闸室外包混凝土在卧虎山水库除险加固工程中的应用

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1、2014年第12期黑龙江水利科技No．12．2014(第42卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotMNo．42)文章编号：1007—7596(2014)12—0229—03闸室外包混凝土在卧虎山水库除险加固工程中的应用李志乾，董永霞。(1．黄河勘测规划设计有限公司，郑州450003；2．商丘市水利建筑勘测设计院，河南商丘476000)摘要：针对卧虎山水库溢洪闸闸室结构裂缝成因、结构受力等问题的分析，卧虎山水库溢洪闸闸室采用外包混凝土的加固措施，消除

2、闸室存在的结构病险，完善闸室运行功能。实践证明，该措施技术可行，经济可靠，对大型水闸病险处理具有宝贵的借鉴价值。关键词：溢洪闸；除险加固；卧虎山水库；加固设计中图分类号：TV662；TV698．2文献标识码：B不满足现状交通要求。1工程概况5)弧门牛腿推力最大推力428．8t，最zJ~264．5t，卧虎山水库位于济南市历城区仲宫镇境内，锦不满足现有闸门推力700t的设计要求。绣川、绵I~HJIl、锦云川三川汇流处的玉符河上游，是2裂缝成因分析一座具有防洪、灌溉和城市供水为一体的大型水库，属黄河水系，水库流域面积557km

3、。为了分析裂缝成因，采用ANSYS结构分析软溢洪闸工程位于大坝左岸，为坝肩式溢洪闸，共件，对溢洪闸在运行情况下闸室结构的应力应变进5孔，单孔14In，总净宽70m，闸室总长28m，中墩宽行数值计算分析。2．0Ill，长25m，闸底板高程118．3m，最大墩高通过计算，溢洪闸闸室：24．78m，闸室分缝位于各底板跨中。1)在温降工况下，在底板下游区域均会出现范闸底板设一低驼峰，堰顶高程121．0m，设工作围较大的拉应力区，中墩or约7MPa，边墩约8MPa，闸门一道，为弧型钢闸门，闸门尺寸14m×11m。可能导致底板产生开

4、裂，与实际检测到的底板横向卧虎山水库溢洪闸于1976年在拆除原溢洪闸裂缝吻合，底板裂缝可判断是由温度降低所引起。后新建。2)闸室左侧的Ⅱ号滑坡体对边墩安全的影响较2007年4月经对溢洪闸进行安全鉴定，卧虎山大，在计算工况下将使边墩产生过大的位移(向最水库溢洪闸存在下列病险：大位移近0．22in)、过大的拉应力(44MPa，分布于边1)闸墩、底板发生多道横向、竖向裂缝；混凝土墩内下侧)和过大的压应力(68MPa，分布于边墩外碳化深度平均50mm，超过混凝土保护层厚度。侧，即临水侧)。2)溢洪闸无检修闸门，无法保证工作闸门的

5、正3)正常运行下，水压作用对中墩的影响不大，但常检修；现有工作闸门锈蚀严重，钢丝绳、滚轮锈蚀，在牛腿附近会产生应力集中拉应力最大达到行洪时无保障。向5．1MPa。3)闸门止水橡胶老化，漏水严重，且闸门止水不最大主应力为10．4MPa，实际检测到的闸墩上具备检修条件_l-2J。闸门门顶高程135．0ITI，闸门高有水平缝存在，可以判断只要施工中存在水平缝或度不满足水库防洪运用要求。施工质量较差，就会导致闸墩上水平裂缝的产生。4)交通桥荷载标准为汽一13级，设计标准偏低，4)温升工况对闸墩及底板的影响较小。[收稿日期]201

6、4—04—21[作者简介]李志乾(1974一)，男，河南郑州人，工程师，从事水利工程设计工作；董永霞(1960一)，女，河南商丘人，工程师。·-——229—-．——2014年第l2期黑龙江水利科技No．12．2014(第42卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(T0talNo．42)由于溢洪闸已经运行近30a，至今没有破坏性的新老混凝土之间涂刷界面剂、布置插筋。事故发生，表明闸室左岸滑坡体还没有产生严重的3．2加固设计滑动，闸室裂缝与滑坡体无关，否则滑坡

7、体产生的滑加固设计内容包括：现状闸室裂缝灌浆及修补、动推力将使整闸事发生毁灭性的破坏而不是限于开现状闸室拆除、凿毛及设置插筋、闸墩、闸底板化学裂。同时，结合对闸室结构的复核以及对闸室植筋和闸墩、闸底板外包混凝土。施工情况的调查，可以判断得出闸墩贯穿性裂缝是3．2．1现状闸室裂缝灌浆及修补由于结构配筋不足以及施工因素导致的，闸室底板根据裂缝部位、宽窄、深浅及是否为贯穿裂缝等贯穿裂缝是由于运用期温度应力过大导致的。闸室不同情况，对闸墩、闸底板出现的延伸长度>5m，裂裂缝素描图见图l。缝深度>50cm(底板)或深度>20cm(

8、闸墩)的较宽裂缝(6>0．5mm)，采用环氧树脂进行灌浆修补。裂缝闭缝灌浆见图2。再强。跫U&瑚m施图2裂缝闭缝灌浆3．2．2现状闸室拆除、凿毛及设置插筋图1闸室裂缝素描图根据闸墩牛腿影响范围，将牛腿下游8．5m×3闸室外包加固设计9．5m范围内闸墩混凝土进行拆除。同时为保证新老混凝土黏结效果，将闸墩、闸底板混凝土碳