混凝土加固技术在尊村引黄改造工程中的应用.pdf

山西 水利 富 面 混凝土加固技术在尊村弓 I 黄改造工程中的应用 刘世 刚 ( 山西省水利水 电勘 测设 计研 究院 ， 山西 太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要 阐述 了尊村 引黄 工程一级泵站的现状 ， 分析 了该 泵站 混凝土结构破坏 的原 因， 针对具体 结构提 出了切 实可行 的结构加 固措施 ， 通过加 固， 延长 了建筑物使 用寿命 ， 可为类似 工程 改造提供借鉴 。 关键词 混凝土结构 ； 结构加 固； 泵站 ； 混凝土加 固技 术 中图分类号 T U 7 4 6 文献标识码 C 文章编号 】 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 5 1 0 2 1 工 程概 况 尊村引黄工程位于永济西北 、 黄河小北干流河段 尊村嘴上 ， 是山西省境 内最大的以黄河为水源的集防 汛 、 排涝 、 灌溉 、 供水于一体的大( 一 ) 型综合性水利工 程 。 灌区范 围为永济 、 临猗 、 盐湖 、 夏县 、 闻喜 5县( 市、 区 )的 3 7个 乡镇 5 9 6个 行政村 ，设计灌 溉 面积 为 1 1 0 7万 h m ， 受益人 口 7 l 万人。 尊村引黄一级泵站设计扬程 8 9 1 1 1 ，共 1 0台机 组 ， 总装机 7 3 7 0 k W， 设计提水流量 4 6 5 m 3 s 。 1 9 7 8年 4月投入运行 ， 年均运行 3 1 5 0台时 ， 截至 2 0 0 7年累 计运行 7 9 1 0 3台时， 灌排水量 1 9 2 2 5 亿 m 。 2 工程现状 尊村一级泵站兴建于 2 0世纪 7 0年代 ， 属“ 三边 ” 工程。投入运行 3 O年来 ，泵站设施 和建筑物严重破 损 ， 部分建筑物基础局部沉陷 ， 厂房丧失防风保温功 能 ， 不安全 因素普遍存在 ； 与之配套 的渠系工程 因年 久失修 ， 损坏状况突 出， 直接影响到泵站 的安全运行 和工程效益的正常发挥。 经专业机构鉴定 ， 一级泵站建筑物状况为 ： 第一 ， 进水闸及进水流道钢筋混凝土结构基本完好 ， 由于黄 河岸边年温差 大 ， 环境潮湿 ， 外露混凝土结构遭受多 年的风化侵蚀作用 ， 严重老化剥蚀 、 缺损 ， 表层保护层 部分脱落 ， 导致露石 、 露筋 。第二 ， 前池隔墙浆砌石砂 浆抹面大面积脱落， 风化侵蚀严重 ， 强度 降低 ， 前池 内 泥沙淤积严重 ， 水位抬高 ， 隔墙存在不稳定问题 。第 三 ， 主厂房下层结构混凝 土表层脱落 ， 副厂房地基在 沉降缝处发生不均匀沉降 ， 主 、 副厂房屋顶多处漏雨 严重 ； 内外墙面涂层大面积脱落 。 第 四， 出水池为侧向 出水 ， 钢筋混凝土结构 ， 侧墙局部裂缝 ， 淤积严重 。 对各部分混凝土结构采用无损 回弹法进行检测 ， 检测结果见表 1 。 表 1 混凝土检 测结果 构件 检测 混凝土 混凝土强 钢筋保 混凝土 强度推定 度平均推 护层平均 平均碳化 名称 部位 值， MP a 定值 MP a 厚度 m m 深3 m m 拦污栅桥 柱 1 6 5 1 6 0 及节制 闸 1 5 7 1 5 7 2 0 l 5 前池及 侧墙 l 6 5 1 6 2 1 5 6 3 0 2 O 进水池 1 5 6 1 9 7 ， 2 1 o 主泵房 联轴层 1 9 ，7 3 0 1 8 21 8 出水池及 侧墙 1 6 5 1 7 2 1 5 6 3 0 2 0 消力池 l 5 6 由表 1 可知 ， 泵站主要结构经过多年运行 ， 混凝 土强度有所下降 ， 表层混凝土剥落 ， 保护层厚度减小 ， 局部墙体 出现裂缝。