沿海港闸水下补强加固施工技术试验研究

本文针对水下混凝土病害整治的传统方法中围堰排水施工的缺陷，提出了病害混凝土水下补强加固新技术，即：水下封缝灌浆堵漏－水下老混凝土凿毛处理－－水下植筋（含布设钢筋网片）－水下浇筑不分散混凝土，该项技术首次应用于苏北沿海黄沙港闸反拱底板裂缝修补加固工程。现场模拟施工试验表明：这一叠合防渗、整体补强技术切实可行，是传统围堰排水施工方法的重大突破；水下浇筑层不分散混凝土各项力学性能指标均满足工程加固设计要     

混凝土建筑物水下补强加固技术研究

本文针对混凝土水下病害整治中传统围堰干法施工的缺陷，结合工程实例，提出水下补强加固新技术。由现场模拟施工试验并经工程实际应用表明，这一结合防渗、整体补强水下施工技术切实可行，水下浇筑薄层不分散混凝土各项力学性能指标，满足工程加固设计要求，新老混凝土结合良好。     

大面积水下混凝土结构加固补强方法研究

结合水闸混凝土底板加固工程，进行水下不分散混凝土加固补强大面积水下混凝土结构的试验研究，采用现场浇筑大型模拟试件，进行底板裂缝模拟、加固补强材料及新老混凝土结合面性能等试验．结果表明，用聚合物混凝土嵌糟补缝、锚固增强新老混凝土结合面、水下不分散混凝土大面积补强的方案是可行的．     

水下不分散混凝土的技术应用分析

水下不分散混凝土是水下混凝土施工技术的一次革命，解决了水下混凝土施工对围堰和排水的要求和混凝土在水下浇筑过程中遭水洗和污染水体的问题。通过水下不分散混凝土技术的施工实践，分析了水下不分散混凝土的技术原理、应用要点和适用范围。     

水下不分散混凝土技术探讨

水下不分散混凝土是一种新型混凝土，尤其是适用于水下施工和水下修补工程，这种混凝土在复合絮凝剂条件下，能够在水中抗离析、不分散、自流平、并且主要物理力学指标满足日本水下不分散混凝土质量标准，同时还具备较好的变形性能和耐久性能等特点，此外，不略排水作业，简化施工工艺，降低综合成本，提高水下混凝土浇筑质量，技术经济指标十分优越，在人有广阔的实际应用前景。     

水下混凝土在天桥水电站大坝除险加固工程中的应用

山西天桥水电站位于黄河中游北干流上,是黄河上最后一座险坝,工程紧邻老泄水建筑物,地形地质条件极为复杂,为确保除险加固项目在干地施工,需修建围堰,形成施工基坑。围堰设计时既要考虑不占压基坑施工区域,又不占压原泄水通道,通过各种类型围堰的分析对比确定为重力式混凝土围堰。而混凝土围堰水下基础处理是施工的难点,采用水下混凝土施工工艺进行混凝土围堰施工,可以避开库区内水下基础开挖的施工难题。该文介绍了狭小区域内水下混凝土的施工工艺,将水下混凝土施工工艺推广应用至施工导流工程。     

沙沱水电站纵向围堰水下混凝土导管法浇筑施工

水下混凝土施工因其作业环境及施工工艺的特殊性被归类为特种作业项目.沙沱水电站纵向混凝土围堰工程在施工过程中合理地进行施工组织,根据现场实际施工情况因地制宜地采用了可行有效的施工技术及工艺,施工整体效果较为理想.介绍了沙沱水电站纵向混凝土围堰工程的水下混凝土施工技术,包括施工方法、施工工艺、浇筑流程、施工控制指标等.     

