V C 塑料管的施 工 [ J ] ．农 田水利工程． 2 0 0 8 ， ( 2 ) ： 3 4 — 3 5 ． 6 l