摘 要:文章結(jié)合筆者的實際工作經(jīng)驗,簡要地闡述了水庫除險加固的必要性,從而針對水庫除險加固中水閘設(shè)計及質(zhì)量控制進行了深入地分析,以供大家參考。
關(guān)鍵詞:水庫;水閘設(shè)計;除險加固;質(zhì)量控制
隨著我國科技的不斷發(fā)展,建筑材料性能得到了進一步的提升,水閘在水庫除險加固中得到了廣泛的應(yīng)用。在水庫底板施工過程中,底板一旦出現(xiàn)問題,將會直接影響工程質(zhì)量和進度。因此,底板問題成為了水利工程除險加固的重點;在水庫除險加固設(shè)計中,我們應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境、地質(zhì)條件、施工工藝以及管理等要求合理布置水庫,以確保水利工程施工質(zhì)量。
1 水閘對水庫大壩除險的作用
。1)一般來說,水庫大壩的周圍經(jīng)常會存在一些居公路、良田以及公共建筑設(shè)施,這些設(shè)施與人們生活與工作息息相關(guān)。在水庫大壩運行中,如果水閘受到破壞,將會給這些設(shè)施帶來較大的損壞,從而嚴(yán)重威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全,因此,我們需要提高水庫大壩中水閘設(shè)計質(zhì)量,以提高閘基承載力,確保閘壩的穩(wěn)定性。
(2)由于水閘所處環(huán)境的復(fù)雜性和多變性,這就要求我們對于不同的水閘工程,根據(jù)不同的破壞形式,并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境進行合理設(shè)計,這樣才能確保施工人員在施工時能夠順利地開展工作,對整個水庫大壩除險加固過程進行有效的控制,保證施工的質(zhì)量,節(jié)約工程成本。
2 水庫除險加固中水閘設(shè)計
2.1 水力設(shè)計
水力設(shè)計主要包括過流能力驗算、閘門控制運行方式和消能防沖設(shè)計計算等。在水閘除險加固設(shè)計過程中,要結(jié)合水位和規(guī)模,對水閘的過流能力進行復(fù)核。當(dāng)采取加厚底板尺寸措施時,水流流態(tài)可能會發(fā)生變化,需要重新復(fù)核水閘的過流能力。如果水閘為穿堤涵閘,閘室后緊鄰的涵洞斷面尺寸、長度變化都可能引起過流能力的變化。
閘門控制運行方式主要是為今后水閘的管理提供技術(shù)支持。因此,需要對閘門的開啟程度以及過流能力進行必要的復(fù)核計算,以便于水閘的運行管理。在消能防沖設(shè)計計算時,要注意特征水位變化引起的計算條件的變化,以此復(fù)核消能防沖工程能否滿足設(shè)計要求。
2.2 防滲排水設(shè)計
水閘的防滲排水設(shè)計是根據(jù)閘基地質(zhì)情況及上下游水位條件等進行設(shè)計計算,其內(nèi)容包括:對水閘的地下輪廓進行布置,設(shè)計防滲、排水設(shè)施的型式、布置和尺寸;滲流壓力計算;濾層設(shè)計;防滲帷幕及排水孔設(shè)計等。除險加固的水閘應(yīng)根據(jù)水閘存在的問題,按水閘實際的防滲、排水設(shè)施布置、構(gòu)造和尺寸進行防滲排水設(shè)計驗算。防滲設(shè)計時,要注意特征水位變化引起的計算條件的變化,同時要根據(jù)已建水閘多年觀測的數(shù)據(jù)對地質(zhì)參數(shù)進行必要的復(fù)核。
2.3 地基處理及設(shè)計
由于閘基處于混凝土底板之下,且閘底板鋼筋混凝土厚度一般均在0.8m以上,鋼筋間距較小,因此,直接對地基加固有一定困難。當(dāng)?shù)鼗寻l(fā)生較大不均勻沉降時,需根據(jù)已有地質(zhì)資料認(rèn)真復(fù)核地基承載力,確定合理的加固措施。必要時增加地質(zhì)勘探工作,取得更為合理的地基土的物理力學(xué)指標(biāo),并采取的合理、經(jīng)濟的施工方案。
