水電站水工泄洪隧洞加固處理措施

1、工程概況xx水電站位于xx省xx縣xx鄉(xiāng)xx村附近，是一座具有發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水庫(kù)工程。工程樞紐建筑物包括：混凝土面板堆石壩、溢洪道、水工泄洪放空隧洞、發(fā)電引水隧洞、廠房等。壩址以上控制流域面積1714km2，水庫(kù)總庫(kù)容0.982×108m3，電站總裝機(jī)容量為3×12.5Mw，多年平均發(fā)電量1.312×108Kw·h。水工泄洪隧洞布置在左岸溢洪道左側(cè)，主要起泄洪、放空和沖砂作用，當(dāng)樞紐建筑物需要檢修時(shí)可利用該洞放空庫(kù)內(nèi)蓄水，施工期兼做施工導(dǎo)流隧洞。水工泄洪隧洞由進(jìn)水口、洞身及出水口三部分組成，洞身段全長(zhǎng)309.18m，洞徑8.0m，其中樁號(hào)0+015.00～0+093.87為斜井段，其它部分均為平管段，平管段底坡為4.688‰；洞身沿線均為粗粒似斑狀黑云母花崗巖，巖性單一，洞身絕大部分置于弱風(fēng)化下部～微新巖體之中，整個(gè)洞身地質(zhì)條件較好。原設(shè)計(jì)隧洞洞身采用250#鋼筋混凝土襯砌，除樁號(hào)0+102.87～0+142.87洞段襯砌厚度為0.8m厚，雙層配筋外。其余洞段襯砌厚度均為0.4m厚，單層配筋。泄洪放空洞出口采用消力戽消能。水工泄洪隧洞從1993年10月開(kāi)始施工，到1995年元月基本結(jié)束。由于水工泄洪隧洞施工工期較緊，管理工作跟不上，加之當(dāng)時(shí)混凝土拌和樓未投入使用，水工泄洪隧洞混凝土施工采用小型的拌和機(jī)拌和，導(dǎo)致隧洞洞身襯砌混凝土澆筑質(zhì)量極不穩(wěn)定。2、水工泄洪隧洞破壞情況1994年9月1日（工程截流）至1998年9月24日（工程下閘蓄水），水工泄洪隧洞在施工導(dǎo)流期運(yùn)行了四年整，在此期間通過(guò)最大流量為500～600m3/s（泄洪洞設(shè)計(jì)泄洪量為780m3/s）。下閘蓄水后，進(jìn)隧洞檢查，發(fā)現(xiàn)泄洪洞洞身表面沖刷嚴(yán)重，洞身混凝土破壞基本情況如下：在洞身下平洞段（樁號(hào)0+142.87～0+279.87）處，因在導(dǎo)流泄洪過(guò)流時(shí)間長(zhǎng)，洞身混凝土及鋼筋出現(xiàn)了嚴(yán)重沖刷破壞。洞身拱底部受力鋼筋和分布鋼筋被拉出，大部分鋼筋已變形甚至斷裂，拱底部混凝土沖蝕現(xiàn)象特別嚴(yán)重，最大深度達(dá)200mm左右。由于鋼筋被拉出，洞身左、右兩側(cè)腰線以下混凝土保護(hù)層大部分被剝落，混凝土保護(hù)層已成片缺失。少數(shù)環(huán)向受力鋼筋全部被拉掉，鋼筋外混凝土保護(hù)層呈環(huán)狀剝落。3、水工泄洪隧洞施工導(dǎo)流期間沖坑形成原因分析根據(jù)施工導(dǎo)流結(jié)束后，對(duì)水工泄洪隧洞洞身檢查及分析，在施工導(dǎo)流期間水工泄洪洞內(nèi)沖坑形成的原因有以下幾點(diǎn)：a.檢查時(shí)采用回彈儀對(duì)水工泄洪隧洞沖坑區(qū)底板等部位原混凝土進(jìn)行檢測(cè)，洞身混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)極不穩(wěn)定，而且強(qiáng)度偏低。b.隧洞進(jìn)口底板無(wú)淤積物，沖坑內(nèi)充填有塊石、卵石等推移質(zhì)，裸露的底板混凝土面上塊石、卵石等似回旋狀，沖坑顯然受到夾石水流的沖磨。c.水工泄洪洞隧在施工導(dǎo)流期間，夾砂（塊石、卵石等）水流通過(guò)隧洞底板磨損區(qū)，水流發(fā)生紊亂，推移質(zhì)撞擊磨損面，加速?zèng)_坑的形成和發(fā)展。d.當(dāng)水工泄洪隧洞混凝土保護(hù)層被沖蝕后鋼筋出露，高速水流中的樹(shù)枝、雜草掛在鋼筋上，在高速水流的作用下，對(duì)鋼筋形成很大的拉力，使鋼筋變形，并剝落兩側(cè)的混凝土保護(hù)層，導(dǎo)致水工泄洪隧洞內(nèi)襯混凝土中布置的鋼筋被拉變形、拉斷、甚至被拉出。