南水北调中线放水河渡槽混凝土冻胀分析及加固技术

放水河渡槽是南水北调中线工程中的一座大型河渠交叉建筑物,槽身为整体三槽一联简支多侧墙三向预应力混凝土结构,混凝土强度等级为C50,水泥用量大水化热高.为了防止混凝土早期产生温度裂缝,施工时采取的多种温控措施获得成功.但因进入冬季由于冷却水管未排水造成冻胀,使得槽身混凝土局部出现胀裂.通过采取化学灌浆和贴碳纤维布等处理措施,经过充水试验和长达8个月的通水检验,渡槽运行良好.     

环氧树脂混凝土裂缝处理方法

引嫩渠道修建于20世纪70年代,已运行近40年加之建筑物处于严寒地区受冻胀因素影响比较大,部分混凝土建筑物出现老化现象,必须对混凝土建筑物进行修补,以延长建筑物使用寿命。为此近年来管理部门,使用环氧树脂对混凝土建筑物裂缝进行补强处理,取得了较好的效果。     

浅论水利工程混凝土裂缝的成因与防治

一、引言在许多重力坝、水闸、渡槽、涵洞水利工程中,由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列因素,均会产生大量的表面裂缝和贯穿性裂缝。裂缝的存在和发展破坏了水工建筑物结构的整体性,影响了水     

不同施工方案下大型渡槽抗裂效果模拟

为了控制渡槽由于混凝土水化热而产生的裂缝,以某大型渡槽工程为例,通过在槽身混凝土中预埋冷却水管,并采用不同温度和流量的循环水进行冷却,在钢模外表面不同部位采取不同厚度的贴塑保温措施、控制浇筑温度等进行了施工方案的数值模拟,为今后处理类似渡槽等水工混凝土建筑物的裂缝防治提供有益的参考。     

寒冷地区某渡槽裂缝成因及钢筋锈蚀对耐久性影响

北方寒冷地区某大型调水渡槽,采用大跨度三向预应力钢筋混凝土结构。在其施工建设期间,检查已建渡槽槽墙表面有竖向长裂缝、流白膏、碱蚀渗水的现象,敲击墙面内部有空鼓声音。为了研究上述问题,采用理论分析、数值计算方法,从预应力张拉、积水冻胀、环境温度等方面考虑,分析表明槽墙表面裂缝和内部空鼓缝是积水冻胀造成的。非线性有限元精细模型计算和钢筋锈蚀耐久性分析结果表明:(1)冻胀量达到0.4%时,管周边出现纵向拉裂缝,当冻胀量达到1%时,表面开始出现竖向裂缝,冻胀量达到3%时,表面形成长裂缝,内部空鼓缝贯通;(2)灌浆孔道有空气和积水恶劣工况下,预应力钢筋发生锈蚀,速率达到0.102 mm/a;空鼓缝深度8 cm且管内破裂进水,其锈蚀速率为0.024 mm/a,15 a后其重量损失率即可达6%;当空鼓缝深小于8 cm时,10 a后竖向普通钢筋的锈蚀将致槽墙生成新的锈胀裂缝。建议对渡槽进行二次灌浆并控制好灌浆质量及做好保温和防水措施,防范渡槽产生新裂缝。     

克孜河渡槽槽身裂缝成因分析及处置措施

裂缝是混凝土施工中的通病,克孜河渡槽工程在施工过程中出现了大量微细裂缝,影响结构的安全性和耐久性。文章介绍了渡槽结构温控设计要求和在实际施工过程基础上,从工程施工环境、原材料及性能、温度控制及养护、施工间隔等角度重点阐述了渡槽混凝土开裂成因,并提出了裂缝处理措施和建议。     

化学灌浆技术在调水工程上的应用

混凝土裂缝是水工混凝土建筑物较普遍、常见的病害之一，化学灌浆技术是处理新、老混凝土建筑物裂缝的有效措施。化学灌浆技术的应用对产生裂缝的混凝土建筑物起到加固、密封、止水等效果。根据裂缝类型的不同，采用化学灌浆的手段也各异。在某渡槽、埋涵、调压池等调水工程中，根据裂缝的具体情况，采用了多种灌浆手段，取得了良好的效果。     