为保证泵站安全运行 ， 必须对出 现问题的结构进行加固。 3 混凝土加固技术 混凝土结构 的加 固方法分为直接加 固和间接加 固两类 。直接加固法是直接针对结构构件或节点承载 力提高的加固 ；间接加 固法是针对结构总体布局 ， 减 小或改变构件内力的加 固。此外 ， 还有配套使用 的裂 缝修补技术 、 托梁拔柱技术 、 后锚 固技术 、 阻锈技术 、 喷射混凝土、 纤维混凝土、 改性混凝土等技术 。 混凝土结构经可靠性鉴定确认需要加 固时 ， 进行 加 固方案设计。设计时可根据实际条件和使用要求 ， 按技术先进可靠 、 经济合理 的原则 ， 选择适宜的加固 方法和配套技术 。 4 加 固方 案 进水闸闸墩 、 门槽 、 平 台等部位混凝土破损 ， 使用 环氧砂浆进行修补 。修补时 ， 先清理风化松动 的混凝 土 ， 然后 凿毛至新鲜混凝土 ， 冲洗后待表面干燥再刷 箜 ! 璺 旦圆 环氧基液 ， 最后采用环氧砂浆抹面并进行养护。 前池为两厢砖石砌体结构 ，每 台泵对应一个流 道 ， 每个流道宽 4 9 m， 长 1 5 7 m。由于黄河水含沙量 高 ， 导致流道 内淤积严重 ， 隔墙承受压力过大 ， 出现倾 斜 、 裂缝 。 本次设计在对前池彻底清淤后 ， 在隔墙顶浇 筑 5 0 e m厚钢筋混凝土 ， 在隔墙 间架设工字钢 ， 在边 墙处埋设钢板 ， 工字钢和钢板焊接 ， 前后设 3道横梁 ， 使每厢的隔墙连成整体 ， 改善其受力状况。 由于主厂房混凝土强度有所降低 ， 需加大排架钢 筋混凝土柱的截面 ， 柱问增设支撑结构 ； 主厂房屋面 铺设高聚物改性沥青防水卷材 ( 厚度大于 3 ram) ； 主 厂房水泵层及中间层混凝土结构采用环氧砂浆修补。 主厂房排架柱为墙包柱结构 ， 截面 8 0 c m 5 0 c m， 伸 向厂 内， 厂房外为砖柱 ， 根据 建筑抗震设计规范 要求 ， 需加大混凝土柱 的截面面积 ， 并在柱问增设拉 结连系 ， 使其结构具有完善的整体性。首先拆除原排 架柱外砖柱， 然后凿除原排架柱外立面的混凝土保护 层 ， 在原砖柱位置浇筑 C 2 5钢筋混凝土柱 ， 土柱尺寸 5 0 c m 5 0 e m，采用化学植筋使新浇钢筋混凝土柱与 原柱连接。 排架柱间设柱间钢支撑 、 水平压梁。 在主厂 房的第三跨和第八跨设置上 、 下柱间支撑 ， 在第一跨 、 第五跨 、 第六跨 、 第十跨 、 第十二跨设置上柱支撑 ， 其 一+ 一+*+一- 4-”- - 一 + ( 上接 第 2 9页) 促进群众 自觉地节约用水 。同时要激 发群众 自觉地管好用好来之不易的工程设施 ， 充分认 识管理 中所遇到的各种难点 、 热点及棘手问题 ， 在实 践中找经验 、 在困难 中求发展 ， 不断把管理工作 推向 深入。 3 2 加强管理 ， 建立机构 ， 落实职责 农村饮水安全工程 的永续利用必须有一套行之 有效的管理办法和强有力的管理机构。结合全市实 际， 市 、 乡两级拟成立农村供水服务 中心 ， 按照有关政 策法规 ， 定岗定员 ， 负责各 中心所辖 区集中供水和单 村供水工程管理。各中心在确权定界 、 明晰产权 的基 础上 ， 制定管理制度 、 运行制度 、 水 费征收制度 、 财务 制度 、 水质监测制度 、 奖惩制度 ， 从而使每个工作者 目 标清晰， 职责明确。 