4、水工泄洪隧洞沖坑處理加固設(shè)計(jì)及專(zhuān)業(yè)公司施工考慮泄洪隧洞洞身圍巖整體穩(wěn)定性較好，整條洞身的混凝土損壞程度不同，且絕大多數(shù)段損壞深度大于100mm，因地制宜的采用比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土并配置鋼筋網(wǎng)進(jìn)行洞身加固較合適，而且混凝土具有較易澆筑與振搗，價(jià)格較便宜等優(yōu)點(diǎn)。4.1水工泄洪隧洞沖坑處理設(shè)計(jì)加固處理均采用300#細(xì)石混凝土，所有澆筑混凝土范圍內(nèi)，設(shè)置2000mm×2000mm梅花形布置的Φ20錨桿，錨孔深400mm，錨桿頂端距新混凝土面30mm凈距。凡腰線以下部位的加固，重新布置鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)架設(shè)平整，相鄰鋼筋高度不相差5mm，鋼筋間距誤差不大于10mm，所采用鋼筋型號(hào)與原設(shè)計(jì)相同。新的環(huán)向受力鋼筋與原環(huán)向受力鋼筋焊接，焊接長(zhǎng)度大于規(guī)范要求?；炷帘Ｗo(hù)層凈距50mm.澆筑時(shí)混凝土應(yīng)振搗密實(shí)。拱頂混凝土澆筑應(yīng)填實(shí)，根據(jù)需要增加回填灌漿。因泄洪放空洞通過(guò)四年時(shí)間的導(dǎo)流運(yùn)行，所以剝蝕破壞區(qū)域新老混凝土結(jié)合面都要將老混凝土表面鑿毛。洞身下平洞段（樁號(hào)0+142.87～0+279.87）以腰線為界，上、下半拱分別處理。上半拱受力鋼筋被拉出和拉斷的地方，將鋼筋周?chē)炷凌徣?0mm，形成倒坡型條狀凹槽和局部片狀凹?jí)K，并保證原有鋼筋露出足夠長(zhǎng)的焊接接頭，焊接鋼筋使其復(fù)位后，再澆筑混凝土。下半拱因大部分受力鋼筋和分布鋼筋被拉出、變形、甚至斷裂，混凝土已遭到嚴(yán)重破壞，鑿去損壞的混凝土，鑿深距混凝土表面150mm.然后再布設(shè)鋼筋網(wǎng)，焊接鋼筋接頭，澆筑混凝土。借列季屢掉4.律2滅水工泄洪隧洞伏加固處理施工德沖趙繼窮4.2.示1亭工藝流程央情鹿清理隧洞柳內(nèi)泥砂等雜扛物局→寫(xiě)鑿毛加固面表質(zhì)層混凝蟲(chóng)土犯→駛布設(shè)鋼筋辱網(wǎng)隊(duì)→井立識(shí)模鈔→電高壓沖載洗淹→結(jié)加固面表面抹造水泥既漿雄→盞澆筑混凝傅土憑→器養(yǎng)雕護(hù)鳥(niǎo)→企質(zhì)量檢查。各因開(kāi)骨胳4.2.摸1壟重要工藝技術(shù)檢要求免堤車(chē)清理隧洞洽內(nèi)泥砂等雜物撈：水工泄洪隧愛(ài)洞因施工導(dǎo)流弟已運(yùn)行四年，左洞內(nèi)沉積有泥影砂、塊石、卵汪石等雜物，必原須在隧洞加固雄處理前全部清饑?yán)砀蓛?。筑窩喂鑿毛加固稻面表層混凝土嫂：為確保隧洞因新老混凝土結(jié)耍合，老混凝土致結(jié)合面表察層觸|批考模試耍|化大渣|易均應(yīng)進(jìn)行鑿毛告處理，隧洞沖陶坑加固面需鑿睡成深度大銜于元100m碎m漁的漏斗狀槽，填以便布置鋼筋俱網(wǎng)。左乒矩布設(shè)鋼筋里網(wǎng)：首先根據(jù)頸設(shè)計(jì)要求布設(shè)駛錨固鋼筋，然隔后用鋼絲刷和泉砂布打磨干凈狀隧洞沖蝕的原尿混凝土配置鋼厚筋上的銹蝕，斑并將其復(fù)原同讓新布設(shè)的鋼筋重網(wǎng)接頭及錨固卡鋼筋焊接。以篩便鋼筋網(wǎng)片與糕錨筋和原混凝眼土內(nèi)埋筋連成鍛整體。鋼筋網(wǎng)院鋪設(shè)在預(yù)制的娘混凝土墊塊上番，以保證有滿妙足設(shè)計(jì)要求的講保護(hù)層厚度。灌欠誠(chéng)立模：立濕模采用鋼管支方架和鋼模板，群支撐鋼管支架烏并以分級(jí)升高家方法沿拱底到弦拱頂逐級(jí)布置俯鋼模板。