2010年一級建造師《管理與實(shí)務(wù)》精華輔導資料(65)
首先從工作程序來(lái)看,第一步應查明質(zhì)量真實(shí)情況,系統地進(jìn)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(guān)測并作長(cháng)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(wèn)題及其影響,必要時(shí)作模型試驗驗證,確定其補強設計條件;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(jìn)行小規模的處理,取得經(jīng)驗并伎處理工藝逐步完善;第五步大規模進(jìn)行補強處理施工。
其次從補強處理的技術(shù)措施方面來(lái)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(shí)可以稍大,一般6~10㎡布置一個(gè)鉆孔;灌漿后進(jìn)行鉆孔檢查,遇有必要,在兩孔間加密進(jìn)行第二序第三序鉆孔灌漿。
在混凝土大壩質(zhì)量問(wèn)題十分嚴重的情況下,單純采用灌漿措施是難以完全達到預期效果的。例如在壩體滲漏十分嚴重的情況下,很難設想完全依靠灌漿達到恢復防滲的效果,裂縫情況特別嚴重,尤其是在平行壩軸線(xiàn)方向貫穿性裂縫時(shí),更不能完全依靠灌漿恢復大壩整體性。少量質(zhì)量特別壞、不能進(jìn)行有效處理的還應當考慮挖除,更不是灌漿處理所能解決問(wèn)題的。例如:
第一、大壩上游面防滲結構破壞以后。危害極其嚴重,特別是建筑物擋水以后,光憑灌漿處理很難完全恢復防滲的效果。要徹底解決防滲問(wèn)題,無(wú)論是在施工期間或運轉期間都應當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(méi)有很大困難的,只要需要。就應當堅決地做,不能存僥幸思想。在運轉過(guò)程中如果發(fā)現壩體滲漏,而灌漿措施又不能達到預期的效果時(shí),應當考慮放空水庫進(jìn)行補強處理。防滲護面結構措施有多種,根據國內外經(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,應當根據工程規模、重要性、施工條件、有無(wú)放空水庫、放空水后對國民經(jīng)濟的影響等條件,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較后考慮采用那一種修補措施??梢苑趴账畮爝M(jìn)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(jiǎn)易措施,但在大壩運轉期間。如放空水庫修理將造成巨大的損失時(shí),一勞永逸地進(jìn)行徹底處理,因此防滲處理應當根據具體情況分別對待,在壩體滲漏不太嚴重的情況下,可以采取灌漿補強,一般即能夠滿(mǎn)足需要。反之,如果滲漏情況十分嚴重。必須加強防滲護面工程時(shí),應當堅決采取措施,進(jìn)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(xiàn)方向的貫穿裂縫,其性質(zhì)最為嚴重,貫穿性裂縫破壞了大壩整體性,如不進(jìn)行有效的處理,則會(huì )引起壩體應力重新分布,在大壩上游面出現危險的拉應力。平行壩軸線(xiàn)方向的貫穿性裂縫單純依靠水泥灌漿很難滿(mǎn)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,因而計算穩定可以作為整體來(lái)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,根據蘇聯(lián)在第二次世界大戰以后恢復德尼伯爾水電站所進(jìn)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(guò)大口徑鉆機檢查發(fā)現,大于1mm的裂縫經(jīng)灌漿處理后基本上達到緊密結合的目的,混凝土芯的極限抗剪強度曾達(0.16~0.20)Mbra.據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,因而灌漿后水泥結石并不能使混凝土真正恢復整體性,因而大大降低了抗剪強度,也就不能恢復大壩抗剪的作用。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(kāi)度很小,根本不能灌進(jìn)漿體,而裂縫張開(kāi)度較大,一般均能為水泥漿充滿(mǎn),至于灌漿后縫面上的抗剪強度試驗結果也不完全—致,一般認為德尼爾試驗的成果是偏低的,而丹江口工地進(jìn)行試驗的結果縫面的抗剪強度可以達到完好混凝土的90%左右(應該指出,在達到抗剪強度時(shí),縫面的剪切變形值,大大超過(guò)完好的混凝土,亦即達到同樣變形時(shí)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,但不論灌漿后恢復抗剪強度如何,單純依靠灌漿處理還是不夠安全的,應當結合結構處理。
結構處理有多種方法,一種是小豐滿(mǎn)補強時(shí)所采用的鋼筋錨栓。另一種方法是在壩體達到穩定以后,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?jì)?yōu)良的混凝土,這種方法在丹江口補強研究過(guò),可能是最有效的措施,但施工上比較復雜??磥?lái)只有裂縫情況不十分嚴重,采用前一種方法是簡(jiǎn)易可行的。
當壩塊高度尚低,發(fā)現貫穿裂縫時(shí),設置大量的跨鋼筋對防止裂縫在上部新澆混凝土中繼續發(fā)展,也有一定效果。平行壩軸線(xiàn)方向的貫穿性裂縫處理,還需要根據其產(chǎn)狀,即裂縫的長(cháng)度、寬度、走向、傾斜度等來(lái)判明其嚴重性,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有盡有,其影響極為復雜,這時(shí)一般水泥灌漿很難收到預期效果,甚至采取結構補強措施也難以做到完全有效,這時(shí)往往不得不考慮挖除后重新回填,回填時(shí)只要嚴格控制施工質(zhì)量及溫度應力,一般新老混凝土是可以結合好的。
在進(jìn)行補強灌漿和結構措施以后,校核大壩應力分布與抗滑穩定仍不能達到足夠安全時(shí),可以采用擴大斷面加大壩體的辦法以茲補救。在混凝土大壩基礎部位施工質(zhì)量問(wèn)題嚴重者,還應特別注意加強基巖帳幕灌漿與固結灌漿,基巖與混凝土接觸灌漿等。
大壩混凝土質(zhì)量問(wèn)題的處理方法,一般不外是鉆孔灌漿;局部的結構加固;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(shí)可以根據需要選擇一項或多項。


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