防渗板范文10篇

时间:2023-03-19 21:08:41

防渗板范文篇1

1拌和系统

左趾板及防渗板混凝土拌制为三友坪拌和楼和野猫沟拌和站两个拌和系统。三友坪拌和楼为3ZJ3-1.5型拌和楼,搅拌方式为自落式,主要承担左岸趾板及防渗板高程▽200.00以下混凝土供料。野猫沟拌和站采用山东方园JS1000强制式拌和机,负责高程▽295.398以下混凝土供料。拌和系统采用机械化进料,皮带机运输。为满足混凝土双掺的要求,拌和系统均配有两套外加剂称量系统,掺用外加剂时,提前一天配制,在使用时用风管进行吹风搅拌,以保证溶液均匀。

2.混凝土运输

混凝土水平运输为6m3搅拌车。混凝土垂直运输在▽200.000以下搭设排架用“U”型溜槽直接入仓。以上采用泵车输送入仓。

3施工方法

(1)基岩及施工缝处理当基岩按设计高程挖至建基面后,测量人员按趾板及防渗板的设计边线在基岩上放出每块的控制点,然后用人工对坡面上松动块石和溶沟、溶槽及剪切带、断层按设计要求进行清理,并用高压水冲洗干净,经地质素描后,由地质、设计、业主、施工四方联合验收。地质缺陷回填用R28200#砼,回填面与原趾板、防渗板坡面一致。在浇筑趾板及防渗板结构砼时,在地质缺陷回填区与基岩交接处布Φ25及Φ16钢筋网,起限裂作用。

混凝土施工缝采取人工凿毛方式,将混凝土面凿成麻面,并清理干净。

(2)锚杆施工锚杆采用快速钻钻孔,孔径Ø90,孔深5m,钻孔经验收合格后,人工对孔口进行防护。

锚筋由钢筋加工厂加工,自卸汽车运至现场,人工搬运到施工部位。锚杆采用“先注法”施工,首先用高压风对孔内进行清理,然后用注浆机将M20水泥砂浆注入孔内再插入锚筋,用楔铁将孔口楔紧。

(3)钢筋工程钢筋在钢筋加工厂按设计图纸加工,经验收合格后由20t自卸汽车运至施工现场,人工搬运至施工部位。

趾板及防渗板在钢筋绑扎前首先焊钢筋样架,在样架验收后由人工在其上铺设钢筋网,并用扎丝绑扎牢固。

钢筋接头采用单面焊接,搭接长度10d,手工电弧满焊。在宽槽处按规范预留钢筋接头长度。

(4)模板工程模板结构为钢木组合形式,人工现场组装。在止水鼻坎处采用定型木模板,用定形钢管进行加固。表面模板采用P3015、P1015钢模板,一次立完,并每隔1m按“品”字形预留下料和操作孔。在砼浇筑到孔口时,用钢模板封堵并加固。在与基岩交接处采用木板嵌缝。

在模板安装前,首先按设计要求和测量控制点焊好模板样架,经验收合格后,再进行模板的安装。

(5)止水施工趾板紫铜止水共有三道,趾板与防渗板接缝处为“W”型紫铜止水。周边缝底部为“F”型止水,面层为“Ω”型止水。周边缝与垂直缝采用整体冲压成型结头。止水原材料按设计尺寸要求定购,且有质量检验合格证。止水在加工厂按分块长度加工,用10t平板车架运至现场。安装时根据设计控制线将止水与设计桩号与高程对正,并将氯丁橡胶棒和塑性填料嵌入止水鼻坎中和转角处,用胶带低封闭。止水搭接采用双面搭接焊,搭接长度不少于2cm。

(6)混凝土浇筑在混凝土浇筑前,对模板安装加固、止水及钢筋安装焊接及仓面清洗等工序进行质量自检合格后,报监理进行最终验收并签发开仓证。然后依据设计要求由试验室开配料单,拌和楼拌料。

混凝土利用“U”型溜槽或泵管摆动下料,由在表面模板上预留的下料口入仓。混凝土在仓内均匀上升,每层上升高度不大于40cm,振捣采用Ø100及Ø50振捣棒人工振捣,振捣间距不大于40cm,深度达下层5cm,Ø50振捣棒主要用于侧模及止水周围砼振捣。防渗板利用下料口进行振捣,趾板人工入仓内振捣。

在混凝土浇筑后4~6小时,从下向上逐层拆除表面模板,人工二次压光收平。

防渗板范文篇2

关键词:水利工程;大坝;防渗面板

施工技术水平随着科技的发展不断得到提升,水利施工技术也不例外,而施工技术水平的进步也推进了水利项目的建设水平。在水利工程中,防渗工作一直以来都是重点和难点,其质量好坏会直接影响水利工程能否发挥其应有作用,同时还会对整个工程项目的使用造成影响,因而防渗面板施工始终是水工建设中关注的焦点。由于防渗面板的结构较为特殊,在施工过程中容易出现裂缝问题。在选择材料上,相关人员必须严格把控,尤其对混凝土配合比进行合理选择。对所有施工要点进行严格的监督管理,从基础上提高工程项目质量,令水利项目真正发挥其应有作用,造福群众。文章主要论述了防渗面板施工技术要点,希望以此同各同仁交流。

1施工要点分析

1.1测量放线

施工前期需要进行测量放线,其主要作用是用来标记施工范围。作业时需首先标记出点线,并利用全站仪将各点线坐标测量出来,记录每一坐标详细位置。测量完毕后,制作测量报告,并保证报告完善详细。

1.2制作、安装钢筋

在制作施工所需钢筋时需要注意,必须依照设计图纸相关要求,对钢筋型号、种类以及直径等进行选择,保障这些条件同施工标准相匹配,能够满足现场施工要求。钢筋质量的保障首先应当从材料入场开始,在入场前就必须对进场材料进行检查,确保其符合施工要求。进场后的钢筋应当按照要求进行储存、堆放。而在加工前,则需要对钢筋表面进行清理,去除污渍、锈皮等,从而确保施工质量。加工完成后,应当将钢筋材料送至指定位置,并利用相关设备运至需要处,进行绑扎、焊接。在施工时需要注意,施工安全是施工作业的第一要务,钢筋安装本身具有高危性,安装过程中,相关人员必须严格依照规范作业,从而确保施工的安全性。

