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不锈钢板贴面防护在某橡胶坝工程中的应用

更新时间:2009-03-28

1 工程概况

某橡胶坝工程于2008年9月开工建设,2009年4月正式蓄水,工程主要内容包括:①橡胶坝主体工程;②两岸翼墙及护砌工程;③控制室管理房工程;④供排水系统;⑤排水涵闸工程;⑥机泵设备及供配电工程等。工程等别为Ⅲ等,主要建筑物级别为3级。橡胶坝工程设计洪水标准为20 a一遇,校核洪水标准为50 a一遇。橡胶坝底板高程为31.50 m,坝袋净高4.50 m,设计正常挡水位36.00 m。共设6跨,单跨长86 m,中墩厚0.80 m,全长520 m。坝前水深7 m,回水长度17.70 km,蓄水面积887万m2,拦蓄水量4 375万m3

1.7 设计方法:处理和对照均为绥农26号大豆品种,公顷用48%开磷复合肥200kg,加入50%硫酸钾50kg,均为5月11日播种,公顷用大豆种子为55kg。播种后第三天,即5月14日,用99%乙草胺1800mg/公顷+75%噻吩磺隆30g/公顷,兑水500kg/公顷,封闭灭草。田间管理均为趟两遍地,苗后茎叶处理用25%氟磺胺草醚2000ml/公顷+12%烯草酮1200ml/公顷兑水320kg均匀喷雾,秋后拿一遍大草。田间防治病虫害时用药剂及时防治,大豆食心虫防治时间为8月7日,通过秋季测产及收获看,食心虫防效甚好,虫食率较低。

该橡胶坝工程自建成投入运行至2016年底,共计升降坝600余次,频繁升降致使坝袋表面存在不同程度的磨损和老化。2017年1月对工程进行了安全鉴定,存在的主要问题有:两岸边墩及中隔墩混凝土表面粗糙、露石,部分中隔墩存在露筋;坝袋存在开裂、脱胶、老化、死褶、漏水、内部充沙,内部胶布破损现象。安全鉴定结论为:工程综合评定为三类,工程质量评定为C级,亟需进行处理。

2 技术改造措施及施工技术要点

针对工程存在的主要问题,为减小坝袋与墩墙的摩擦,技术改造对橡胶坝墩墙采取外包混凝土并加装不锈钢板进行贴面防护。橡胶坝墩墙均为C25钢筋混凝土结构,钢筋的保护层厚度5 cm,墩墙净高4.31 m(锚固槽以上),中墩厚80 cm,边墩墙顶厚度50 cm。墩墙外包混凝土厚度为10 cm,处理范围为整个墩墙面;不锈钢板贴面防护范围为坝袋升降时与墩墙的接触部位,单侧墩墙贴面面积12.50 m(长)×4 m(高)=50 m2,总计5个中墩、2个边墩,总贴面处理面积600 m2

技术改造措施主要包括以下五个部分:墩墙凿毛、钻孔植筋、固定钢筋网及槽钢、焊接不锈钢板、浇筑混凝土。

2.1 墩墙凿毛

Belaruskali公司总经理I.Golovaty认为:“新合作备忘录的签署,昭示着我们的产品在中国拥有巨大的市场和广阔的发展前景。我们相信,通过对产品的进一步升级,添加锌和硫元素的肥料产品将会走出亚洲,受到世界各国的青睐。此外,中化集团是世界上最大的钾肥进口商之一,与之合作,不仅能够使双方互利互惠,实现共赢,还能够促进中国与白俄罗斯之间的经济贸易交流,为两国谋求共同发展注入新动能。”

混凝土界面经修整露出骨料新面后,采用砂轮机进行打毛,并用高压风枪吹洗干净,以利于新老混凝土结合。

2.2 钻孔植筋

经计算,对于Φ16 mm不锈钢锚筋,ls=427 mm;对于Φ20 mm普通锚筋,ls=533 mm。

大家慢慢对谁是小偷不关心了,但对甲洛洛来说,可不能不上心,他这一辈子,最大的愿望就是像父亲一样赢得大家的敬重,如今倒好,落得过如此不明不白的冤枉,说不清道不明,在这还没学会走路的塔公村里,到底是谁学会了偷呢?

