高强抗冲磨混凝土在泄洪闸底板的应用
2012-03-20王二强刘兴华
王二强,刘兴华
(北京领邦施而固新材料股份有限公司,北京 101102)
0 前言
喀群引水枢纽位于叶尔羌河出山口处,地处新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县喀群乡境内。 喀群引水枢纽包括一首两渠,即叶尔羌河喀群引水枢纽,西岸总干渠,东岸总干渠及相应的配套工程。该工程始建于1952年,1982年改建,至1987年2月建成。
喀群引水枢纽经过20 多年的运行,存在着一些影响工程安全运行的隐患和问题,特别是泄洪闸闸底板混凝土磨损非常严重,严重影响喀群水利枢纽的正常使用。
图1 泄洪闸底板混凝土磨损
目前喀群引水枢纽泄洪闸闸底板的主要问题是由于混凝土抗冲磨性能较差,在乱石、泥沙的长期冲磨下,混凝土剥落、露石,特别是叶尔羌河中含有很多直径半米左右的巨石,这些巨石在水流的带动下,冲击混凝土底板,对混凝土造成极大的破坏。
1 维修方案
陕西省西北水利水电设计院勘察现场后,针对现场混凝土的实际工作情况,提出采用C80 高强、抗冲磨混凝土进行维修加固,同时在高强抗冲磨混凝土中植筋及挂钢丝网,提高混凝土的抗冲击能力。钢丝网采用丝径2.1mm,网孔尺寸50.8mm×50.8mm,植筋间距500mm,植筋深度100mm。高强抗冲磨混凝土技术指标见表1。
表1 高强抗冲磨混凝土技术
2 施工工艺及技术要求
由于现场泄洪闸闸底板破损非常严重,混凝土内部钢筋几乎都被冲走,个别部位混凝土磨损深度超过30cm,为了保证维修加固方案顺利进行,同时保证现场工程施工质量,施工工艺按图2方案进行。技术要求如下。
2.1 破除松动混凝土
使用大型风镐对破损松动混凝土进行破除,保证底层混凝土结实坚固,破除时不得使用蛮力进行打砸破坏。
2.2 植筋锚固
植筋采用φ18mm 螺纹钢筋,钻孔直径22mm,植筋深度不小于100mm,植筋间距不大于300mm,如图3所示。
图2 泄洪闸底板维修加固施工工艺
图3 植筋锚固
2.3 界面剂涂刷
界面剂采用乳液型界面剂,使用毛刷取浆液涂刷在基底混凝土表面,涂刷一遍,不得重复性涂刷或漏刷。
2.4 钢丝网铺设
界面剂涂刷完毕后,铺设钢丝网,钢丝网与植筋使用扎丝固定;钢丝网铺设时,搭接宽度不小于100mm,如图4所示。
图4 钢丝网铺设
2.5 高强、抗冲磨混凝土浇筑
高强、抗冲磨混凝土浇筑依照DL/T5144-2001 进行。混凝土厚度浇筑一半时,铺设中间层钢丝网,并继续浇筑混凝土,中间间隔时间不得超过20min。混凝土养护措施依据DL/T5144-2001 进行。
3 维修效果评价
由于施工时,正处于叶尔羌河的汛期,水流量比较大,考虑到泄洪闸处的洪峰压力,闸底板维修加固施工完毕后,混凝土仅养护10 天后工程即正式投入使用,见图5。汛期阶段6月~9月,喀群水站水流量为3970 m3/s,工程投入使用两个月后进行检查,混凝土未出现开裂情况,高强、抗冲磨混凝土破损面积占施工总面积的0.2%,单块最大破损面积尺寸为200mm×200mm,破损深度0.6cm。
图5 抗冲磨混凝土投入使用
4 结论
高强抗冲磨混凝土在养护阶段即投入使用,经过高速水流、泥沙、巨石的冲刷破坏,混凝土未出现大面积破损及开裂,说明高强、抗冲磨混凝土应用在闸底板维修领域是非常可行的。
高强抗冲磨混凝土经过使用未出现开裂及空鼓现象,说明植筋和双层钢丝网铺设,增强了高强抗冲磨混凝土与基底混凝土的粘结力及混凝土的韧性。
[1] CECS203:2006 自密实混凝土应用技术规程[J]
[2] DL/T5144-2001 水工混凝土施工规范[J]
[3] GB50367-2006 混凝土结构加固设计规范[J]
[4] DL/T 5207-2005 水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范[J]