1.3制作和安装模板

在模板制作过程中,选用的模板材料大多为胶合面板木模板,这是由于该种材料更加适应于施工要求。而拆卸修补模板时,则需要设置相应的脚手架。若施工位置为大坝上游,那么在焊接脚手架以及焊接模板拉杆过程中,需要确保焊接作业同脚手架的升高相匹配,而脚手架的高度则应当依照施工情况进行确定,从而保证施工的安全性、稳定性。除此之外,模板安装完后,需要自上而下拆除脚手架,而模板拉杆的切割则应当在脚手架拆除作业完成后进行。

1.4运输配制混凝土材料

(1)运输混凝土。在入场前原料的运输是施工材料控制的关键,混凝土在运输过程中容易出现离析问题,因此在运送过程中必须予以关注,以此确保材料质量。目前水利施工中所使用的混凝土大多需要在专门的拌合站配置,然后通过自卸车运送至工地。因此在搅拌过程中就要求搅拌人员对混凝土材料均匀搅拌,并确保运送过程中的温度以及搅拌时间,避免运送时间过长等。同时还需要依照实际要求,确定搅拌时间以及搅拌间隔。(2)配置混凝土。在水利工程施工中,混凝土配合比依照工程项目的不同以及实际需要的不同会有不同的标准要求,因此在施工过程中,必须严格依照设计标准选择配合比。若使用搅拌机搅拌混凝土,则应当依照实际情况,对混凝土搅拌量进行确定,从而避免由于搅拌量不当而对设备造成损害。水利工程施工所使用的混凝土主要的原料有水泥、骨料以及其他混合料,为了保证施工要求可以得到满足,应当对材料进行严格把控,控制材料偏差,对砂石含水量以及骨料含水量进行严格控制。此外,还可以在配置过程中使用外加剂,从而确保工程质量。

1.5养护技术

做好大坝防渗面的养护工作,可以提高防渗面板施工的质量。混凝土浇筑作业完成后,应将防渗面的温度控制在65℃左右,养护温度不得低于0℃以下。当完成防渗面板表面覆盖膜的拆除作业后,应对混凝土表面进行及时的洒水和浇水,确保混凝土表面的湿润性。如果施工是在夏季进行,应避免阳光对新浇筑混凝土的暴晒,定期对混凝土表面进行洒水,以此确保混凝土表面的湿润性,提高大坝防渗面板施工的质量。

2抗裂及温度控制

(1)在进行防渗面板施工过程中,断面较大,对混凝土的抗裂水平要求较高。因此,在进行混凝土配比时,应适当依照实际的施工需要,降低塌落度和水灰比,以此提高混凝土的抗裂能力。另外,严格按照施工的标准要求控制好混凝土的搅拌时间,确保原材料使用量的准确性,并采用高效减水剂或引气剂,彻底清除混凝土中的水分。(2)将骨料放入所搭建的遮光棚中,以此避免骨料的暴晒。一旦骨料受到暴晒则其含水量就会发生改变,容易影响混凝土质量。如果骨料的温度较高,应采取有效方法降低骨料的温度,将骨料堆放的高度控制在规定的范围内,还要根据当地的温度和湿度控制骨料的温度,以此确保骨料内部的温度满足施工要求。(3)浇筑作业中还应当注意,浇筑作业时间在夏季,那么由于温度问题,不宜选择中午。这是由于中午温度相对较高,施工过程中,受到温度影响,混凝土固结时间以及固结质量都会受到影响,加大施工难度。因此,若在夏季实施浇筑作业,则应当选在晚上或者早上进行。(4)在混凝土运输的过程中,为了避免混凝土受温度的影响出现升温过快现象,过高的温升会影响混凝土质量,导致其出现离析甚至凝结,从而致使混凝土无法继续使用,应对混凝土运输车辆进行隔热处理。(5)为了确保防渗面板施工的质量,确保防渗面板的强度、耐久性和稳定性符合施工的标准要求,应严格控制其出口的温度,将混凝土浇筑温度控制在施工规定的范围内。同时,还应严格控制混凝土内部的温度,以此确保混凝土浇筑施工的质量。当完成混凝土浇筑作业后,应对混凝土表面进行洒水,确保其湿润性。

3结束语

经济的进步、社会的发展、科技的复兴都在一定程度上推进了我国水利事业发展,而施工技术水平的提升则是基础动力。随着各大水利项目的建设,不但造福了百姓,也推进了社会经济发展。而作为水利工程施工重点,防渗面板施工始终是建设人员关注的焦点,这是由于防渗面板的质量会直接对大坝的使用寿命、使用效果造成影响。因此施工中,防渗面板施工工艺成为了质量控制的重要内容而受到广泛关注。正是由于这一原因,施工人员必须在施工过程中对防渗面板施工进行关注,严格依照施工设计操作,确保质量管理到位,保证施工所使用材料符合质量标准要求,全面提升防渗面板质量,从基础确保大坝整体性,令水利工程发挥其应有的社会效益、经济效益。

作者:王文轩 单位:黑龙江省水利水电集团第二工程有限公司

参考文献

[1]罗巧云,杨杰.论大坝防渗面板施工技术在水利工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015.

