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。     

温瑞灌区瓯江翻水站泥炭塘渡槽及边坡除险加固设计

瓯江翻水站渠道经多年运行,泥炭塘渡槽入口处渠道产生裂缝,出现渗水,引起边坡变形和蠕动,同时在渡槽渠首位置的重力墩墙基础出现淘空现象,墩墙出现裂缝,严重威胁渠道及渡槽的安全运行,对渡槽处及变形的渠道边坡进行加固处理。介绍了温瑞灌区渠道渡槽及边坡工程除险加固设计中的技术处理与经验总结。     

沙河涵洞式渡槽结构受力分析

采用有限单元法对沙河涵洞式渡槽结构在运行过程中的受力情况进行了计算,分析时考虑了渡槽结构目重、水荷载、河道扬压力、风载、人行荷载、温度荷载等10种计算工况.结果表明:在各种单荷载因素中,对沉降量影响较大的因素是结构自重和渡槽内水荷载,正常运行时温变荷载基本不影响结构的沉降量;涵洞式渡槽结构的最大拉应力发生在渡槽内跨中断面的侧墙与底板交接处,方向为环向;最大压应力发生在涵洞两竖墙之间中部的渡槽底板上,方向为纵向;其他部位的拉、压应力值都比较小.     

滏阳河渡槽槽壁脱空检测技术

针对滏阳河渡槽矩形薄壁梁式渡槽结构的槽壁混凝土脱空开裂后的灌浆效果检测,提出了在渡槽槽身待测区域划定测区,采用混凝土超声横波层析成像技术检测化学灌浆密实度。检测结果表明芯样裂缝内灌浆料填充饱满。混凝土CT成像仪检测结果未发现内部空洞、脱开现象。灌浆部位粘结性能检测结果表明芯样抗拉试验断裂位置未与裂缝灌浆部位重合,化学灌浆起到了恢复渡槽槽身整体性能的目的。     

预应力排水渡槽横梁影响研究

针对南水北调中线工程某典型预应力排水渡槽结构,采用三维有限元方法,对空槽和设计水位时渡槽结构受力状态进行分析,研究了横梁间距、高度、厚度变化对底板、纵梁和竖墙的受力及变形影响规律,指出:竖墙相应应力简化计算时不必考虑横梁作用;横梁厚度对各纵梁协调变形有一定影响,但不显著;增加横梁高度来提高结构稳定性的效果比较明显.     

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。     

预应力排水渡槽横断面受力研究

针对南水北调中线工程某典型预应力排水渡槽结构,采用三维有限元方法,研究了纵梁厚度、竖墙厚度、底板厚度变化对纵梁、横梁、底板和竖墙的受力及变形影响规律。结果表明:横梁下表面所受的横向拉应力随着纵梁厚度的增大而减小;纵、横梁竖向位移随着竖墙厚度的增大而减小;横梁下表面所受横向拉应力随着底板厚度的增大而减小。     

恰克拉克跨河渡槽侧墙混凝土产生裂缝的原因及处理办法

分析了恰克拉克跨河渡槽侧墙裂缝产生的原因，提出了消除裂缝的控制措施。     

环氧树脂修补渡槽裂缝

柘林灌区总干渠一九七五年兴建了桃花垅、西园、大坪三座双悬臂结构的渡槽,设计流量约在25立米/秒以上,渡槽长度分别为248、158及778米,这三座渡槽,在施工中和竣工后,先后不同程度在槽身侧墙及底板部位发生多处裂缝。为了保证渡槽安全运行,19T6年将较为严重的西园、桃花垅两座渡槽的裂缝采用环氧树脂沙浆修补,修补情况简介如下。一、裂缝的发生和观察情况     

某渡槽混凝土立墙裂缝化学灌浆处理实践

南水北调中线禹长三标矿务局南沟渡槽在浇筑完工后检查发现,混凝土立墙表面有细微裂缝等质量缺陷。分析裂缝产生的原因后,认为在渡槽立墙浇筑时适缝夏季,因赶工期,混凝土养护未能及时到位,致使混凝土内外部温差增大,最终导致混凝土表面产生裂缝。经研究决定采用化学灌浆的方法对裂缝进行修补处理。详细介绍了裂缝修补灌浆的施工方法、工艺流程以及在处理过程中应注意的事项。事后检查,处理效果满足抗渗要求。     

放水河渡槽混凝土冻胀裂缝处理技术

混凝土结构裂缝不仅影响建筑物美观,尤其是影响建筑物承载力和使用寿命。混凝土产生结构裂缝原因很多。处理措施也多种多样。冻胀裂缝属于结构裂缝中的一种。通过对放水河渡槽次梁冻胀裂缝部位进行挂网,用高一个强度等级的混凝土进行修补,对主梁冻胀裂缝进行化学灌浆．并在垂直裂缝方向粘贴碳纤维布进行补强加固,并采用槽身充水试验检测。实验数据充分证明了主、次梁的整体性得到了恢复,结构的耐久性得到了保证,渡槽可以正常使用。     