3 水庫除險加固中水閘質(zhì)量控制
3.1 底板混凝土配料的質(zhì)量控制
為了確保計量的準(zhǔn)確性,在使用混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)之前一般都要進行必要的保養(yǎng)和校核工作。原材料的配比必須控制在一定的偏差范圍之內(nèi)。對于煤灰、水、砂石一般采用自動系統(tǒng)計量。在實施工作中必須嚴(yán)格按照配料單進行,按照先后順序依次將碎石、水泥、粉煤灰、砂石、水進行投料。自材料組成起,混凝土在攪拌機內(nèi)的攪拌時間不能低于2分鐘。
為了隨時掌握混凝土內(nèi)部的溫度,需要對澆筑的混凝土進行溫度監(jiān)測,測溫點剖面見下圖。
在測溫點布置時,應(yīng)按每隔10m左右布點。測溫儀器采用采用電子測溫儀。同時,配備專職測溫人員,按三班考慮,對測溫人員進行培訓(xùn)及安全交底。測溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),按時按孔測溫,不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔,換班時要進行交接。
3.2 底板混凝土及外部環(huán)境質(zhì)量控制
在水泥水化過程中,前1~3天釋放出的熱量是總熱量的一半。大體積混凝土底板施工時,為控制混凝土里表溫差,一般是采用表面覆蓋的方法來提高混凝土表面溫度。當(dāng)混凝土底板厚度更厚,混凝土強度及入模溫度更高,采用表面覆蓋的辦法提高表面溫度有限,里表溫差不能控制在設(shè)計范圍內(nèi)時,就必須采取其它措施來降低混凝土硬化過程中的內(nèi)部溫度。采用“預(yù)埋冷卻管”通過水循環(huán)冷卻,強制降低內(nèi)部混凝土水化溫度的方法目前運用較多。“預(yù)埋冷卻管”原理是通過高壓水泵將溫度較低的水注入預(yù)埋在混凝土中的冷卻水管中,混凝土內(nèi)部水化熱通過鋼管熱交換導(dǎo)入水中,再通過水的循環(huán)使混凝土中心溫度降溫,從而達到降低混凝土里表溫差的目的。如某商業(yè)綜合體建筑 ,采用循環(huán)水降溫措施,并對方案的可操作性進行分析,F(xiàn)場循環(huán)冷卻水管均分三層布設(shè),其垂直間距500mm。每層管的鋪設(shè)面積均在70%以上,每層分別設(shè)置一個進水口和一個出水口。管徑選用DN40的焊接鋼管,螺紋連接,見下圖。
1)在混凝土施工時,要控制大體積混凝土澆筑方法、澆筑順序,確;炷翝仓|(zhì)量。2)在澆筑完成12小時后立即開啟循環(huán)水進行冷卻降溫。3)測溫工作要連續(xù)進行,溫度上升階段,每3小時測一次,溫度下降階段每6小時測一次,7天后6小時測一次。4)監(jiān)測大氣溫度,入水溫度、出水溫度、水流量、流速并做好記錄,并對記錄數(shù)據(jù)進行比對、分析。若內(nèi)外溫度大于25℃時,應(yīng)及時報告,以便采取措施。可以在循環(huán)水內(nèi)拌和冰水和混凝土表面加強覆蓋,以盡快降低內(nèi)外溫差。
4 結(jié)語
綜上所述,在水庫除險加固中,水閘設(shè)計經(jīng)常受到不同因素的影響,因此,在水閘設(shè)計中,我們需要按照水庫工程設(shè)計及施工要求,在做好混凝土配料、底板分析以及外部環(huán)境控制工作的同時,結(jié)合國內(nèi)外水庫防險加固設(shè)計經(jīng)驗,不斷地完善水庫方案設(shè)計,以確保水庫除險加固設(shè)計的實用性、經(jīng)濟性和耐久性。
參考文獻
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