云山水庫壩下涵管加固處理設(shè)計(jì)

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1、第50卷第9期2014年9月甘肅水利水電技術(shù)GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGYVol．50，No．9Sep.，2014·設(shè)計(jì)與研究·云山水庫壩下涵管加固處理設(shè)計(jì)劉蕓華1,譚劍波2（1.江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江西南昌330029；2.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西楊凌712100）摘要：針對(duì)云山水庫壩下涵管存在的內(nèi)壁襯砌砼質(zhì)量較差、伸縮縫破壞嚴(yán)重、進(jìn)口閘門止水損壞嚴(yán)重等病險(xiǎn)問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及混凝土強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)安全性分析等分析計(jì)算結(jié)果，對(duì)涵管安全性進(jìn)行了全面復(fù)核。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，提出取消初設(shè)涵管內(nèi)襯鋼管方案，采取

2、管身補(bǔ)強(qiáng)加固修補(bǔ)處理。工程改造后，歷經(jīng)多次大流量泄水考驗(yàn)，運(yùn)行狀況良好。關(guān)鍵詞：壩下涵管；修補(bǔ)處理；環(huán)氧砂漿；丙乳砂漿；充填灌漿中圖分類號(hào)：TV698文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：2095-0144（2014）09-0011-031工程概況云山水庫位于江西省永修縣境內(nèi)的龍安河中游，是以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。工程于1958年動(dòng)工興建，1964年大壩基本建成，水庫總庫容5934萬m3。工程樞紐由主壩、副壩、溢洪道、主壩輸水涵管、副壩輸水涵管和電站組成。主副壩均為黏土心墻壩，主壩長(zhǎng)526.5m，最大壩高23.5m，壩頂高程56.8m。主壩涵管為放

3、空、灌溉及發(fā)電輸水涵管，位于主壩左端壩體內(nèi)，為圓形鋼筋混凝土管，管徑1.5m，總長(zhǎng)87.75m，壁厚0.4m涵管底座為混凝土剛性底座（其包角為180°），坐落在砂質(zhì)板巖上；沿管長(zhǎng)設(shè)有5道伸縮縫，用紫銅片塞瀝青麻絲止水，分段長(zhǎng)度依次為5.0～18.0m。涵管經(jīng)過一次改造，即在管外壁包了1層厚0.15m的鋼筋混凝土,管壁厚度增加至0.55m。2初設(shè)階段涵管安全鑒定及加固方案主壩輸水涵管基礎(chǔ)坐落在風(fēng)化砂質(zhì)板巖之上，涵管周圍為壩體填土。已建大壩填土成分復(fù)雜，壩體上部及上、下部邊坡均由風(fēng)化板巖、砂礫卵石等料填筑；壩體內(nèi)部黏土心墻和沖抓防滲墻主要由粉質(zhì)黏土、含礫粉質(zhì)黏土夾黏土

4、、含礫粉質(zhì)壤土組成，局部為灰黑色淤泥質(zhì)黏土，黏土心墻和沖抓防滲墻填土中多含小礫，且為壩附近階地沖積土，防滲性尚好，但由于局部填筑質(zhì)量較差，存在滲漏隱患。根據(jù)云山水庫大壩的安全鑒定結(jié)論，主壩輸水涵管存在的主要問題：涵管內(nèi)壁表面有多處蜂窩、麻面及露筋現(xiàn)象，局部存在裂縫；伸縮縫破壞嚴(yán)重；涵管進(jìn)口閘門止水損壞嚴(yán)重。經(jīng)復(fù)核計(jì)算，涵管結(jié)構(gòu)不滿足抗裂要求，故初步設(shè)計(jì)階段經(jīng)比選［1］，推薦采用以下方案對(duì)涵管進(jìn)行加固處理：將涵管內(nèi)壁表面的蜂窩、麻面、露筋現(xiàn)象和已損壞的伸縮縫進(jìn)行修復(fù)處理，并內(nèi)襯鋼管。鋼管內(nèi)徑1.4m，厚度10mm；鋼管與混凝土管之間空隙回填砂漿，為確保鋼管與混凝土

5、管緊密結(jié)合，對(duì)鋼管與混凝土管之間進(jìn)行接觸灌漿。對(duì)涵管周圍大壩土體（空隙）進(jìn)行充填灌漿［2］，以防止混凝土涵管漏（滲）水和沿管外壁發(fā)生集中滲流而影響壩體安全。3施工階段涵管加固計(jì)算分析為進(jìn)一步查清涵管存在的問題，為采取合理可行的加固處理方案提供可靠依據(jù)，對(duì)涵管進(jìn)行了現(xiàn)狀情況調(diào)查、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)安全性分析［3］等項(xiàng)的計(jì)算分析。3.1涵管現(xiàn)狀調(diào)查2007年9月，為滿足施工需要，云山水庫開始放空，為對(duì)涵管進(jìn)行認(rèn)真、仔細(xì)的現(xiàn)狀調(diào)查創(chuàng)造有利條件，于2007年11月及2008年2月，參建各方一道先后兩次對(duì)涵管進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查。在第一次調(diào)查后，對(duì)涵管表面污物進(jìn)行清洗，并對(duì)涵

6、管進(jìn)行第二次仔細(xì)檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：涵管管身混凝土基本完好；進(jìn)口閘有閘門銹蝕、止水老化且漏水嚴(yán)重；涵管混凝土表面頂部多處分布有蜂窩麻面，少數(shù)幾處有剝落露筋且鋼筋銹蝕的現(xiàn)象；伸縮縫破壞嚴(yán)重，多處填縫材收稿日期：2014-09-06作者簡(jiǎn)介：劉蕓華（1962-），女，江西南昌人，高級(jí)工程師，學(xué)士，主要從事水利工程設(shè)計(jì)與研究。通訊作者：譚劍波（1983-），男，四川江安人，工程師，碩士，主要從事水利工程教學(xué)與設(shè)計(jì)，E-mail：tjb19831@126.com.·11·2014年第9期甘肅水利水電技術(shù)第50卷料已被掏空；未發(fā)現(xiàn)涵管裂縫及管身滲水現(xiàn)象。通過對(duì)涵管內(nèi)表面

7、的鑿槽檢查，發(fā)現(xiàn)涵管內(nèi)表面有厚3mm左右的褐色疏松層，表面約1mm厚層可輕易刮除，內(nèi)側(cè)約2mm厚需用鑿子才能鑿除。松散層以內(nèi)混凝土較堅(jiān)硬，用鐵錘敲打發(fā)出清脆的響聲。經(jīng)初步分析認(rèn)為：①涵管混凝土表面蜂窩麻面、剝落露筋現(xiàn)象基本分布于涵管頂部，涵管頂拱施工難度大，混凝土振搗不充分，施工質(zhì)量較差［4］，是造成涵管混凝土表面損壞的主要原因。②只有頂部少數(shù)幾處有混凝土剝落，露筋銹蝕的現(xiàn)象，露筋范圍小且鋼筋未遭受嚴(yán)重銹蝕損壞。③涵管已運(yùn)行40多年，其內(nèi)表面的疏松層產(chǎn)生主要原因：其一，表面可能有一部分為水流所帶來的附著物；其二，由于工程環(huán)境水對(duì)混凝土具中等溶出型腐蝕，是水流對(duì)混凝

8、土的侵蝕作