式中:ls—植筋的基本锚固深度,mm;αspt—为防止混凝土劈裂引用的计算系数,按《加固规范》表15.2.3选取,αspt=1.00;d—锚筋直径,根据中边墩尺寸和配筋情况,固定槽钢的锚筋选用直径20 mmⅢ级钢筋,焊接不锈钢板的不锈钢锚筋直径16 mm;fy—锚筋抗拉强度设计值,fy=360N/mm2;fbd—植筋用胶粘剂的粘接强度设计值,按《加固规范》表15.2.4选取,混凝土强度等级C25,fbd=2.70 N/mm2

 

根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)(以下简称《加固规范》),植筋的基本锚固深度按公式⑴计算:

2.2.1 植筋锚固深度及承载力设计值的确定

《加固规范》关于植筋受拉承载力的确定是以充分利用钢材强度和延性为条件的,其基本锚固深度是按钢材屈服和粘结破坏同时发生的临界状态进行确定的,考虑到本工程植筋主要作用为焊接固定槽钢骨架和不锈钢板,橡胶坝正常运行时锚筋不承受拉力或压力,故可按照构造要求确定植筋锚固深度,参照《加固规范》15.3.1条规定,最小锚固深度lmin=max{0.30 ls,10d,100 mm},经计算lmin=160 mm、200 mm。综合考虑,锚筋长度均采用400 mm,其中植入墩墙280 mm,外露120 mm与钢筋网、槽钢及不锈钢板焊接后浇筑混凝土。植筋受拉承载力设计值参考相关工程经验确定,对于Φ16 mm不锈钢锚筋取20 kN,对于Φ20 mm普通锚筋取25 kN。

2.2.2 植筋孔直径选择

本项目随机选择多发、单发内膜下、肌层及浆膜下子宫肌瘤病例150例,同时取对应的子宫肌层组织作为对照,所有标本均采用4%甲醛固定,石蜡包埋、HE染色。采用免疫组化法(SP),切片厚 4 μm,切白片 3张,高温修复或酶消化,4℃冰箱过夜,以PBS缓冲液代替第一抗体作为阴性对照,已知的阳性组织作为阳性对照。免疫组化试剂ER、PR、WT-1及SP试剂盒购自迈新公司,操作按试剂盒说明书要求进行。

2.2.3 植筋胶选择

植筋孔的直径关系到植筋锚固的效果和质量,以控制植筋胶充分地包裹住钢筋并与基材全部接触为准。一般随着锚筋直径的增大而相应增厚植筋胶的握裹厚度。钻孔直径按照《加固规范》表15.3.5选取,直径16 mm不锈钢锚筋钻孔直径采用20 mm,直径20 mm锚筋钻孔直径采用25 mm。

植筋胶粘结强度不仅取决于胶粘剂的基本力学性能,还取决于混凝土强度等级及结构的构造条件。根据本工程的实际情况,植筋胶采用双组份AB胶,AB胶是一种在常温下固化的经过改性后无溶剂双组份环氧型高分子聚合物,注胶前,应将两组胶体分别准确计量后搅拌均匀。

选用304号不锈钢板,厚度5 mm,每幅宽度1 000 mm,长度4 000 mm。固定前在每幅不锈钢板中间打孔,孔距500 mm,与不锈钢锚筋对应。相邻两幅不锈钢板之间预留5 mm焊缝,自中边墩的一侧开始顺向将不锈钢板依次焊接于槽钢上,然后在钢板预留孔位处与不锈钢锚筋焊接固定,焊接完成后将焊缝打磨平整。具体设计见图2~图4。

2.2.4 植筋施工技术要点

对中边墩与坝袋的接触面混凝土凿毛,凿除深度20 mm,

植筋施工工艺流程见图1。

  

图1 植筋施工工艺流程图

植筋施工过程主要包括:①放线定位:按照设计要求进行定位放线,在植筋点作出明显标示。②钻孔:按照设计要求的位置和方向钻孔,施工过程中如果碰到原墩墙内部钢筋时应调整孔位。成孔直径和钻孔深度必须达到设计要求。若产生废孔,应将孔内清理干净后采用M15树脂水泥砂浆填充密实。③清孔:钻孔完成后采用高压风枪将孔内粉尘碎屑吹洗干净,避免粉尘碎屑产生隔离作用影响植筋胶粘结效果,孔内应保持干燥。植筋孔清理完毕后,若未立即注胶植筋,应用干净的棉纱将孔洞严密封堵,避免灰尘、碎屑和水进入孔内。④注植筋胶:在孔内注入改性环氧胶粘剂,注胶时务必将孔内填满,排出空气,使胶体占孔道体积的80%以上。胶体称量混合后应强力搅拌均匀,一次的配量不宜过多,以免时间过长胶粘剂变质后影响粘结质量,一般一次配制的植筋胶应在30-40 min内用完。植筋胶最佳施工温度为15~25℃,根据施工温度变化,可通过试验适当增减植筋胶的用量。⑤植筋:锚筋端部采用钢丝刷或除锈机进行除锈,直至表面基本光亮无任何悬浮物为止。注完植筋胶后立即将锚筋根部沾满胶粘剂缓慢旋入锚固孔内,以利于排出植筋胶与锚筋之间的空气,使锚筋与植筋胶均匀结合,并将孔口多余的植筋胶清理干净。⑥养护固化:植筋完成后应静态养护1-3 d,固化期间禁止扰动。现场抽样检测应在5 d后进行。