水工建筑物裂缝补强处理措施

水工建筑物不论是穿堤防的建筑物(排水闸、站),还是土坝内埋设的涵洞、涵管,由于各种原因经常出现裂缝,影响结构稳定和安全运行,存在安全隐患,间接对堤防和挡水坝也产生破坏,导致更大的事故安全隐患。文章针对水工建筑物出现裂缝的现象,分析了建筑物裂缝形成的原因,总结出裂缝加固的各个环节都要严格把关,特别是加强勘查设计,不允许三边施工,墙后填土的混凝土,要做好排水,严防冻胀破坏,与土坝心墙相交处更要特别注意,结构设计满足建筑物四周填土紧密密实,墙后要留足够的边坡保证填土(特别是黏土心墙)和混凝土之间没有裂隙,运行时不能产生渗流通道,影响挡水建筑物安全。     

大拱跨渡槽施工技术

都江堰灌区毗河供水一期工程总干渠主要建筑物由渡槽、明渠、隧洞组成,其中卢家坝渡槽长1013 m,最大高度32 m,拱跨最大跨度75 m。拱圈施工为卢家坝渡槽施工的重点,为保证施工安全和工程质量,对大拱跨渡槽的拱圈支撑、拱圈及连系梁混凝土施工技术进行了探讨。     

渡槽运行期间受温度应力影响的稳定性分析

渡槽作为重要的输水建筑物,其运行期受温差影响所产生的温度应力对大型槽深混凝土结构的稳定性会带来严重威胁。为研究渡槽运行期所受水压、气温以及水温耦合条件下对混凝土结构稳定性的影响,以洺河渡槽为研究对象,通过物理试验得到的混凝土基本力学参数建立ANSYS三维有限元数值模型,研究渡槽结构在水压及温差作用的热流固耦合下的稳定性,揭示渡槽结构运行期温度、应力分布规律,并进行稳定性分析。结果表明:渡槽单受水压作用时,应力集中区域为边墙与底板交界位置。受温差与水压共同作用,水位较低时,温度应力对结构稳定性影响较大,顶部最大位移为5 mm;水位较高时,温度应力与水压共同作用导致边墙向外弯曲,顶部挠度可达5 mm;当气温高于水温时,边墙向内侧弯曲,顶部挠度最大达5.4 mm,但水位达到满槽时,受水压力影响,顶部挠度会减小1 mm。     

冲击映像法在渡槽竖墙空鼓裂缝检测中的应用

某大型调水工程渡槽波纹管灌浆不密实、注浆封堵不严使其内部积水,冬季波纹管冻胀导致渡槽竖墙内部破裂产生空鼓裂缝。受钢筋网密布和波纹管存水的影响,超声法、电磁法均无法有效检测到空鼓裂缝。本文介绍了选用冲击映像法对渡槽竖墙空鼓缝分布范围的检测。经钻芯取样验证,检测结果真实可靠。     

高寒地区水工混凝土防护修复技术与应用

高寒地区水工混凝土建筑物处于超大温差、极端低温、强辐射、大风、干燥等复杂条件,混凝土结构容易产生以冻融破坏为代表的劣化病害,防护修复技术是常用的劣化防治措施之一。通过有限元方法对冻融循环作用下水工建筑材料劣化过程及影响规律进行了模拟计算。结果显示,在周期变温荷载作用下,孔隙水结冰产生的冻胀应力是导致混凝土耐久性降低的主要因素。除了改善混凝土本体抗冻性外,还应采用表面防渗处理,如表面涂层防护,以控制混凝土内部含水量和冻胀应力,提高抗冻融能力。介绍了高寒地区水工建筑物防护修复材料的选择原则、种类特点和施工工艺,总结了防护修复技术在高寒地区的典型工程应用,为高寒地区水利水电工程维护提供了一定的参考借鉴,并从材料性能、配套设备、工艺拓展、标准制定4个方面进行了展望。     

寒区均质土坝混凝土面板冰冻胀破坏的力学分析

为了研究寒区均质土坝混凝土面板在冰盖和土体冻胀共同作用下的受力和破坏问题,对北疆奎屯河流域和玛纳斯河流域几个大中型水库进行了野外实地调查。在此基础上,以柳沟水库均质土坝混凝土面板为研究对象,通过合理假设,运用力学基本理论对冰盖作用处混凝土面板的内力分布情况进行了分析。在力学分析的基础上,提出了面板发生冰冻胀破坏的判断准则。研究结果表明:库水面线附近弯矩最大,混凝土面板在该处容易发生断裂,裂缝往往是贯穿性的,并平行于库水面线。在冰盖作用处混凝土面板上部的接缝填充材料容易发生剪切强度破坏。     

