沙漠输水箱型暗渠混凝土裂缝成因分析.pdf
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1、一水利建设与管理 2 0 1 1 年 第 8 期 沙漠输水箱型唁渠混凝土裂缝成因分析 王恒 元 ( 甘肃省景泰川电力提灌管理局 景泰7 3 0 4 0 0 ) 【 摘要】 甘肃省景电Z - 期延伸向民勤调水工程, 是一个跨流域调水工程, 有钢筋混凝土箱型暗渠 8 3 4 9 k m在腾格 里沙漠修建, 沙漠施工条件恶劣, 夏季炎热, 冬季寒冷, 昼夜温差大, 施工现场无水、 无电、 无路 、 无人烟, 在沙漠中成 功修建如此长距离输水工程在全国尚属首例。修建的钢筋混凝土输水暗渠具有适应沙漠软基变形能力强、 工程维修 费用低、 运行管理方便等优点。 【 关键词】 沙漠 暗渠裂缝处理 1 工程概
2、况 甘肃省景电二期延伸向民勤调水工程 ( 以下简称 民 调工程 ) , 是一个跨 流域调水工程 , 有钢筋混凝土箱型暗 渠 8 3 4 9 k m在腾格里沙漠修建 ,工程设计流量 6 3 0 m 3 s , 年调水量 6 1 0 0万 r n 3 。暗渠断面内尺寸为 2 8 0 m x 2 2 0 m, 混凝土壁厚 0 3 0 m, 上下八字贴角 , 暗渠每 1 2 m设一道伸 缩缝 。基础处理为开挖风积沙后将原基碾压, 铺 3 0 c m砂 砾石垫层碾压,再在上面浇筑 1 0 c m的 C1 0混凝土垫层。 配筋时为了克服沙漠软基变形 ,将暗渠横截面设计为超 静定结构 , 纵 向设计为静定结
3、构 , 具体配筋为横截面设置 内外侧双层钢筋 , 受力筋按 491 2 2 0 c m布置 , 纵 向设水平 分布筋 49 8 2 0 c m, 八字贴 角处设置斜坡贴筋 4 9 1 2 2 0 c m, 在两侧墙底部各设受力筋 3 491 2 ,侧墙顶部各设 2 + 1 2 构 造筋。 浇筑混凝土用的砂 、 石骨料由业主指定的料厂集 中 供给, 分级配筛分 冲洗, 混凝 土一般采用二级配 , 钢筋 、 水 泥也 由业主提供。 浇筑混凝土模板采用特制的钢模台车 , 使暗渠施工工艺由原来分底板 、 侧墙 、 顶板三次浇筑成型 变为一次浇筑成型 , 大大提高了施工进度。 依据试验在混 凝土中掺加
4、了引气减水剂 ,基本克服了整体模板难 以全 部排出气泡 的问题 , 同时也提高了混凝土的密实度。 混凝 土采用表面喷涂养护剂养护。 沙漠施工条件恶劣, 夏季炎 热, 冬季寒冷, 昼夜温差大, 夏季地表温度达 7 0 q C , 冬季地 表温度达一 3 0 。民调工程箱型暗渠在混凝土浇筑 完成 后, 箱体出现了有规则的环向裂缝和不规则的水平裂缝, 缝宽 0 1 0 1 O O m m, 环向裂缝一般间距 2 m 。 2 箱型暗渠混凝土裂缝成因分析 a 温度应力作用 。钢筋混凝土箱型暗渠地处腾格里 Wa t e r R e s o u r c e s D e v e lo p me n t A n
5、 d Ma n a g e me n t 沙漠腹地 , 昼夜温差大 , 在阳光 的照射下 , 外部混凝 土表 面温度达到 7 0 , 内部温度为 3 O , 而混凝土的壁厚仅有 3 0 c m,因此温度应力变化是造成混凝土箱暗渠纵 向以及 水平裂缝 的原因。 b 约束解除太快。钢筋混凝土箱型暗渠最快施工速 度为每天浇筑一节( 1 2 m) , 卸模早 , 混凝土早期强度低 , 约 束解除以后 , 混凝土内部应力释放, 导致形成裂缝 。 c 承重过早 。 钢筋混凝土箱型暗渠的混凝浇筑 , 是 连续进行的,通过已浇筑 的上节暗渠 向下节暗渠输送混 凝土 , 施工 中要求搭建 3 节悬空跑道, 而实
6、际施工 中只有 1 节 , 使 已浇筑混凝土箱型暗渠过早地承受混凝土运输车 的碾压 , 导致形成裂缝 。 d 干燥暴晒。 暗渠混凝土施工一般都暴露在大气中, 由于沙漠炎热 , 撤除模板后 , 混凝土表面水分失散快 , 再 加上太阳暴晒, 也是造成箱型暗渠混凝土裂缝的原因。 e 混凝土保护层偏小 。混凝土箱型暗渠设计保护层 内外侧仅有 1 5 0 c m, 在施工 中一般很难做到 , 实测外侧 保护层在 0 5 0 1 5 0 c m之间 ,保护层小导致钢筋抗拉作 用不能充分发挥 , 造成混凝土表面受拉 , 产生混凝 土表 面裂缝。 3 箱型暗渠混凝土裂缝处理 a 环氧基液涂护。民调T程在箱型暗
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