3 - 3 拓宽融资渠道 ， 确保饮水安全 一 些山村 、 小村经济基础薄弱 ， 其建设管理工程 的能力有限 ， 而供水工程作为社会性公益事业 ， 还需 要国家扶持。因此 ， 在各级财政部 门积极投入的基础 上， 应成立企业集 团和社会各界人士组成的农村饮水 安全管理基金组织。千方百计拓宽融资渠道 ， 真正使 各类设施能够得到不断更新、 及时维护。 他各单元设置柱顶水平压杆。在第三跨和第八跨下柱 支撑下增设 C 2 5钢筋混凝土水平压梁 ， 水平压梁与排 架柱间采用化学植筋连接 ， 植筋直径 2 0 m m， 设计锚 固深度 7 2 0 m i l l ， 钻孔直径 2 5 m m， 植筋间距 1 2 0 I T l n l ， 距边缘最小距离 6 0 mm。 副厂房基础为平板式筏片形基础 ， 厂房地基有不 均匀沉降 ， 需进行加固。由于一级站毗邻黄河岸边 ， 地 下水位较高 ， 因此地基处理采用石灰桩法进行基础加 固。 石灰桩长 l 0 m， 桩径 4 0 c m， 桩距为 3 5 倍直径 ， 按 三角形布置 ， 地基处理范围为基础宽度加宽 2 m。 出水渠混凝土裂缝修补采用填充密封法。在构件 表 面沿裂缝凿出 U形沟槽 ， 然后采取掺 z V型混凝土 修补胶配制的聚合物修补砂浆修补混凝土裂缝 。 5结语 尊村引黄一级泵站改造是在不影 响泵站正 常运 行的前提下进行的， 不改变泵站原来的规模 、 大小 ， 仅 对出现问题的结构部位进行处理 ， 针对性地作出设计 方案 ， 采用最经济有效的方法 ， 排除安全隐患 ， 有效延 长了建筑物的使用寿命 。 作者简介 刘世刚( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 2 0 0 6年毕业于成都J E t - 大学土木 工程专业 。 助理工程师 收稿 日期 2 0 1 1 0 3 1 2 修 回日期 2 0 1 1 - 0 4 2 0 3 4 建立永久性水质监测体系 农村饮水水质关系着人民群众 的生命安全 ， 无论 是集 中供水还是单村供水 ， 都要对饮水水质、 用水点 的监测 ， 对制水 、 供水 、 取水进行全程监控。建立严格 的水源取样、 检测 、 化验制度 ， 各管理分 中心设若干个 水样监测点 ，市级 中心服务单位成立水质化验室 ， 定 期对各点水样实施分析化验 ， 确保水质安全。 3 5 稳步推进 网络信 息服务体 系建设 进入新世纪 ， 网络建设迅猛发展 ， 水利管理要跟 上时代步伐 ， 网络信息建设是必要的。各集 中供水管 理站要建立 自动化控制设施 ， 管理分中心要建立区域 控制网络平 台，市管理服务中心建立中央控制室， 确 保上下互动， 实施有效监测 ， 使供水设施正常运行。 3 6 加 大培训力度 ， 培养合格人才 为适应高科技管理 ， 各级管理机构必须培养选拔 一 批懂技术 、 精业务的高素质人才。因此 ， 要采取走出 去 、 请进来的培养方式 ， 采取重点培养 ， 使之真正担当 起管理工作 的重责。 作者简 介 陈双龙 ( 1 9 5 7 一 ) ， 男， 1 9 8 1 年毕业 于山西省 水 利学校农 田水利工程专业 。 助理 工程师。 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 3 1 8 ； 修 回日期 2 0 1 1 - 04 2 7