长龙水库隧洞出口段混凝土压力明管的加固设计.pdf
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1、广西水利水电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E SH Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 3 ) 规划设计 长龙水库隧洞出13 段混凝土压力明管的加固设计 彭小云 ( 赣州市水利水电勘测设计研究院, 江西赣州3 4 1 0 0 0 ) 摘要】 针对长龙水库灌引水系统混凝土压力明管的裂缝问题 , 通过方案比选, 采用对明管裂缝进行灌浆封堵处理 和明管内壁粘贴纤维复合材料的补强加固处理方案, 实施后证明: 该方案既解决了混凝土压力明管的裂缝问题 , 又 节约了资金, 取得了良好的经济效益。 【
2、 关键词】 长龙水库; 混凝土压力明管; 裂缝 ; 碳纤维复合材料; 灌浆 o o lt t 分类号 T V 7 3 2 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 3 1 5 1 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 2 2 0 2 1 概 况 长龙水库灌溉及发电引水系统位于大坝右岸 , 由进水口、 压力隧洞、 钢筋混凝土明管及3 条支管组 成。压力隧洞全长2 3 7 in , 压力隧洞末端接混凝土 压力明管, 压力明管主管长3 3 m, 管径1 7 1 1 I n , 混 凝土强度等级为C 2 0 , 管壁厚度 0 6 0 7 in , 双层对 称配筋 , 环向受力筋为 2
3、 2 2 0 0 。压力明管基础 为长石石英砂岩、 粉砂岩和石英砾岩, 弱一 微风化。 2 混凝土压力明管存在问题 2 0 0 6 年对引水系统检查时, 在压力隧洞出口 混 凝土压力明管处发现2 条横向裂缝, 漏水严重, 需要 进行加固。为此, 再对混凝土压力明管混凝土强度 和裂缝进行了检查, 对混凝土压力明管结构安全进 行复核 , 其结果如下 : ( 1 ) 裂缝检查 : 共发现2 条裂缝 , 其中f l 裂缝位 于桩号 0 + 2 4 2 2 4 in 处 , 为横向裂缝 , 长度2 6 i n , 最 大裂缝宽度 1 m m, f 2 裂缝位 于桩号 0 + 2 4 3 7 4 IT I
4、 处 , 为横 向裂缝 , 长度 1 0 6 I n , 最大裂缝 宽度 1 m m。并 对 f l 裂缝钻孑 L 取芯检查 , 钻孑 L 取 芯长度 2 5 c m, 混凝 土岩芯表层有 l 一 3 c m的水泥砂浆面裂缝明显, 3 8 c m处混凝 土岩芯有 细微 裂痕 , 8 c m以下无 明显 裂缝 ; ( 2 ) 压力管混凝土强度检测: 对压力明管的9 个 部位进行混凝土回弹试验, 混凝土的强度均达到 C 2 0 标准值以上 ; ( 3 ) 压力明管结构安全复核: 为工程安全考虑, 混凝土的设计强度一律按C 2 0 混凝土的标准取值, 经复核, 压力明管的配筋及混凝土应力满足结构安
5、全要求。 3 加 固设计 3 1 加固方案 比选 3 1 1 拆除方案 拆除混凝土压力 明管 , 用壁厚 8 mm内径 1 6 m 长4 8 m的A 3 钢压力钢管代替 , 其中1 5 m压力钢管 伸入压力隧洞内与隧洞相接 , 搭接部分设二道截水 环, 钢管与隧洞之间采用细骨料混凝土回填, 设计 概算为9 8 8 2 万元。 此方案处理有以下不利因素: 发电厂房位于明 管右侧, 钢筋混凝土管紧贴发电厂房的钢筋混凝土 岔管, 要对布满钢筋的混凝土岔管进行拆除, 第一 拆除难度大, 拆除历时将较长; 第二要拆除紧贴发 电厂房的钢筋混凝土岔管, 将对厂房造成严重的损 坏, 增加一定的修补费用。 3
6、1 2 补强方案 采用先对明管裂缝灌浆, 然后在明管内壁全断 面粘贴2 层碳纤维布补强加固方案。 碳纤维复合材料不仅质轻、 高强、 防水、 防腐性 能优异 , 而且在高速水流作用下 , 可正常工作 。 Y Z J 一6 潮湿型碳纤维专用粘结胶 , 它是改良型环养 树脂类新型碳纤维粘结材料, 在潮湿 、 有水条件下 粘贴碳纤维或玻璃纤维布, 而且粘贴强度高、 防水 、 【 收稿 日期】 2 0 1 3 - 0 3 - 1 3 【 修回 日期】 2 0 1 3 - 0 4 - 1 6 作者简介】 彭小云( 1 9 8 O 一 ) , 女, 江西f t J I 1 人, 赣州市水利水电勘测设计研究院
7、工程师, 学士, 从事水利水电工程设计工作。 2 2 广西水利水 电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E S &H Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 3 ) 抗冲耐磨 、 耐腐蚀性能好 , 可确保纤维复合材料与 输水洞( 管) 混凝土变形协调 , 共同受力 , 设计概算 为4 1 8 5 万元。与常规的修复加固方法( 钢管衬砌) 等相比, 具有表面平整光滑、 降低糙率、 减少过水断 面水头损失, 还可承担一定的外水压力、 牢固耐久、 施工简单工期短、 造价低等优点。 根据裂缝检查 、 混凝
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