2010年一級建造師《管理與實務(wù)》精華輔導(dǎo)資料(65)
首先從工作程序來看,第一步應(yīng)查明質(zhì)量真實情況,系統(tǒng)地進行檢查分析試驗研究工作。包括施工記錄整理分析研究;壩體混凝土鉆孔取樣檢查及壓水試驗;肉眼或使用機械、電子儀器觀測并作長期記錄;第二步在取得足夠資料以后,可以分析各壩段存在的問題及其影響,必要時作模型試驗驗證,確定其補強設(shè)計條件;第三步驗算各壩段安全情況,并確定其補強措施方案;第四步進行小規(guī)模的處理,取得經(jīng)驗并伎處理工藝逐步完善;第五步大規(guī)模進行補強處理施工。
其次從補強處理的技術(shù)措施方面來看:
補強灌漿是處理—般混凝土質(zhì)量所必需的,灌漿孔布置采用逐步加密的方法,即在需要補強灌漿的混凝土上鉆孔灌漿,鉆于孔的排距在第一序鉆孔時可以稍大,一般6~10㎡布置一個鉆孔;灌漿后進行鉆孔檢查,遇有必要,在兩孔間加密進行第二序第三序鉆孔灌漿。
在混凝土大壩質(zhì)量問題十分嚴(yán)重的情況下,單純采用灌漿措施是難以完全達到預(yù)期效果的。例如在壩體滲漏十分嚴(yán)重的情況下,很難設(shè)想完全依靠灌漿達到恢復(fù)防滲的效果,裂縫情況特別嚴(yán)重,尤其是在平行壩軸線方向貫穿性裂縫時,更不能完全依靠灌漿恢復(fù)大壩整體性。少量質(zhì)量特別壞、不能進行有效處理的還應(yīng)當(dāng)考慮挖除,更不是灌漿處理所能解決問題的。例如:
第一、大壩上游面防滲結(jié)構(gòu)破壞以后。危害極其嚴(yán)重,特別是建筑物擋水以后,光憑灌漿處理很難完全恢復(fù)防滲的效果。要徹底解決防滲問題,無論是在施工期間或運轉(zhuǎn)期間都應(yīng)當(dāng)考慮加做防滲護面工程。施工期間在圍堰保護之下加作防滲護而工程,在施工技術(shù)上是沒有很大困難的,只要需要。就應(yīng)當(dāng)堅決地做,不能存僥幸思想。在運轉(zhuǎn)過程中如果發(fā)現(xiàn)壩體滲漏,而灌漿措施又不能達到預(yù)期的效果時,應(yīng)當(dāng)考慮放空水庫進行補強處理。防滲護面結(jié)構(gòu)措施有多種,根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗有大體積混凝土或鋼筋混凝土而板、薄鋼板、鋼絲網(wǎng)噴漿、瀝青瑪蹄脂、塑料護面等。這些措施都有良好的效果,應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程規(guī)模、重要性、施工條件、有無放空水庫、放空水后對國民經(jīng)濟的影響等條件,進行技術(shù)經(jīng)濟比較后考慮采用那一種修補措施。可以放空水庫進行修補的大壩,可以考慮用鋼絲網(wǎng)噴漿、瀝青瑪脂護面等簡易措施,但在大壩運轉(zhuǎn)期間。如放空水庫修理將造成巨大的損失時,一勞永逸地進行徹底處理,因此防滲處理應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況分別對待,在壩體滲漏不太嚴(yán)重的情況下,可以采取灌漿補強,一般即能夠滿足需要。反之,如果滲漏情況十分嚴(yán)重。必須加強防滲護面工程時,應(yīng)當(dāng)堅決采取措施,進行補強處理,即使在水庫充水以后,也不允許馬虎從事。