孔头水电站尾水渠检修门槽水下补强加固

孔头电站为低水头河床式中型水电站,经过水下检查发现检修门槽底部止水钢板底面混凝土处存在多处缺陷。根据设计方案及现场实际情况,采用水下环氧混凝土浇筑补强加固处理技术,最终取得了良好效果,可为类似工程补强加固提供参考。     

混凝土建筑物水下补强加固技术研究

文章介绍采用水下不分散混凝土，PBM聚合物混凝土，LW HW等浆液作为水下加固修补的原材料是有效的，与之相应的施工工艺已成功应用于黄沙港闸反拱底的裂缝修补，该项技术适用于所有水工，海岸工程等结构的水下补强加固和兴建。     

三峡杨家湾港口工程水下混凝土施工

由于施工中所采用的块石的大小和重量未达设计要求，三峡杨家湾散杂货码头的抛石护脚需补强加固。加固工程采取在普通混凝土中掺絮凝剂，进行水下灌块石空隙及覆盖表层，使护脚胶结成整体，以抗冲刷。在有一定流速的水下施工，水下不分散混凝土在水中硬化较慢，凝结时间较长，宜另掺加ＳＨ快硬水泥及有机酸ＡＣ调凝剂。由于絮凝剂具有水下抗分散和不离析的性能，散杂货码头抛石护脚修整加固后，经过汛期洪水考验，效果较好。     

混凝土结构碳纤维复合材料加固技术

碳纤维复合材料补强加固技术是一种新型的混凝土结构加固技术,它利用高强度的碳纤维和专用环氧树脂胶粘贴在结构外表面受拉或有裂缝部位,可以提高混凝土构件的承载力及耐久性,从而使结构得到补强加固。文中简要介绍了该技术的一些特点和方法及水利水电工程应用经验,可供类似加固工程借鉴。     

丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理效果评价

目前拱坝贴厚加固处理大多采用经验方法,为解决拱坝贴厚加固工程的安全性和经济性问题,采用ANSYS有限元计算程序对丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理措施进行非线性有限元分析。选取新老混凝土结合处理的锚杆设置参数(锚杆直径、间距、锚杆埋入老混凝土的深度)及参数水平作为变量,以正交试验设计的思想来安排有限元试验方案,并选取新老混凝土结合面的开裂度作为评价指标。计算结果表明,加厚处理时新老混凝土用锚杆联结可以有效地减小结合面的开裂度,并给出了经济有效的锚杆设置方案。     

静水条件下超疏水性对混凝土 I 型裂缝扩展的影响

高水压力随水流浸入作用于结构缺陷或裂缝缝面导致结构开裂或裂缝扩展的工程问题在国内外多座高坝中均有发生。超疏水混凝土表面对水分具有较强的排斥作用，水流浸入裂缝的范围小于普通混凝土，对于上述工程问题应具有抑制作用。为此，将裂缝受力扩展考虑为 Boussinesq 问题，并借鉴 Westergaard 应力函数，推导了集中荷载下的缝面位移函数和均布荷载下的缝面位移和裂缝延长线应力函数。根据应变能释放率理论，建立了水流入浸导致裂缝扩展的计算模型与迭代步骤，可以进行不同疏水性材料裂缝扩展的定量分析。算例分析表明，相对普通混凝土，超疏水混凝土对高水压下的裂缝扩展具有较好的抑制作用，而且超疏水混凝土裂缝尖端具有更好的应力状态。     

高压水工隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度计算方法评析

针对在复杂工作条件下的高压水工隧洞衬砌裂缝宽度的计算问题,基于国内外现有主要裂缝计算方法理论基础,通过研究内水压力、隧洞半径、衬砌厚度、保护层厚度、围岩抗力、混凝土抗拉强度以及衬砌配筋率等参数对衬砌裂缝开裂特性和扩展规律的影响,结合某抽水蓄能电站高压水工隧洞工程案例,开展各裂缝计算方法的综合评析。结果表明:(1)对高压水工隧洞衬砌而言,衬砌裂缝宽度主要受内水压力、围岩抗力和钢筋应力参数的影响,其中内水压力的影响最为显著;(2)由于裂缝开展规律不同,基于一般混凝土构件建立的裂缝计算方法不适用于高压水工隧洞,并且计算结果明显与实际情况差别较大;(3)弹性地基梁方法对高压水工隧洞衬砌裂缝宽度计算较为合适。     