防渗板范文篇3

关键词:返步桥水库;浆砌石重力坝;防渗面板;帷幕灌浆

1工程概况

1.1工程基本情况

返步桥水库位于永丰县石马镇返步桥村,距县城约75km。坝址坐落在赣江水系乌江上游。坝址以上控制流域面积114.0km2,水库总库容2029万m3,设计灌溉面积3133hm2,是一座具灌溉、防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。返步桥水库地理位置重要,一旦失事,将影响下游招携、牛田2个乡镇涉及2.3万人口、1047hm2耕地的安全。返步桥水库为中型水库,水库大坝为浆砌块石重力坝,最大坝高60.0m,坝顶长137.0m,顶高程348.0m,坝顶宽9.0m。溢流坝段设在大坝中部,为闸式实用堰,堰顶高程338.00m,溢流净宽3孔×10m,采用10.00m×7.30m(宽×高)弧形钢闸门控制,挑流消能。非溢流坝段上游面320.00m高程以下坡比为1∶0.25,以上铅直:下游面高程338.33m以上坡面铅直,以下坡比左非溢流坝段1∶0.75,右非溢流坝段1∶0.65.坝内294.0-330.0m高程处设有灌浆廊道、313.0m高程处设有观测廊道。

1.2大坝存在的主要问题

1)大坝整体外观较差,混凝土及浆砌石面老化严重,坝体浆砌石局部地段空隙较大。2)大坝防渗面板混凝土浇筑质量较差,强度和抗渗性能不满足规范要求。3)坝体与基岩接触部位的帷幕存在薄弱环节,坝基(肩)岩体透水率不满足规范要求,存在坝基及绕坝渗漏问题。4)大坝下游坝坡及观测廊道渗水严重,防渗面板及溢流堰面混凝土老化、剥蚀、蜂窝麻面严重。

2大坝加固设计

2.1坝体防渗方案比较

1)方案(一):坝体水泥砂浆充填灌浆+修补防渗面板。对坝体全坝段进行水泥砂浆充填灌浆,并利用前排灌浆孔同时进行接触灌浆和坝基帷幕灌浆,使前排灌浆形成坝体封闭的防渗体系。充填灌浆按二序实施灌钻孔,灌浆施工方法为:采用自上而下钻灌交替进行,钻灌长度一般控制在5m左右。每一灌浆段施工结束后,需待凝一段时间,使浆液凝固,具有一定强度后,才可进行下一灌浆段的施工[1-3]。对现有防渗面板裂缝、蜂窝麻面采用喷涂聚合物水泥砂浆修补。该方案的优点是施工组织简单,不需放空水库,不影响水库效益的正常发挥。该方案的缺点是施灌对象具隐蔽性,质量要求高,难以控制,耗浆量大而可靠性低。另一方面,对坝体施灌很容易堵塞坝体排水管,造成大坝砌体间的抗滑失稳,故必须重钻排水孔而加大投资。2)方案(二):增设混凝土防渗面板。在大坝迎水面重浇混凝土防渗面板,对坝体局部薄弱带进行充填补强灌浆,并于305.0m高程处设灌浆平台进行坝基帷幕灌浆。混凝土防渗面板从底部至305.0m高程厚度为3.5m;从305.0m至320.0m高程防渗面板厚由2.0m渐变至1m,320.0m高程以上混凝土防渗面板厚均为1.0m。另外对局部坝段进行充填灌浆。该方案的优点是施工技术成熟,可靠度高,施工质量易于监控,实施除险加固效果理想,所增加工程量确定,坝外形美观,防渗性能可靠,所增加坝体自重直观,利于设计指标控制。该方案的缺点是需放空水库,施工组织要求较高,施工导流难度较大,需增加围堰等临时设施。方案(一)与方案(二)工程相异项目直接费比较见表1。综合分析大坝加固处理两种方案的优缺点及相异项目直接费比较结果,方案(一)投资较多,而加固后的坝体防渗效果难以预料;方案(二)施工质量容易控制,坝体防渗效果好,另外可较大提高大坝抗滑稳定安全系数。经比较,本次大坝加固处理设计推荐方案(二)。该方案施工技术成熟,施工质量易于控制,施工强度不高,主体工程能在一个枯水期内完成。

2.2坝体防渗加固设计

坝体防渗加固设计采用增设混凝土防渗面板方案。根据坝前水头及满足帷幕灌浆施工要求,面板设计厚度为1.0-3.5m,即灌浆平台高程305.0m以下面板厚度为3.5m,高程305.0-320.0m面板设计厚度为2.0-1.0m,320.0m高程以上面板厚度为1.0m;面板混凝土标号采用C25,面板表层配的钢筋网,防渗面板必须嵌入建基面1.0m。新增防渗面板共设11道变形横缝;缝宽2cm,缝内沥青砂板填塞,缝间设一道铜片止水。面板浇筑前必须对整个坝体表面进行凿毛并布设插筋,插筋采用φ20mmⅡ级钢,间距100×100cm,梅花型布置。坝体砌体材料为块石,胶结材料为水泥砂浆。根据安鉴报告分析,大坝砌体施工质量差,砌石体架空现象严重,透水率大,局部坝体容重不满足设计要求。本次加固设计局部坝段采用坝体充填灌浆方案进行处理。以减少坝体中的孔隙率,增加坝体自重,提高大坝的稳定性和防渗性能,减少渗水对坝体产生浸蚀性破坏。充填灌浆孔布置两排,上下游各一排,灌浆孔距均采用5m[4-5]。

2.3坝基、坝肩防渗加固设计

经计算灌浆厚度T=2.2m;对于单排孔,帷幕灌浆厚度为孔距0.8倍,本设计孔距3.0m,即灌浆厚度T=0.8×3.0=2.4m,满足设计要求。帷幕灌浆孔布置:灌浆孔布置于距原防渗面板底部0.5m,孔距3.0m,灌浆孔伸至基岩,对坝基进行帷幕灌浆处理,同时沿着这一方向在两坝肩进行灌浆,使坝体、坝基、坝肩形成一道完善的防渗体系;设计帷幕灌浆伸入左坝肩15.0m,伸入右坝肩21.0m。帷幕伸入相对不透水层(本工程按3Lu线控制)以下5m。

3加固后坝体抗滑稳定及坝体应力计算

1)计算荷载:选取与加固前同样的断面及同样的荷载组合,为便于比较,特征断面与加固前一致,考虑大坝加固进行了局部补强灌浆,块体间密实度得到提高,溢流坝面已重浇钢筋混凝土结构,综合考虑加固后浆砌块石容重采用20.8KN/m3计算。本次大坝加固后的坝体抗滑稳定及坝体应力计算,分别考虑了计入扬压力和不计扬压力两种情况,帷幕灌浆扬压力折减系数采用0.5。稳定及应力分析成果见表2及表3。2)计算结果分析:由表2及表3可以看出,加固后大坝稳定及应力等各项指标均能满足规范要求。