第二,大壩混凝土發(fā)生貫穿性裂縫,特別是平壩軸線方向的貫穿裂縫,其性質(zhì)最為嚴(yán)重,貫穿性裂縫破壞了大壩整體性,如不進行有效的處理,則會引起壩體應(yīng)力重新分布,在大壩上游面出現(xiàn)危險的拉應(yīng)力。平行壩軸線方向的貫穿性裂縫單純依靠水泥灌漿很難滿足需要,除非裂縫的部位很靠上游,而裂縫面上壓力較大,剪力較小,因為水泥灌漿處理后,縫面上可以傳遞壓力,因而計算穩(wěn)定可以作為整體來考慮。但對傳遞剪力則有不同的看法,—般認為灌漿以后,縫面上的抗剪強度很低,根據(jù)蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)以后恢復(fù)德尼伯爾水電站所進行的試件試驗,裂縫面上允許的混凝土抗剪強度平均只有(0.08~0.16)Mbra,經(jīng)過大口徑鉆機檢查發(fā)現(xiàn),大于1mm的裂縫經(jīng)灌漿處理后基本上達到緊密結(jié)合的目的,混凝土芯的極限抗剪強度曾達(0.16~0.20)Mbra.據(jù)分析混凝土裂縫面受滲水作用可能析出鈣質(zhì),在裂縫面上形成很薄的膜,因而灌漿后水泥結(jié)石并不能使混凝土真正恢復(fù)整體性,因而大大降低了抗剪強度,也就不能恢復(fù)大壩抗剪的作用。另一種看法則認為裂縫與冷縫性質(zhì)并不完全一樣,冷縫灌漿效果很差。其原因是張開度很小,根本不能灌進漿體,而裂縫張開度較大,一般均能為水泥漿充滿,至于灌漿后縫面上的抗剪強度試驗結(jié)果也不完全—致,一般認為德尼爾試驗的成果是偏低的,而丹江口工地進行試驗的結(jié)果縫面的抗剪強度可以達到完好混凝土的90%左右(應(yīng)該指出,在達到抗剪強度時,縫面的剪切變形值,大大超過完好的混凝土,亦即達到同樣變形時縫面抗剪強度就很低)加之裂縫面并非鉛垂光滑平面,因而在灌漿以后抗剪強度可以得到較大程度的恢復(fù),但不論灌漿后恢復(fù)抗剪強度如何,單純依靠灌漿處理還是不夠安全的,應(yīng)當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)處理。
結(jié)構(gòu)處理有多種方法,一種是小豐滿補強時所采用的鋼筋錨栓。另一種方法是在壩體達到穩(wěn)定以后,沿裂縫面挖槽,槽寬1m左右,并在兩面鑿成鍵槽形狀,然后回填質(zhì)量優(yōu)良的混凝土,這種方法在丹江口補強研究過,可能是最有效的措施,但施工上比較復(fù)雜。看來只有裂縫情況不十分嚴(yán)重,采用前一種方法是簡易可行的。
當(dāng)壩塊高度尚低,發(fā)現(xiàn)貫穿裂縫時,設(shè)置大量的跨鋼筋對防止裂縫在上部新澆混凝土中繼續(xù)發(fā)展,也有一定效果。平行壩軸線方向的貫穿性裂縫處理,還需要根據(jù)其產(chǎn)狀,即裂縫的長度、寬度、走向、傾斜度等來判明其嚴(yán)重性,以選擇處理方案,因而在確定處理方案以前必須做大量的檢查試驗研究工作。
第三,有一些部位裂縫、澆筑事故、混凝土強度不足等情況應(yīng)有盡有,其影響極為復(fù)雜,這時一般水泥灌漿很難收到預(yù)期效果,甚至采取結(jié)構(gòu)補強措施也難以做到完全有效,這時往往不得不考慮挖除后重新回填,回填時只要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量及溫度應(yīng)力,一般新老混凝土是可以結(jié)合好的。
在進行補強灌漿和結(jié)構(gòu)措施以后,校核大壩應(yīng)力分布與抗滑穩(wěn)定仍不能達到足夠安全時,可以采用擴大斷面加大壩體的辦法以茲補救。在混凝土大壩基礎(chǔ)部位施工質(zhì)量問題嚴(yán)重者,還應(yīng)特別注意加強基巖帳幕灌漿與固結(jié)灌漿,基巖與混凝土接觸灌漿等。
大壩混凝土質(zhì)量問題的處理方法,一般不外是鉆孔灌漿;局部的結(jié)構(gòu)加固;挖除部分質(zhì)量特別低劣的混凝土;擴大斷面增大壩體等辦法。在補強處理時可以根據(jù)需要選擇一項或多項。


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