2.3 固定槽钢及钢筋网

选用5号槽钢,高度h=50 mm,肢宽b=37 mm,平均肢厚t=7 mm,大面朝外侧,两侧肢与锚筋焊接固定。槽钢竖向布置,间距1 000 mm,顶部及底部设封边固定槽钢。钢筋网采用直径12 mmⅢ级钢筋,间距250 mm,与锚筋焊接。

  

图2 墩墙不锈钢贴面防护立面图

2.4 不锈钢板焊接固定

基于系统功能的结构化分解是将复杂的系统按照“功能(function)-运动(motion)-动作(action)”的路线自上而下逐层分解为最基本的动作,即FMA分解,将这种容易控制且易于分析的动作称为元动作。传统分解方法与FMA分解方法的基本流程如图1所示。

  

图3 墩墙不锈钢贴面防护横剖面图

  

图4 墩墙不锈钢贴面防护平剖面图

2.5 浇筑混凝土

在固定好的不锈钢板外侧安装模板,防止不锈钢板在浇筑混凝土时发生变形。模板安装完成后浇筑12 cm厚C30细石混凝土,浇筑前应将仓内杂物清除干净。浇筑时将混凝土从墩墙顶部不锈钢板与原结构的缝隙中注入,采用手提式平板振捣器在模板外侧自下而上均匀振捣,直至浇筑至顶部,缝隙充满。混凝土养护满14 d后即可拆除模板。

潮州麦秆画深受潮汕文化的滋养,以精湛的技艺与巧妙的构思形成了独具特色的潮州麦秆画,作为非物质文化遗产的潮州麦秆画,与潮州木雕、潮州刺绣、潮州陶瓷、潮州抽纱、潮州嵌瓷等潮州优秀民间工艺构成了潮汕文化中不可或缺的重要部分,是潮人文化与潮人精神的深刻写照。潮州麦秆画以其独特的艺术面貌,通过极具区域特色的麦秆画作品,例如《潮州八景》《潮州古城图》《饶宗颐像》等佳作,为我们呈现出深厚潮人文化的艺术缩影。立足于潮汕文化沃土之上的麦秆画具有宝贵的艺术价值,需要我们深入发掘,从而更好地推进这一优秀非物质文化遗产在当下的传承与发展。

3 工程质量检测

植筋养护结束后,采用ZY-200kN型锚杆拉力计进行植筋抗拉拔力检测,现场共检测4个墩墙,每个墩墙3个测点,检测结果见表1。

检测结果显示,对于破坏性试验,直径20 mm锚筋实测抗拉拔力最大值31.50 kN,最小值28.00 kN,平均值29.27 kN。对于非破坏性试验,直径20 mm锚筋实测抗拉拔力最大值28.10 kN,最小值27.10 kN,平均值27.73 kN;直径16 mm不锈钢锚筋实测抗拉拔力最大值26.20 kN,最小值21.20 kN,平均值23.40 kN。检测结果均满足设计要求。

2.2.1 加快信息化平台建设步伐,完善管理机制当前,科技发展日新月异,作为一所培养国家建设需要的综合性应用型人才的高校,无论在教育教学基础设施还是管理体制上,大理大学都应跟上时代发展的步伐,与时俱进。完善学校信息化平台的建设已经迫在眉睫,包括学生管理网站、门禁系统、多功能校园一卡通(用于就餐、购物、图书借阅、考勤计数等刷卡)等,亟待完善。

4 结论

通过对橡胶坝混凝土墩墙采用不锈钢板贴面防护,显著的减小了坝袋与墩墙的摩擦,实现了预期的要求,为工程的安全运行提供了可靠的保障,对其它橡胶坝工程运行中存在的同类问题提供了有效的借鉴意义。

 

表1 植筋抗拉拔力检测成果汇总表

  

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参考文献:

[1]贺凯.植筋技术在钢筋混凝土结构加固与改造工程中的应用[J].城乡建设,2013⑴.

 
杜跃普
《河南水利与南水北调》2018年第04期文献

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