4溢流坝段加固处理措施

根据溢流堰存在的问题,对于溢流面主要考虑混凝土修补、补强加固和重浇一层钢筋混凝土方案,即采取对溢流堰顶及下游堰面混凝土先凿除30cm厚,再重浇C30抗冲磨钢筋混凝土,从根本上提高溢流堰表面整体强度和抗冲刷能力,解决溢流坝的泄水安全问题。重浇的溢流堰面和挑流鼻坎,新老混凝土结合部分进行混凝土凿毛和高压水冲洗处理,并采用锚筋连接,锚筋间距1.0m,锚筋直径φ22,锚入堰体长度1.5m,锚筋与表层钢筋网焊牢。新浇的堰面曲线与原堰面曲线一致。

5结语

文章针对返步桥水库浆砌石重力坝现状存在的具体问题,选取了合适的加固设计方案。坝体防渗采用迎水坡增设混凝土防渗面板的方案,对坝基、坝肩采取帷幕灌浆防渗措施,对溢流堰顶及下游堰面混凝土先凿除30cm,再重浇C30抗冲磨钢筋混凝土的措施,目前返步桥水库加固工程已完工并通过验收,至今运行良好,证明所采取的加固设计方案合理。

参考文献:

[1]王建平.青山水库大坝加固设计[J].黑龙江水利科技,2018,10(46):69-70.

[2]邓娟玲.杜河水库除险加固设计[J].山西水土保持科技,2016(12):66-78.

[3]刘彬彬.山心塘水库除险加固工程主坝加固设计方案[J].黑龙江水利科技,2014,11(42):102-104.

[4]周建斌,柳见和.临海市双坑水库大坝加固设计及施工[J].浙江水利科技,2006,11(06):55-56.

防渗板范文篇4

1995年以来,以国家灌溉试点工程和节水续建配套工程的开展,对骨干渠道工程进行了第二次大规模渠道防渗,并利用地方配套资金和群众筹资,对部分支斗渠等田间渠道工程进行了防渗。在建设过程中不断进行新技术、新材料、新工艺的探索和推广应用,取得了一定成效,使防渗工程质量、建设管理和施工水平等方面有了很大提高。

1.以科研为先导,加快新技术的推广应用

多年来,灌区在进行渠道防渗工程建设的同时,结合生产实践,进行了多项试验研究工作,先后完成了渠道测渗试验方法、水泥土水泥砂浆复合材料渠道衬砌实验研究、节水高产稳产示范区试验研究、混凝土防渗渠道防冻胀研究等项目,并及时把研究成果应用到灌区渠道防渗工程中。

近年来,通过总结灌区内防渗渠道横断面设计经验,根据水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑,在不同级别的渠道上先后选用了梯形、圆弧底直坡形、抛物线底直坡形、纯抛物线形、U形、高次曲线形等多种结构形式,形成了大型渠道梯形、中小型渠道曲线形的最佳断面组合。通过与河北省南水北调筹备处合作,进行了混凝土防渗渠道防冻胀的研究工作,分别在总干渠和三条分干渠上设立了试验段,重点对梯形、抛物线形混凝土防渗渠道的冻胀问题进行专题研究。从防、抗、导三方面入手,设立不同结构型式的防渗断面,埋设地温、冻胀量等观测仪器、设备,研究探索适宜本区范围内的防冻胀手段和措施,其中基础保温防冻胀研究成果,应用于总干渠、四干渠、军齐南干渠等大型渠道。

2.推广应用新材料,提高防渗工程技术含量

在伸缩缝处理上,除继续沿用具有韧性好、粘接力强、低温不断裂、使用寿命长、施工方便等优点的建筑油膏、806树脂油膏配合砂浆作为填缝材料以外,还应用了PE闭孔泡沫塑料板。在防、抗冻胀结构方面应用了聚苯乙烯泡沫保温板和聚丙烯纤维混凝土。

1)PE闭孔泡沫塑料板的应用

从1997年石家庄市引水入市改善环境北线工程开始,灌区开始使用PE闭孔泡沫塑料板作为混凝土防渗板接缝材料。该材料具有密度小、回复率高、具有独立的气泡结构;表面吸水率低,防渗透性能好;耐老化性能优良;低温不脆裂,高温不流淌;可按断面形状裁剪或粘结,施工方便等特点。我灌区继引水入市北线使用后,陆续在总干渠、四干渠、军齐南干渠等多项混凝土防渗工程中大规模使用,并逐步改进施工工艺,以达到最佳施工效果。

闭孔塑料泡沫板的厚度、间距(混凝土接缝宽度和分块尺寸)根据规范和当地温差计算确定,一般以厚度10mm、间距3~4m控制为宜,跳仓浇筑时,将其与边模板固定好,木模板可用铁钉固定,钢模板用卡子固定,避免混凝土入仓振捣过程中闭孔塑料板向上移动,混凝土终凝24小时后即可拆模,闭孔塑料板与混凝土已经凝结在一起,覆膜或洒水养护。在跳仓完成3天以后,可补仓浇筑,此时要注意施工人员不能踩踏已浇筑板边缘,避免将已经浇筑好的闭孔塑料板剥离;连仓浇筑时要注意:首块混凝土板浇筑完成后,不能立即撤掉模板,应待第二块入仓振捣一遍后,再将连仓模板拆除,填平放置模板处混凝土,再经过振捣、磨光、压面,依次连续浇筑。为提高板缝的抗渗能力,可在接缝混凝土板下部铺设100mm宽的油毡条。