模板素上部的開(kāi)口要漏保證混凝土可頌以入倉(cāng)和振搗章。稈加妻高壓沖洗睡：對(duì)隧洞沖坑似加固面鑿毛打有磨后，用高壓冰水沖洗，可避棕免微細(xì)粉粒對(duì)您新澆筑混凝土寒的影響，同時(shí)涉可確保澆筑面勸無(wú)雜物。沖洗芝完畢后，要及紹時(shí)排出基坑內(nèi)堂的積水。觀括宜加固面表昏面抹水泥漿：鳴隧洞修補(bǔ)加固邪面表面抹水泥霞漿可提高新澆算筑混凝土的膠慢結(jié)力，同時(shí)也懼可避免因老混因凝土表面與新輔澆筑混凝土因捕溫差而產(chǎn)生裂申縫。腔掉誤澆筑混凝舊土：隧洞加固慚處理混凝土澆鬧筑全部采用人鋤工入倉(cāng)和振搗草。為保證混凝飄土澆筑密實(shí)，腎混凝土入倉(cāng)后揀內(nèi)部用振搗棒割振搗，同時(shí)外問(wèn)部用木錘不停狼敲擊鋼模板。魔局部的小塊混當(dāng)凝土不便使用俊振搗棒，則同芬時(shí)采用鋼筋插矮搗和木錘敲擊膠方法振搗澆筑崖澆筑混凝土。閱閑俊養(yǎng)護(hù)：澆輕筑完成后采取桂對(duì)鋼模板表面凍灑水降溫的方刷法養(yǎng)護(hù)，拆模住后要掛草簾或雀鋪塑料薄膜澆糠水養(yǎng)護(hù)保濕，某以確?；炷粮饍?nèi)外溫差小辦于尾2鄰5厭℃罰。陸藏刮質(zhì)量檢查卡：在隧洞沖坑數(shù)加固施工過(guò)程恐中按規(guī)定嚴(yán)格罵控制所采用混旁凝土的強(qiáng)度指晝標(biāo)，隧洞沖坑垂修補(bǔ)加固工程括施工共抽取混魄凝土試秘樣保1卻5爬組，混凝土平騎均強(qiáng)度督為紡31.7Mp秤a著，離差系數(shù)次為星0.43贏4劑，滿足設(shè)計(jì)要道求。拆模后，想檢查洞身混凝腫土面光滑無(wú)缺薦損及蜂窩麻面侍現(xiàn)象，新老混劈凝土接口平整謙。冬側(cè)紙挨5楊、水工泄洪隧寧洞沖坑加固處幼理效果薦窮舊泄洪隧洞盆加固處理的施倦工，由具有國(guó)跟家一級(jí)施工資怎質(zhì)的水利專(zhuān)業(yè)倡公司承擔(dān)拍，歉199汪9障年鋒6番月泄洪隧洞修恩補(bǔ)加固施工完鄭成后，為檢驗(yàn)敏加固處理效果諒，泄洪隧洞閘丈門(mén)全開(kāi)泄盯洪買(mǎi)1獎(jiǎng)0姥分鐘，流量橡達(dá)代750m吹3鄰/忌s左，關(guān)閘后進(jìn)洞塞檢查，未發(fā)現(xiàn)持有混凝土結(jié)構(gòu)腸被沖壞現(xiàn)象。密鋒綠目前泄洪遙隧洞經(jīng)帳歷酸|赴考弱試吳|辣大持|黎了六年攏（曠199絲9雜年恭～梁200故5續(xù)年）的運(yùn)行，顧每年汛期都開(kāi)家閘泄洪，泄洪彎流量學(xué)在宣542m恒3匹/菠s科～董745m發(fā)3階/巧s傭之間，沒(méi)發(fā)現(xiàn)暖任何異?，F(xiàn)象株。臟200飾4等年蕩4檔月待2霞3訪日相關(guān)技術(shù)人盞員再次進(jìn)入泄矩洪洞檢查，各鏡加固段洞身混溫凝土都沒(méi)有出服現(xiàn)沖蝕、剝落革和掉塊現(xiàn)象，君洞身混凝土表渠面也沒(méi)有裂縫后，洞身平整完給好。實(shí)踐證明棗，采用較高強(qiáng)拿度等級(jí)的混凝狐土并配置鋼筋飾網(wǎng)加固修補(bǔ)隧辛洞沖坑，能夠未取得象丙乳砂佳漿等高強(qiáng)度水專(zhuān)泥砂漿同樣的爭(zhēng)加固效果，同芬時(shí)還具有方法共簡(jiǎn)單適用等優(yōu)與點(diǎn)。音胸潮復(fù)6甲、結(jié)語(yǔ)勺錫趙采取較高屆強(qiáng)度等級(jí)的混攻凝土無(wú)筋澆筑引沖坑，起不到絲修補(bǔ)加固效果骨。沖坑修補(bǔ)加役固應(yīng)采用有筋饒修補(bǔ)，專(zhuān)業(yè)公嫁司施工。沖坑略修補(bǔ)要確定合消適澆筑面、基涉坑直立面切邊燦深度宜大遼于吼100m釋m染，基坑宜修鑿充成深度大績(jī)于寫(xiě)100m慧m脆的漏斗狀，坑牽?jī)?nèi)應(yīng)布設(shè)錨筋柳、滿鋪鋼筋網(wǎng)答片與錨筋和原未混