水库除险加固中水闸的设计问题及质量控制?
随着我国科学技术的不断发展,建筑材料的性能进一步提高,水闸在水库除险加固中得到广泛应用。在水库地坪施工过程中,一旦地坪出现问题,将直接影响工程的质量和进度。因此,底板问题成为水利工程加固的重点;在水库除险加固设计中,应根据施工环境、地质条件、施工工艺和管理的要求,合理布置水库,确保水利工程的施工质量。
1水闸在水库大坝除险中的作用
(1)总的来说,大坝周围有一些居民道路、良田和公共建筑,与人们的生活和工作密切相关。在水库大坝运行中,如果水闸损坏,会给这些设施带来很大的破坏,严重威胁人民生命财产安全。因此,我们需要提高水库大坝水闸的设计质量,以提高水闸地基的承载力,确保水闸大坝的稳定性。
(2)由于水闸环境的复杂性和多变性,要求我们根据不同的破坏形式,结合当地的自然环境,对不同的水闸工程进行合理的设计,以保证施工人员在施工过程中能够顺利作业,有效控制整个大坝加固过程,保证施工质量,节约工程成本。
2水库除险加固中的水闸设计
2.1水力设计
水力设计主要包括溢流能力验算、闸门控制运行方式和消能防冲设计计算。在水闸加固设计过程中,应结合水位和规模校核水闸的过流能力。底板尺寸加厚时,流态可能发生变化,需要重新校核水闸的过流能力。如果水闸为穿堤涵洞,闸室正后方涵洞断面尺寸和长度的变化可能引起过流能力的变化。
水闸控制的运行方式主要是为以后的水闸管理提供技术支持。因此,有必要对水闸的开度和过流能力进行验算,以便于水闸的运行管理。在消能防冲设计计算中,应注意特征水位变化引起的计算条件的变化,以检验消能防冲工程能否满足设计要求。
2.2防渗和排水设计
水闸防渗排水设计根据水闸地基质量和上下游水位条件进行设计计算,包括:布置水闸地下剖面,设计防渗排水设施的类型、布置和尺寸;渗透压力计算;过滤层设计;防渗帷幕和排水孔设计等。根据水闸存在的问题,防渗排水设计应根据防渗排水设施的实际布置、结构和尺寸进行校核。在防渗设计中,应注意特征水位变化引起的计算条件的变化,同时应根据已建水闸多年观测的资料对地质参数进行校核。
2.3地基处理和设计
由于水闸基础在混凝土底板下,且水闸底板钢筋混凝土厚度一般在0.8m以上,钢筋间距较小,直接加固基础难度较大。当局部地基已发生较大的不均匀沉降时,需要根据现有地质资料仔细校核地基承载力,确定合理的加固措施。必要时增加地质勘探工作,获得更合理的地基土物理力学指标,采用合理经济的施工方案。
3水库除险加固水闸质量控制
3.1底板混凝土配料质量控制
为了保证计量的准确性,在使用混凝土生产系统之前,一般需要进行必要的维护和检查。原材料的比例必须控制在一定的偏差范围内。对于煤灰、水、砂石,一般采用自动系统测量。在实施工作中,必须严格按照配料单进行,碎石、水泥、粉煤灰、砂石、水按顺序投料。混凝土在搅拌机中的搅拌时间离材料组成不应少于2分钟。
为了随时了解混凝土内部的温度,有必要监测已浇筑混凝土的温度。见下面温度测量点的剖面图。
测温点布置时,宜按10m左右的间距布置。温度测量仪采用电子温度计。同时配备专职测温人员,测温人员按三班倒进行培训和安全交底。测温人员要认真负责,按时按孔测温,不得漏报、弄虚作假。测温记录要填写清楚工整,交接班时要交接。
3.2底板混凝土及外部环境质量控制
在水泥水化过程中,前1 ~ 3天释放的热量占总热量的一半。在大体积混凝土楼板施工中,为了控制混凝土内外温差,一般采用表面覆盖的方法来提高混凝土表面温度。当混凝土楼板厚度较厚,混凝土强度和入模温度较高,表面覆盖提高表面温度有限,内外温差不能控制在设计范围内时,必须采取其他措施降低混凝土硬化过程中的内部温度。目前广泛采用的是利用“预埋冷却管”通过水循环冷却内部混凝土的方法。“埋入式冷却管”的原理是通过高压水泵将温度较低的水注入埋入混凝土中的冷却水管中,通过钢管的热交换将混凝土内部的水化热引入水中,再通过水的循环冷却混凝土的中心温度,从而达到减小混凝土内外温差的目的。以某商业综合楼采用循环水降温措施为例,分析了该方案的可操作性。现场循环冷却水管布置为三层,垂直间距为500mm。每层管道铺设面积在70%以上,每层分别设有进水口和出水口。管径为DN40焊接钢管,螺纹连接,如下图所示。
1)混凝土施工时,应控制好大体积混凝土的浇筑方法和浇筑顺序,确保混凝土浇筑质量。2)浇注12小时后,立即启动循环水冷却。3)温度测量应连续进行,升温阶段每3小时一次,降温阶段每6小时一次,7天后每6小时一次。4)监测大气温度、进水温度、出水温度、水流量和流速并做好记录,并对记录数据进行对比分析。如果内外温度大于25℃,应及时报告以便采取措施。可以在循环水中掺入冰水,覆盖混凝土表面,尽快降低内外温差。
4结论
综上所述,在水库除险加固中,水闸设计往往受到不同因素的影响。因此,在水闸设计中,需要根据水库工程设计和施工的要求,做好混凝土配料、楼层分析和外部环境控制,并结合国内外水库加固的设计经验,不断完善水库方案设计,以保证水库加固设计的实用性、经济性和耐久性。
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