2)聚苯乙烯泡沫保温板的应用

1997~1999年建设的引水入市改善环境北线工程,是在现有的石津总干渠和小运河基础上建成的,由于该段渠道使用功能由原来单纯灌溉输水转变为兼顾城市水环境景观输、蓄水的功能,在设计时,考虑冬季运行水面附近部位混凝土板防冻胀的需要,在渠坡上半部分加设了长2500mm、厚30~50mm的聚苯乙烯泡沫板做为保温层,以防止板下土基发生冻胀,同时做为南水北调工程防渗前期研究项目之一,被南水北调筹备处列为防冻胀试验渠段。灌区根据试验研究的成果,从2000年开始连续三年在干渠以上渠道防渗工程中使用聚苯乙烯泡沫保温板,保温防冻胀效果良好。

根据灌区观测试验资料,密度20kg/m3的聚苯乙烯泡沫保温板,厚度每10mm可抵御100mm的冻深。本灌区范围年最大冻土深为470mm,因而,东西向渠道保温板厚度可按阳坡30mm、阴坡50mm选用,南北向渠道按30mm使用。保温板铺设时,每块保温板要结合混凝土板的尺寸定制,尽量减少保温板块数,更要避免现场切割,以减少浪费和提高整体效果。

3)聚丙烯纤维的应用

聚丙烯纤维是一种新型高分子材料,其采用的化学改性与物理改性及特殊的纤维表面处理技术,有效地提高了与混凝土的握裹力,能防止或显著减少混凝土开裂,改善混凝土变形性能和提高混凝土整体性,对减少各种缩性收缩、离析、水化热温度等因素导致的非结构裂缝,提高抗裂抗渗、抗冲击功能,延长混凝土制品的使用寿命方面起到了极大作用。据试验资料,仅0.1%的体积掺量,抗裂能力提高100~150%,抗渗能力提高70%以上,抗冲磨能力提高50~100%,3~28天龄期抗压强度提高15~30%,抗裂能力提高100%以上。

鉴于这种材料在抗裂抗渗方面的特性,参考其他工程的施工经验,今年在一干五分干渠道防渗工程中首次采用了聚丙烯纤维混凝土,防渗板厚度分60mm、80mm两档。每m3混凝土掺纤维0.9kg,比普通混凝土只增加材料费50元/m3,施工工艺与普通混凝土相同。需要注意的是:入搅拌机时的投料顺序为碎石、纤维(连同水溶性纤维包装)、水、水泥、砂子,这样搅拌的质量均匀,每盘搅拌量按一小包纤维的配合比计算其他材料重量,切忌拆破纤维包装,避免造成纤维飞扬浪费和污染环境。

3.不断改进施工工艺和施工机具,提高施工水平

虽然混凝土防渗工程的搅拌、运输、支模、振捣、养护与一般大体积混凝土工程基本相同,但渠道防渗工程厚度小面积大,在保证密实度、强度指标要求的同时,表面平整度、光洁度要求较高,因此其施工工艺、施工机具必须根据具体防渗断面结构形式不断完善改进,以期达到内在和外观质量的最佳效果,从1997年开始,我们应用了真空吸水机吸水和电动磨光机磨光两项施工工艺,研制出了如曲面震捣器、伸缩组合钢模板、矩形长刮杠、长把铁抹子等许多简单实用的施工器具,提高了工程质量和工作效率。

1)真空吸水工艺

该项施工工艺主要针对秋季防渗施工。由于冬前工期有限,气温较低,混凝土水化凝固慢,为了尽快完成混凝土板面的收面压光,提高施工速度,经过现场试验,结合混凝土和易性和振捣工艺,确定合理的真空吸水强度、时间。以下是引水入市北线防渗工程施工时的真空吸水工艺试验情况。

真空吸水工艺试验情况表

部位

外加剂

试件编号

混凝土干密度(kg/m3)

施工工艺

备注

渠底

1

2352

平板振动器振捣两遍

真空吸水、抹平

不吸水坍落度为10~20mm;吸水坍落度为30~40mm。

DH3

2

2228

不吸水、抹平

DH9

3

2336

吸水、振一遍、抹平

4

2278

吸水、振两边、抹平

DH3

5

2394

振动杠振动两遍

真空吸水、抹平

消泡剂

6

2213

吸水、振一遍、抹平

DH9

7

2380

吸水、振两边、抹平

8

2293

不吸水、抹平

边坡

DH3

9

2354

平板振两遍、走杠补平、振一遍、不吸水

土工布

DH9

DH3

10

2337

平板振两遍、走杠补平、振两遍、不吸水

坍落度小于20mm。

消泡剂

DH9

根据试验数据和施工现场具体情况分析,采取了平板振捣器或振动杠振捣两遍、真空吸水再抹平的施工工艺,比不采用真空吸水提高工效30%以上。

2)可伸缩模板

在1997年~1999年引水入市北线渠道防渗工程施工中,按设计,渠道边坡坡长是变值(渠底有纵坡,防渗顶无纵坡),每块混凝土板尺寸都不相同,按大尺寸板块制作模板,虽能够周转使用,但使用会很不方便,更不能一个板块单独一套模板,这将耗用大量的模板材料。经过技术人员现场试验,根据“套袖”原理制作了可伸缩的模板,提高了模板的周转使用率,节约了模板用材。

3)弧面振捣器

石津灌区设计流量7m3/s以下的混凝土防渗渠道,大部分采用的是全抛物线形曲线断面,其中流量在5m3/s左右,断面较大的渠道,施工振捣设备用普通平板振捣器可以满足施工需要。流量在3m3/s以下断面较小的渠道,平板振捣器适用性降低,为此对平板振捣器底盘进行改装,制成弧面形式,振捣效果得到很大改善,尤其底面振捣效果最佳。

4)长把铁抹子

无论是曲线形断面还是梯形断面,在边坡混凝土浇筑过程,成型面平整度的控制是一道关键工序,用一般常用的施工器具如:铁锹、木抹子、压子等,都很难处理振捣后出现的局部凹凸面,即便是熟练工,在平仓、振捣工序都严格按照施工要求进行操作,都不可避免出现振捣后的凹凸现象,凹处补仓很容易,而凸出部位的处理相对较难,用普通常用工具既费时又费工,鉴于此,经技术人员和操作人员共同分析试验,制作了弧面长把铁抹子。用厚8mm左右的钢板焊制,其重量控制在5~10kg,尺寸350×400mm左右,使用时由下向上搓压,凸面整平效果很好,有效地提高了混凝土表面平整度。

