白云庄北沟排水渡槽墙体裂缝及灌浆处理.pdf
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1、第 8卷O 1 2 0 1 0 年 3 月 南水 北调与 水利 科技 S o u t h - t o - N o r t h Wa t e r T r a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e& T e c h n o l o g y Vo 1 8 S u p p Ma r 2 0 1 0 白云庄北沟排水渡槽墙体裂缝及灌浆处理 张海艳 , 李东岭, 王建华 ( 黄河水 电工程建设有限公司 , 郑州 4 5 0 0 0 3) 摘要 : 温度裂缝是混凝 土施工 中常见 的一种裂缝 类型 , 也是土木工程界 至今难 以很好解决的工程实际问题之一 。在 南水
2、北调中线京石段工程白云庄北沟排水渡槽施工中, 由于温控措施不到位, 导致中跨槽身墙体出现了多条大致平 行于结构短边方向的温度裂缝 , 有的属贯穿裂缝。介绍了白云庄北沟排水渡槽中跨槽身混凝土裂缝的情况, 简要分 析了裂缝产生的原因; 介绍了高压灌浆处理混凝土裂缝施工工艺及施工过程, 并通过载水实验, 检测处理的效果, 证 明其功能满足结构安全运行要求。为渡槽混凝土温度裂缝的产生原因、 处理方法和处理程序提供了一个案例, 以供 类似工程参考 。 关键词: 白云庄北沟排水渡槽, 温度裂缝, 裂缝处理 中图分 类号 : TV 3 3 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 1 6 8 3
3、 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 5 4 0 4 、 Va l I Cr a c k a n d Gr o ut i n g Pr o c e s s i n g of t h e Dr a i ni n g Aqu e du c t i n Be i g o u o f Ba i y u n z hu a n g ZHANG Ha i y a n,LI Do n g - l i n g, WANG J i a n h u a ( Th e Y e l l o w Ri v e r Hy dr o p o we r En gi n e e r i n g Co ns t r u c t
4、 i o n Co ,Lt d,Zh e n gz h o u 4 5 0 0 0 3,C hi n a) Ab s t r a c t :Th e t e mp e r a t u r e c r a c k i s t h e c o l Y a -n o n c r a c k p a t t e r n i n t he c o n c r e t e c o ns t r u c t i o n,a l s o i s h a r d l y t o s o l v e i n t h e c i v i 1 e n g i n e e r i n g u n t i l n o w
5、At t h e d r a i n i n g a q u e d u c t c o n s t r u c t i o n i n B e i g o u o f B a iy u n z h u a n g o f t h e B e ij i n g - S h ij i a z h u a n g S e c t i o n i n t h e Mi d d l e R o u t e P r o i e c t o f t h e So u t h No r t h Wa t e r Di v e r s i o n,i mp r o p e r t e mp e r a t u
6、 r e c o n t r o l s h a d r e s u l t e d i n ma n y c r a c ks a p pr o x i ma t e l y p a r a l l e l t o t h e s t r u c t u r e s h o r t s i d e i n t he mi d s pa n t r o u gh b o d y wa l l ,s o me we r e t h e p e n e t r a t i n g c r a c k s Thi s a r t i c l e int r o d u c e d i n d e t
7、 a i l t h e c r a c ks s i t u a t i o n o f t h e a qu e d u c t ,a na l y z e d c r a c k o c c u r r e n c e r e a s o n;i n t r o d u c e d t h e h i g h p r e s s u r e g r o u t i n g f o r c o n c r e t e c r a c k c o n s t r u c t i o n t e c h n i q u e s a n d t h e p r o c e s s Th e wa
8、 t e r e x p e r i me n t wa s c a r r i e d o u t t o t e s t p r o c e s s ing e f f e c t ,wh i c h p r o v e d t h a t i t s f u n c t i o n s a t i s f i e d t h e s t r u c t u r e s a f e o p e r a t i o n r e qu e s t Thi s c a s e c o u l d p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r t h e s i
