供水钢管与混凝土连接渗漏补强措施探讨.pdf
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1、2023.11许尚伟,李志强,许振营(山东省水利工程建设监理有限公司,山东 济南 250013)揖摘要铱 在供水工程钢管与混凝土结合处经常发生局部渗漏现象,如果不及时处理,将影响工程正常运行。沂水县跋山水库供水工程正式供水时,取水口处供水钢管与混凝土连接处局部发生渗漏,实践中采用了防渗止水类化学灌浆方案处理,这是水利、市政工程中混凝土渗漏补强较为实用的处理措施,该方案可在不停水的情况下进行作业,具有施工效率高、方法简便、工艺技术先进等特点,具有良好的经济效益和推广价值。揖关键词铱 供水管道;渗漏补强;混凝土衬砌揖中图分类号铱 TV642.3揖文献标志码铱 A揖文章编号铱 1009-6159渊2
2、023冤-11-0041-03沂水县跋山水库供水工程项目自跋山水库引水至沂水县新建县城自来水水厂、许家湖镇庐山工业园、黄山镇龙山工业园。本期设计供水工程输水规模为 25 万 m3/d,供水人口 50 万。该工程等别为 III 等,工程规模为中型,取水口工程等主要建筑物级别为 3 级,本次输水工程进水口设计水位以跋山水库死水位为控制要素,最低运行水位为 163.00 m,按照输水管道采用重力式自流输水方式设计,正常输水工作压力为 0.6 MPa,水压试验压力设计值为 0.96 MPa,主要工程内容包括:放水洞工程、取水口工程、输水管道工程等。取水口工程位于跋山水库放水洞出水口后、水电站前的供水管
3、道处,采用直径 3.5 m 的钢管与两端外包混凝土供水管道连接,衬砌连接长度为1.0 m,设计采用厚度为 0.50 m 的 C30 混凝土,抗渗等级为 W6,抗冻等级为 F150。1钢管与混凝土结合处局部渗漏情况沂水县跋山水库供水工程正式向沂水县溪源自来水厂供水时,取水口工程钢管与混凝土衬砌结合处局部渗漏严重,但未发现该处衬砌工程混凝土有裂缝,如果不及时处理,将影响工程正常运行。如果停止供水检修处理,将严重影响整个沂水县城工业和生活用水。从现场观测,渗水通道位于钢管与衬砌混凝土粘结处,现场技术人员及时采集现场渗流监测数据,对取水口工程供水钢管、混凝土衬砌工程、老放水洞改造工程渗流稳定进行复核计
4、算,排除老放水洞岩石裂隙渗透、混凝土衬砌工程局部断裂等原因。计算结论为渗漏点位于供水钢管与衬砌混凝土之间粘结处。2供水钢管与混凝土粘结处渗漏成因规范钢板与混凝土粘结防渗设计规范及资料仍处于试验研究阶段,尚未有一套成熟的计算理论,未颁布涉及该方面的设计规范,目前工程技术应用方面尚未有较多的经验作为参考。该处钢管与混凝土结合处受力情况复杂,只是通过理论数值及实验模型对其研究,研究成果仅能作为设计参考参数。本次设计需要根据跋山水库设计水位确定该处的设计水头,测算出该处钢管与混凝土结合处所受内水压力为 0.6 MPa,加入计算结构区所受其他荷载,通过模型试验来确定该处混凝土衬砌连接结构型式及长度。该处
5、位于水库大坝下游,地质条件复杂,大部分为粗粒二长花岗岩、斜长角闪岩,岩石较为坚硬,又因环保等原因,只能采用挖掘机破碎锤开挖,费工且效率低。根据当时县自来水厂供水收稿日期:2023-08-14作者简介:许尚伟(1982),男,高级工程师山东水利41窑窑2023.11要求,必须在 20 d 内具备通水条件,钢管、蝶阀、安装图纸都没有按照原计划及时送达工地现场,跋山水库当时白天最低已接近 0 益,混凝土衬砌工程段为管状结构,模板支撑结构复杂,施工难度较大,局部容易出现瑕疵。浇筑时,该处薄壁圆弧型结构不适宜大方量混凝土浇筑,卧式圆形模板浇筑混凝土时,施工难度较大,容易造成局部混凝土浇筑时振捣不密实,影
6、响混凝土施工质量。衬砌混凝土工程养护期间外部温度最低已降至零下 3 益,如果养护人员未提高养护期的温度和湿度的情况下采取撒水、保温、挡风等措施,养护时间比正常温度下仍未延长,养护不到位的混凝土因水化作用停止、水分很快散失,混凝土强度指标将不再增长,外表将产生干缩开裂、内部组织松散,耐久性、抗冻、抗渗随之下降。以上原因均可能引起混凝土与钢管产生缝隙,形成漏水通道。因水厂供水时间要求、外部气温低等客观原因,造成了混凝土养护时间较短,仍须尽快投入使用。3渗漏补强方案在施工现场,组织业主、监理、设计、施工、检测等参建单位召开了专家论证咨询会,考虑到该处地基应力、结构受力、温度应力等客观条件比较复杂,同
7、时渗漏处理方案施工时供水不能中断、外部施工温度较低、施工作业空间狭窄等客观因素,提出以下渗漏补强处理方案。防渗止水类化学灌浆是根据工程实际需要,将一定比例的化学材料配制成不含固体颗粒的真溶液,用化学灌浆高压针头将其灌入需要修补的混凝土裂缝内,使化学浆液渗透、扩散、胶凝或固化,以进行混凝土建筑物内裂缝修补的一项加固基础措施,用于混凝土缺陷补强和防水堵漏技术。防渗止水类化学灌浆是化学学科与工程学相结合,工程技术、高分子化学浆材和应用化学科学进行混凝土加固补强、防渗止水缺陷处理,可确保工程顺利进行或用以提高工程质量的一项新技术。本次设计处理方案灌浆材料采用单液型水性聚氨酯灌浆液材料,该材料诱导凝固时
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