5)矩形长刮杠

防渗板范文篇5

平桥石坝水库位于江苏溧阳天目湖镇平桥村,水库总库容72万m3,是以供水、灌溉为主的水利工程。工程始建于1974年,至1979年8月竣工。主要枢纽建筑物为浆砌石连拱坝(共2拱,其中左岸侧拱坝为溢流堰)。坝顶总长约108m,最大坝高24m。它是溧阳市文物保护单位,天目湖风景区旅游景点之一。拱坝坝顶高程75.0m,最大坝高24m,坝顶宽度1.40m,迎水坡为1∶0.3,背水坡为反向1∶0.21,坝底最大宽度3.40m。溢流坝段堰顶高程72.00m,设13孔溢流孔,溢流净宽35.10m。该坝施工砌筑质量从外观看,非常好,但是拱坝段存在以下异常情况:下游坝面长期湿润,清晰可见渗漏痕迹,中支墩平台渗漏严重。

2渗漏原因及危害分析

该砌石坝建设于末期,其防渗体系采用浆砌条石壳体+水泥砂浆勾缝→坝心填筑物→下游浆砌条石壳体→水泥砂浆灌浆。经分析其渗漏原因,主要有5点。

(1)上游面水泥砂浆本身的收缩性能易形成裂缝或脱落,引起渗水。

(2)施工期很长,留下较多的施工缝,一些施工缝的处理不当,易形成渗漏。

(3)没有专设防渗墙,坝心填筑质量及灌浆质量控制不好,易形成渗漏途径。

(4)年代久远,长期受渗水的冲蚀、溶蚀作用,形成渗水通道。

(5)地基处理不严格。大坝渗漏,导致水泥砂浆中钙质析出和冰冻作用,降低其粘结强度,危害大坝的稳定与安全,影响大坝的耐久性,降低水库的效益。

3防渗加固设计研究

3.1防渗部位

坝体的防渗加固从加固部位考虑,有坝体防渗和坝面防渗。

(1)坝体防渗。对坝体采取水泥灌浆(或化学灌浆)方式进行防渗加固,首先对坝体有渗漏部位进行钻孔,然后按坝高进行分段灌浆,在防渗加固的同时可以提高坝体受力条件。

(2)坝面防渗。在大坝迎水面构筑(或加固)防渗体,主要有以下方式:(a)混凝土防渗面板;(b)喷射混凝土防渗;(c)坝面卷材防渗;(d)聚合物砂浆防渗;(e)聚脲弹性体材料防渗等方式。由于该砌石拱坝的坝身单薄,单纯采用坝体灌浆防渗的方法,并没有完全消除渗漏原因,因此防渗加固重点考虑对坝面防渗措施进行比选。3.2坝面防渗方案比选

3.2.1坝面防渗加固方案拟定

水库具有供水功能,应选用对水质无污染影响的加固材料,提出以下4个方案。方案1,钢筋混凝土贴面防渗。在大坝上游面设置一层厚0.35m的C20钢筋混凝土面板防渗层,采用抗裂性能较好的聚丙烯纤维混凝土,面板中部采用Φ12@150的钢筋网,以提高面板的柔性;面板与老坝体采用化学植筋连接,锚筋直径Φ16,2m×2m梅花形布置;面板每隔15m设一条伸缩缝,缝内设一道止水铜片。方案2,钢筋混凝土贴面+沥青过渡层的复合防渗。在方案1中的钢筋混凝土防渗面层和原拱坝浆砌块石之间设置5mm的沥青柔性过渡层,增强混凝土防渗面层适应变形的能力,改善其应力状况。面板与老坝体采用化学植筋连接,锚筋直径Φ16,1m×1m梅花形布置。面板每隔15m设一条伸缩缝,缝内设一道止水铜片。方案3,聚脲弹性体材料+聚合物砂浆复合防渗。聚脲弹性体材料可单独作为防渗材料喷涂于结构表面,因砌石坝面凹凸不平,不利于形成均匀的防渗膜,并且石面棱角易导致膜面破损,在坝体表面先喷涂聚合物砂浆作为基层,既作为聚脲弹性体材料的附着层,也可作为第二道防渗体。方案4,聚乙烯丙纶双面复合卷材防渗。以水泥浆找平坝体迎水面,然后粘贴聚乙烯丙纶双面复合卷材作为防水层,再施工表层水泥砂浆,防止复合卷材受紫外线照射,延长使用寿命。复合卷材接缝采用搭接方式,选用聚氨脂作接缝胶。

3.2.2防渗加固方案应力分析

在坝面设置钢筋混凝土防渗层后,由于防渗层材料与坝身材料物理力学性能的差异,使加固后坝体结构应力状态发生变化。根据以往的有关混凝土面板堆石坝的计算分析成果,混凝土面板分担的水荷载及承受的弯矩可以忽略,面板主要是传力结构,而不是受力结构。它是贴在坝体表面的防渗“膜”,只要抗渗性和耐久性满足要求,它的柔性越大,越能适应坝体变形。在该工程中,面板是贴在原浆砌石坝面设置的。浆砌石坝已经运行20多年,其变形总体来说已趋于稳定。考虑到由于温度荷载的作用以及水库水位的变化等因素,加固后浆砌石坝体也将随之发生相应的变位,由此导致面板产生一定的应变。因此,为确保坝身和防渗层结构安全,采用三维有限元对采用方案1和2加固后的拱坝进行了应力计算,以获得加固后坝体和防渗结构的应力分布情况。方案3和4,防渗材料柔性大、厚度很薄,两层之间的约束较弱,在坝体底部不会产生应力集中,不需重做应力分析。在对原坝进行复核计算时,正常蓄水位+温降工况的最大拉应力明显大于其它工况,故取其为控制工况。方案比较中仅列出控制工况结果,以此比较方案的优劣。