9、mi l a r p r o j e c t s Ke y wo r d s:t h e d r a i n i n g a q u e d u c t c o n s t r u c t i o n i n Be i g o u o f Ba i y u n z h ua n g;t h e t e mp e r a t u r e c r a c k;t h e c r a c k p r o c e s s i n g 0 前言 用寿命 甚至威胁到人们的生 命和 财产安全。 温度裂缝多发生在大体积、 高标号混凝土表面或者温差 变化较大地区的混凝 土结构 中。混凝 土浇筑后 , 在硬化过
10、程 中, 水泥水化产生 大量的水化热 。大量的水化热 积聚在混凝 土内部而不易散发 , 导致其 内部温度在 浇筑入仓 温度 基础上 急剧上升, 而混凝土表面散热较快( 尤其在低温环境下) , 这样 就形成内外较大的温差 , 造成混凝土内部与外部热胀冷缩程 度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力, 当拉应力超过混凝 土的抗拉强度 时, 混凝 土表 面就会产生裂缝 。这 种裂缝多 发 生在混凝 土施工 的中后期 , 通常 只在混凝土表 面较浅范 围产 生 , 严重时还会 深入到结构物 内部 , 甚至形成贯穿性裂缝 。此 种裂缝 的出现会引起 钢筋 的锈蚀 , 加 速混凝土 的碳化 , 降低混 凝土
11、 的耐久性 , 严重时会出现结构失稳 , 从而减少结构物的使 1 工程概况 白云庄北沟排水渡槽位于河北省顺平县境内, 是南水北 调中线京石段应急供水工程的左排建筑物。工程等级 I等, 建筑物为 I级建筑物, 设计流量 6 6 r n 3 s , 设计水深 1 9 4 r n ! 校核流量 9 2 m3 s , 校核水深为 2 4 8 m, 由进口段、 进口连接 段、 槽身段、 出口连接段及出口段五部分组成。渡槽槽身为一 联两槽多侧墙预应力钢筋混凝土简支结构, 分 3 跨布置, 每跨 长 2 4 iT I , 宽 1 1 5 m, 高 4 2 m, 设计有: 纵向主梁 3条, 横梁 1 2 条,
12、 两侧墙外侧肋各 1 2条, 每跨布置 1 5 束直径 7 0 mm预应 力孔道。其中两侧墙各 4束, 中墙 7束。单槽过水断面尺寸 为 5 0 m( 宽) 2 6 m( 高) , 其 中中墙厚 0 5 m, 两侧墙厚 0 4 i n , 底板厚 0 3 r n 。具体结构尺寸及形式如图 1 所示。 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 3 0 5 修回 日期 : 2 0 1 0 0 3 1 0 作者简介: 张海艳( 1 9 8 3 一 ) , 女 , 河南郑州人 , 助理工程师 , 主要从 事水利工程施工监理工作 。 张海艳等 白云庄 北沟排水渡槽墙体裂缝及 灌浆处理 图 1 白云庄北沟排水渡
13、槽槽身结构图 2 渡槽中跨槽身施工过程 中跨槽身混凝土采取底板 与侧 墙分仓浇筑的方式 。分缝 位于底板倒 角 以上 5 c m 处 , 底板混 凝土 浇筑时 间是 6月 1 0 日 1 9 : 3 0 1 1日 2 4 : 0 0 ; 中墙 混 凝 土 浇筑 时间 是 7月 2 日 1 6 : 4 0 3日 0 : 3 0 ; 左侧墙混凝 土浇筑时间是 7 月 3日0 : 4 5 8 : 4 0 ; 右侧墙混凝 土浇 筑 的时 间是 7月 5日 1 6 : 3 0 2 2 : 3 O 。 入仓温 度 2 6 3 O 之 间 , 拆 模 时 间在 浇筑 后 的 第 四天 进 行 , 采用洒水车
14、洒水养护 。 原施工配合比是采用 P 0 5 2 5级水泥配置 C 5 0混凝土。 由于当时水泥厂停止生产 P 0 5 2 5 级水泥, 后经监理批准采 用 P 0 4 2 5 级水泥配置的 C 5 0混凝土配合比, 每方混凝土材 料 用量 为 : 水 泥 4 5 6 k g , 粉 煤 灰 8 O , 水 1 5 0 k g ( 水 胶 比 0 2 8 ) , 砂 5 5 9 k g ( 砂率 3 3 ) , 5 2 O c m碎石 1 1 3 5 k g , DH3 G 高效缓 凝减水剂 0 6 , DH9引气剂 0 5 万 。 混凝土采用拌和楼集 中拌制 , 混凝土搅拌运输 车运输 ,
15、人 工配合皮带输送机入仓 , 插入式振捣棒振捣 。 3 白云庄北 沟排水 渡槽槽身裂缝情况 3 1 裂缝分布情况 7月 2 8日, 发现排水渡槽中跨底板以上 3道墙身混凝土 裂缝多处 , 监理部 与施工单位立 即进行现场联合调查 , 调查 共 发现裂缝 4 1 条 ( 按单侧计算 ) 。 左侧墙外侧 6 条 , 内侧 7条 , 其 中有 4条缝 走 向、 缝 长 及位置 内外侧基本一致 。 中墙左、 右侧各有 1 O条裂缝 , 其中 9 条走向、 缝长及位 置基本一致 , 无 贯穿裂缝 。 右侧墙内侧有 4条裂缝 , 外侧有 4条裂缝 , 其 中 2条走 向、 缝长及位置基本一致 。施 工单位
16、随 即委托河南 省水利科学 研究院采用 I ) J c K一2 红外线裂缝测宽仪和 D J S CO 5 超声波 裂缝测深仪对裂缝宽度和深度进行检测, 裂缝宽度共检测 3 6 9 处 , 其 中O 2 mm的裂缝有 1 1 6 处 。经检 测 , 共有裂缝 3 8 条 , 其中左侧墙有贯穿裂缝 5 条, 右侧墙有贯穿裂缝 4 条。 3 2 裂缝特 征 根据调查及检测结果 , 可以看出该渡槽墙身混凝土裂缝 具有 以下特征 。 裂缝走向基本呈上下方 向, 与结构物的短边平行或大 致平行 。裂缝沿结构 物全 长分段出现 , 中间较 为集 中, 边墙 尤 为明显。多数裂缝两端较细小, 而中间相对要宽大
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