锦屏水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理

锦屏水库大坝1975年建成运行后,多次发现坝体存在纵横向的表层及内部裂缝,经对裂缝成因分析,大坝存在的裂缝主要是由坝体填筑方法不合理及填筑质量差造成的。因无法确定坝体是否存在其他裂缝,仅采用开挖回填、充填灌浆等方法对已发现裂缝进行处理,不能从根本上解决大坝存在的病险问题。建议在大坝原防渗轴线设混凝土防渗墙,墙下坝基进行帷幕灌浆,再造完善的防渗体系,即使坝体内有裂缝存在,也不影响大坝的安全。     

改性环氧树脂在补强加固工程中的应用

介绍了山东聊城王堤口引黄渡槽Ａ盖梁两端严重断裂裂缝情况。采用改性环氧树脂化学灌浆和粘钢锚固新技术，对工程进行了维修加固处理。工程处理后即投入使用，保证了工程安全运行。     

高喷防渗墙在隔水倒虹吸施工围堰中的应用和质量控制

结合东深供水改造工程隔水倒虹吸围堰高喷防渗墙施工及监理工程实践,分析介绍高喷防渗墙垂直防渗技术在施工围堰防渗中的运用和实际防渗效果,探讨高喷防渗墙监理质量控制的有效方法。     

龙滩重力坝三维仿真与劈头裂缝问题研究

龙滩重力坝通航坝段坝轴向长度达88m,下部设2条横缝,无纵缝,不进行接缝灌浆前的二期冷却,坝内温度下降极慢,因此上游面坝轴向应力很大,极易产生劈头裂缝。作者对该坝段施工过程进行了多种工况的温度场与应力场的三维仿真计算。计算结果表明,即使采取了一系列综合温控措施,无保温时,在年变化气温影响下,冬季仍会在上游表面引起2 0～2 2MPa的坝轴向拉应力,寒潮引起的拉应力在3 0MPa以上,二者叠加,可达5 0MPa以上,足以引起表面裂缝,蓄水后会扩展为较深的劈头裂缝。仿真结果表明,用4～5cm厚的苯板贴在上游表面,可将上游表面的拉应力控制在1 6MPa以内,有效地防止表面裂缝的产生,并因此而避免劈头裂缝的产生。     

梁式多侧墙渡槽结构地震位移响应分析

以开口型渡槽为研究对象,应用housner理论,建立流固耦合力学模型,选择中周期地震波,施加于渡槽结构的X、Y、Z方向,运用ANSYS分析软件及结构动力分析的时程分析法,对渡槽结构进行地震响应分析,计算4种工况(空槽、中槽过水、两边槽过水、全部过水)下,渡槽结构各部件(槽身、槽墩、侧墙、底板)的位移响应。结果可知,槽身侧墙的横向抗震能力相对较低,是各种工况下的安全控制因素;流固耦合作用下,渡槽的不同结构部位,其最不利的工作状况不同;水平向地震影响(无论是横槽向还是顺槽向)下,工况4最为不利;槽身横槽向地震位移远大于顺槽方向;水平向地震激励引起的渡槽地震响应,大于竖向激励引起的地震响应。     

贵州省大方县小箐沟水库大坝裂缝研究及处理方案

对小箐沟水库供水工程大坝垂直裂缝形成情况和成因进行了分析,并对化学灌浆处理的加固原理、灌浆材料、浆液配合比、施工工艺和灌注效果等进行探讨研究。施工后情况表明,大坝裂缝采用化学灌浆是可行的,且效果显著。     

U形渡槽流固耦合动力作用研究

为了研究强震下渡槽的流固耦合动力作用,本文首先用VOF模型验证了渡槽内水体响应的非线性,然后通过位移有限元方法建立了U形渡槽流固耦合模型,并根据地震作用的特点构造了一组Ricker子波,分别计算了刚、柔性槽体模型的动力时程响应。计算结果表明,渡槽流固耦合动力作用的强度主要受流体晃动频率、槽体自振频率两个因素控制,当外界激励的频率接近这两个频率时,渡槽的流固耦合动力作用将变得十分显著;当激励频率达到水体晃动频率的2倍时,水体主要运动方式将由表面晃动转变为整体惯性运动;地震作用下水体动力响应的非线性可以忽略。这些现象在渡槽抗震设计中应当引起足够的关注。     

渡槽水毁及其它破坏的修复

跨越河流、沟谷的渡槽 ,其进、出口段一般为填方渠道 ,如遇超标准大洪水 ,水流溢出渡槽 ,将对渡槽支墩基础和填方区产生冲刷 ,由此造成支承及槽身结构产生倾斜、开裂 ,槽身连接部位发生错动使止水拉裂 ,冲刷严重时可能导致渡槽整体倒塌。分析了水毁渡槽破坏的机理 ,并提出了相应的修复措施 ,如加固渡槽支墩、地基变形的处理、槽身及支承结构裂缝的修补、渗漏问题的处理、表层混凝土剥蚀及钢筋锈蚀的处理等。对每一个处理方法作了全面介绍