3.2.3防渗加固设计方案综合比选

方案1的应力不满足要求;方案2虽能满足防渗要求,但拱坝应力未有效改善,防渗层最大拉应力仍较大,且施工繁琐。方案3、4均采用新材料,其性能均能满足坝体防渗的要求。该工程为砌石拱坝,坝面扭曲,混凝土浇筑存在立模困难,植筋量大等问题,对于复合卷材防渗存在卷材扭曲,与坝体充分粘结困难,且复合卷材老化问题较突出。在充分考虑防渗加固的有效性和耐久性后,推荐方案3。

3.3防渗加固推荐方案设计

拱坝坝面防渗加固设计采用:聚脲弹性体材料+聚合物砂浆复合防渗方案。喷涂聚脲弹性体技术是国外近10年来,为适应环保需求而研制开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。聚脲弹性体材料的特性:无毒、综合力学性能优异、低温柔性好、能快速固化、施工效率高、对环境条件要求较低、耐腐蚀性强、聚脲材料与多种底材都有很好的附着力、聚脲材料可以连续喷涂、具有较高的抗盐雾腐蚀、抗冻性好等优点。丙乳砂浆作为聚脲材料的基面,该材料与块石、聚脲材料结合良好,且自身也能起防渗作用。没有单独使用丙乳砂浆作为防渗面层,主要考虑了下列因素:

(1)丙乳砂浆层作为单一的坝面防渗,存在下列不利:坝面面积大,人工涂抹施工质量控制比较困难;浆砌石坝面凹凸不平,涂抹过程中难以保证防渗体厚薄均匀;丙乳砂浆虽然掺有丙乳进行改性,仍具有干缩性,硬化过程中易出现裂缝,特别是厚薄不均和转角突变部位。

(2)聚脲弹性体材料采用成套设备喷涂,可连续施工,喷涂厚薄均匀。拉伸强度最高可达27.5MPa,伸长率最高可达400%,撕裂强度为43.9~105.4kN/m。可根据不同应用场合的需求,在很宽范围内对硬度进行调节,从邵A30(软橡皮)到邵D65(硬弹性体),采用塑性聚脲弹性体材料,能很好地适应本工程坝面弯曲、局部不规则等现象。聚脲弹性体材料具有不透水性,2.0MPa压力下24h不透水,材料无任何变化。考虑水库安全运行要求,兼顾保留坝体原有风格,在正常蓄水位72.00m以下的拱坝(包括支礅)上游面采用聚脲材料+聚合物砂浆喷涂,其中聚合物砂浆厚2cm,聚脲材料厚2mm。对非溢流坝段正常蓄水位72.00m以上部位凿除老化的沟缝沙浆,表面用高压水枪冲洗后采用聚合物砂浆重新勾缝。坝基防渗采用在坝前浇筑宽2.00m,厚1.00m的C20混凝土座垫,然后利用座垫作为下部防渗帷幕的施作平台做帷幕灌浆。在座垫上预留小槽,坝体聚脲防渗层延伸到座垫上,在小槽内收边,然后用丙乳砂浆嵌缝,最后在座垫上部覆盖粘土,使坝基、坝体防渗体有机结合,形成一道整体防渗体。

4防渗加固设计施工

拱坝坝体及坝面防渗施工工艺流程如下:坝面清理松动沙浆及小块石→对集中渗漏通道进行灌浆处理→高压水枪清洗基面浮尘→对坝面凹槽进行采用聚合物砂浆填塞→聚合物砂浆抹面施工→涂刷界面剂→进行聚脲弹性体喷涂。防渗层施工应当连续进行,减少施工接缝,特别是聚脲防渗层的施工,应保证基面的干燥,在聚脲喷涂之前,应配置足够的人力完成聚脲基层施工,养护并保持表面干燥。在施工阶段,设计与项目业主和材料供应商合作,进行了现场原位喷涂试验、粘结力测试及其他力学指标测试,取得了合理的结果。下游坝面受渗水及砂浆炭化影响,浆砌石勾缝有脱落或盐析,采用钢丝刷对下游面进行全面清理后,采用水泥砂浆重新勾缝。

5结语

防渗板范文篇6

土工合成材料分为四类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种高分子聚合物。近几年,在水利工程中使用较广泛的是土工织物、土工膜、土工复合材料。土工织物分为有纺土工织物和无纺土工织物两种类型,其中,针刺无纺土工织物,具有孔隙率高、渗透性大、排水性能较好的特点,在大坝工程中常作为排水反滤设施广泛使用。土工膜防渗性能较好,垂直渗透系数小于1×10-11cm/s,价格便宜,但其CBR顶破强度较低,对于防渗要求较高的工程部位不宜使用,一般常用于坝基垂直防渗。土工复合材料是将两种或两种以上的土工合成材料组合在一起的产品,品种繁多,功能各异,其中复合土工膜具有防渗和排水双重作用,在大坝工程中应用较广泛。

近几年,土工合成材料的生产厂家越来越多,生产规模愈来愈大、品种繁多,质量基本上都可以达到国家标准;其次,对土工合成材料的研究也日益深入,制定的许多国家标准或规范,为该材料的推广提供了技术依据,土工合成材料的研究、生产、设计逐步走向了成熟。下面简要阐述土工合成材料在新建堆石坝及病险库加固中所取得的成功经验,以飨读者。

1.复合土工膜在堆石坝的应用

博斯塘水库位于新疆木垒县境内。该水库为山区拦河水库,属小(Ⅰ)型水库,坝型为复合土工膜防渗堆石坝,坝轴线长186m,最大坝高37m,坝顶宽5m,前坝坡1:1.65,后坝坡1:1.45、1:1.55两级。坝址两岸基岩裸露,岩性为安山岩,较坚硬,抗风化能力强,部分阶地上有数米厚的坡积物。河床砾卵石层厚12~14m,下部为安山岩。溢洪道位于右坝肩山脊垭口处,为正槽开敞式,均在岩体内开挖。筑坝材料大部分采用溢洪道爆破开挖出的安山岩岩渣,不够部分采用河床砂砾石料。坝基采用人工浇筑混凝土防渗墙防渗,施工方式为大开挖。