穿越城区隧洞分离式衬砌承载机理及性能优化研究

近年来我国兴建的穿越城区引水隧洞工程采用了一种新型分离式衬砌,但其承载机理尚不够明晰。以某水资源配置工程中穿越城区的TBM施工输水隧洞为对象,建立输水隧洞分离式衬砌整体三维有限元数值模型,分析了衬砌的变形、受力和承载比等特征。结果表明：设计内压作用下,钢衬和自密实混凝土径向紧密贴合,排水板铺设范围内两者径向变形明显大于管片,排水板铺设范围外三者径向同步变形,钢衬应力水平低且分布极不均匀,管片应力超过抗裂限值,内水压主要由围岩承担,钢衬承载比例明显低于预期;降低钢衬-自密实混凝土界面、自密实混凝土-管片界面的摩擦系数,均能使钢衬应力分布的均匀性增加,有利于钢衬承载性能的发挥,且对管片抗裂有利;提高排水板厚度与综合模量比值d/E,可以提升钢衬承载比,控制d/E在12.4～45.1 mm³/N范围内,可以满足钢衬容许应力和管片抗裂设计的要求,同时使分离式衬砌钢衬主要承担内水压的设计理念得以实现。     

静水压力下混凝土双K断裂参数试验测定

本文主要研究混凝土在机械荷载和水压力的双重作用下,裂缝的起裂、扩展和失稳断裂情况。试验采用楔入劈拉试件,试验时每间隔一定的机械荷载,施加一个循环的一定数值的水压力,直至试件断裂。试验采用“恒定裂缝张开位移”和“恒定荷载”两种加载方式,恒定裂缝张开位移是对水压力作用下的试件进行的定性对比分析,恒定荷载是对固定水压力作用下的试件,通过表面粘贴应变片的方法监测裂缝的起裂和扩展长度。采用混凝土裂缝扩展的双K断裂准则计算了粘聚韧度、失稳韧度和起裂韧度,并与试验测定结果进行了比较。结果表明,随着水压力的逐渐增大,试件的可承受最大荷载逐渐减小,裂缝的起裂提前。     

单裂缝混凝土结构水力劈裂试验

针对不同强度单裂缝混凝土试件开展了两组应力状态下的水力劈裂试验,研究了应力状态、荷载施加方式对试件裂缝扩展过程的影响,分析了裂缝扩展路径上缝内水压演化规律,拟合得到了混凝土试件临界劈裂水压预测模型的定量关系式。试验结果表明,两组不同应力状态下的试件均发生水力劈裂破坏;临界劈裂水压值与轴压的差值均小于试件的劈拉强度值;试件水压尖端的发展滞后于干裂缝的发展。     

结构型钢纤维对混凝土单裂缝渗透特性的影响

为研究纤维对裂隙混凝土渗透性能的影响,借鉴圆盘劈裂试验引入可控裂缝,并采用Supereyes数码显微镜和Image Pro Plus(IPP)图像分析软件对裂缝形态进行了分析。对于带裂缝试件,分别利用变水压和恒定水压渗透试验研究了其抗渗性能;参照达西定律及平板渗流模型,提出了在考虑纤维影响后单裂隙混凝土渗透性能的分析方法。研究表明:在圆盘劈裂试验中素混凝土试件发生脆性破坏、无法控制裂缝的发展速率,而掺入结构型钢纤维后,试件不仅表现出良好的韧性和变形能力,而且可实现裂缝扩展速率的有效控制;结构型钢纤维可提高裂缝曲折度,降低裂缝修正系数和渗透介质通过混凝土的能力。与传统变水压渗透系数相比,恒水压渗透试验得出的修正单裂隙渗透系数可较敏感地反映内部裂缝对混凝土渗透性的影响,定量分析裂缝与混凝土渗透性之间的关系。     

裂缝对混凝土中水分传输影响研究进展

由荷载或环境因素产生的混凝土裂缝,不仅降低了混凝土抵抗水分侵入的能力,还为侵蚀性介质侵入混凝土内部提供附加通道,造成钢筋混凝土结构耐久性不足和使用寿命降低。本文从试验研究和数值模拟两个方面,系统评述了裂缝对混凝土中水分传输影响的研究进展。研究发现,混凝土裂缝中的水分传输系数与裂缝宽度的二次或三次方成正比;裂缝迂曲度的增加能显著降低水分的传输速度;裂缝粗糙度的变化对水分传输速度影响很小;裂缝密度的增加能增大混凝土的吸水量。此外,裂缝的自愈合能够降低水分在混凝土裂缝中的传输速度。研究裂缝对混凝土中水分传输规律的影响可为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供理论依据。最后,在总结已有研究成果的基础上,分析了开裂混凝土中水分传输研究存在的问题,并对未来可能的研究方向给出了建议。