南水北调洺河渡槽施工期温控防裂仿真计算

南水北调中线洺河渡槽工程采用C50高性能混凝土,发热速度快,发热量高。对于槽身底板、侧墙、纵梁和横梁等薄壁结构来说,在浇筑早期容易产生表面裂缝,并可能进而发展成为贯穿性裂缝。另外,由于渡槽分两层浇筑,当上层新浇侧墙混凝土温度下降时,受老混凝土约束,容易产生贯穿性裂缝。利用仿真计算遴选不同月份施工时渡槽混凝土的温控措施及温度控制指标,以便反馈设计和指导施工,达到渡槽混凝土施工期防裂的目的,并可为类似工程提供参考。     

XYPEX增强混凝土抗冻性能的试验研究

冻融破坏是季节冻土区水工混凝土建筑物的主要破坏形式,轻则影响建筑物的观瞻,重则威胁工程的使用寿命和安全运行.本文根据XYPEX增强混凝土抗冻性能的试验,研究分析了XYPEX对混凝土抗冻性能的影响,并对XYPEX增强混凝土抗冻性能的作用机理进行了探讨.     

冰冻对面板坝接缝止水结构可靠性的影响研究

针对冬季低温条件下面板坝接缝止水结构抗冻胀的可靠性问题,通过设计室内模型试验,模拟了不同降温速率下冻胀对锚固系统的拉拔破坏力值及冰与螺栓、冰与扁钢压条和冰与橡胶盖板的冻结强度参数。研究了冻融循环对C30混凝土中膨胀螺栓锚固力及不同灌封型式的影响。最后在分析漂浮冰块撞击防渗盖板产生破坏的基础上,结合试验测试结果,提出了寒冷地区止水锚固体系设计及施工中应注意的主要问题和建议。     

盐冻作用下水工混凝土强度演化模型

寒区盐湖、盐渍土地区水工混凝土结构强度劣化问题突出。基于各向同性连续损伤力学理论,建立了混凝土相对动弹性模量与相对抗压强度的定量关系,提出了硫酸盐侵蚀和冻融协同作用下水工混凝土强度演化模型,并进行模型验证,最后将模型应用于引大入秦庄浪河渡槽结构性能评估。结果表明:该模型能较好地反映受盐冻侵蚀作用下混凝土强度的变化规律;渡槽数值计算结果与运行状况相符,随盐冻侵蚀劣化时间增长,槽身最大压应力和最大位移增加,最大拉应力减小;盐冻协同作用会加快渡槽劣化速率,渡槽运行59.1 a后会发生破坏。研究结果可为寒旱地区受盐冻侵蚀水工混凝土性能评估和运行维护提供理论依据。     

透水衬砌在高地下水位渠道改建中的应用

高台县七坝干渠地处严寒地区 ,原渠道为土渠 ,渠道沿线地质条件较差 ,渗漏严重 ,地下水位较高 ,如采取普通的刚性衬砌形式 ,冻胀破坏十分严重。结合渠线地质条件 ,采用混凝土异形砖结合干砌石的透水衬砌形式进行渠道改建 ,达到了防止冻胀、规整渠道、减少渗漏的目的。     

冬季输水梯形渠道冻胀时水力因素对刚性衬砌层内力影响研究

对于冬季输水渠道,在其基土冻胀作用时边坡混凝土板力学模型得到实践工程检验的基础之上,又以实际工程渠道为参数,理论分析了在特定冻胀力作用类型及计算方法的条件下,其渠道坡角、水深和边坡混凝土板厚度的变化对边坡混凝土板内力的影响规律。结果表明:冬季输水渠道边坡板在冬季渠基土冻胀的过程中有沿坡面整体上移的趋势;在渠基土边坡整体稳定的前提条件下,增大渠道坡角、减小渠底宽、提高渠内水位可大大减少渠道冻胀作用时边坡板的内力,降低渠道冻胀破坏的机率;通过增加边坡板的厚度来提高渠道抗冻胀破坏能力是不可取的。该成果为季节冻土区冬季无冰盖输水渠道的抗冻胀破坏设计指出了设计新思路。根据设计流量,设计并调整渠道水力参数,尽可能使渠内水深提高,不仅降低渠道冻胀破坏的机率,还可以减少渠道用地面积和土方工程量。