坝体前坝坡的复合土工膜与坝基混凝土防渗墙及两坝肩混凝土趾板锚固在一起,共同形成前坝面的防渗系统。坝体为透水性很强的爆破料组成,渗透系数一般大于在1×10-3cm/s,可以迅速降低坝体内的浸润线高度,利于坝体的抗滑稳定安全。

前坝坡面由下而上主要由无砂混凝土(下垫层)、复合土工膜、苯板(上垫层)、混凝土板护坡构成。下垫层采用透水性较强的无砂混凝土,最小厚度8cm;上垫层采用保温性能及平整度较好的苯板,厚度2cm;苯板上部为边长0.60m、厚10cm的六边形钢筋混凝土模框,框内现浇C20素混凝土,

模框之间干靠,有利于坝面排水。(见图1)

因此,该坝体防渗效果的好坏关键是复合土工膜自身的防渗效果及其与周边连接的可靠性。

复合土工膜自身的防渗效果主要取决于土工膜的物理力学指标及接缝的质量。根据承受的水压力和下垫层,经计算,复合土工膜采用两布一膜(300g/m2/PE0.5/250g/m2),其物理力学指标为:抗拉强度19KN/m,延伸率53.6%,CBR顶破强度3.41KN,垂直渗透系数4.76×10-13cm/s,幅宽4.0m。施工中,一般都要对工厂内生产的土工膜进行拼接,接缝的质量好坏直接影响土工膜的防渗性能和抗拉强度,因此,必须严格按照技术规程进行施工。

土工膜铺设前先进行下垫层无砂混凝土的施工,然后将卷成捆的土工膜沿坝坡由下而上纵向铺放,铺设应平顺,松紧适度,予留大约1.5%的余幅,以免受拉破坏。土工膜展开平整后即可进行拼接。拼接一般采用热熔焊法,该方法焊缝的抗拉强度较高,质量较好。焊接采用自走式热熔双缝焊机,根据膜材种类、厚度和室外气温选择合适的焊接温度及行走速度,先在现场采用小块土工膜进行试拼接,待焊接质量稳定后再进行实际焊接操作。热熔焊法焊缝形式为直缝双道,每道宽度1cm,间隔1cm,焊缝处土工膜搭接宽度约10cm。

土工膜焊接完成后,必须进行接缝检测。一般先进行目测,观察有无漏接,接缝是否有烫损、褶皱,是否拼接均匀等,目测合格后采用真空法或充气法进行最终质量检测及评定。(1)真空法:主要设备有吸盘、真空泵和真空计。检测时将待测部位刷净,涂肥皂水,放上吸盘,压紧,抽真空至负压0.02Mpa~0.03Mpa,关闭气泵。静观约30s,观察吸盘顶部透明罩内有无肥皂水泡产生和真空度有无下降,如有,表示漏气,应予补救。(2)充气法:将焊缝之间的空腔两端封死,插入气针,充气至0.05Mpa~0.20Mpa(视膜厚选择),静观0.5min,观察压力表,如气压不下降,表明不漏,接缝合格,否则应进行修补。其次,还需进行土工膜的抽样测试。约1000m2取一试样,作拉伸强度试验,要求焊缝强度不低于母材的80%,且试样断裂不得在接缝处,否则接缝质量不合格。土工膜表面的无纺布可采用手提缝纫机缝合,以保护土工膜。对于质量不合格的焊缝可采用塑料焊枪或电烙铁重新补焊。

复合土工膜周边连接的可靠性,主要是指复合土工膜与坝基混凝土防渗墙、坝肩混凝土趾板及防浪墙的连接。混凝土防渗墙底部及两坝肩趾板与基岩面接合面均需进行水泥灌浆,防止防渗墙底部或趾板与基岩面接合面处渗水,灌浆完毕后,进行压水试验,合格后才能进行下一道工序。复合土工膜与防渗墙、趾板及防浪墙联结采用扁铁和膨胀螺拴锚固连接,为了保证复合土工膜具有一定伸缩能力,周边均设伸缩节(图2、图3)。

施工时由于土工膜在坝面上易于滑动,因此,在无砂混凝土表面每隔5m,刷热沥青两道,面积约0.5m2,将复合土工膜粘结在上面,这样,既不妨碍膜后无纺布的透水性又增大了膜的抗滑能力,收到了很好的效果。

该工程1998竣工开始蓄水,经过近6年的运行,坝顶最大沉降变形6cm,坝后地面干燥,无渗流溢出,坝后坡测压管内浸润线低于河床砂砾石层表面3m左右,达到了设计预期效果,复合土工膜防渗效果明显,工程取得了成功。

2.土工合成材料在病险库加固中的应用

近几年,全国各地的病险水库由于年久失修,管涌或者溃坝的事故时有发生,造成了巨大的经济损失。病险库数量多,施工条件复杂,工期短,将质量轻、运输方便、施工简易的土工合成材料正确推广应用到病险库加固当中,具有深远意义。

白土坑水库位于新疆玛纳斯县境内,为中型平原水库,始建于1962年。坝轴线长7.0km,坝型为均质土坝,最大坝高7.00m,上游坝坡1:2,采用小型砼板护坡,下游坝坡1:1.5~1:2.0不等,坝顶宽度2~4m,坝后无滤水坝脚。坝体填筑质量较差,干密度值平均仅为1.43g/cm3,渗透系数6.4×10-4cm/s,长期处于软塑状态,坝体内浸润线高,坝体渗水严重,坝后形成大片沼泽湿地,后坝坡脚有发生管涌或流土的渗透破坏危险,大坝上下游坝坡抗滑稳定计算均不满足规范要求。大坝坝基未做任何处理,坝基2~4m以上为粉砂与粉土层,渗透系数较大0.79×10-4cm/s,以下土体结构性较好,渗透系数在1.27×10-5~6.48×10-6cm/s,为较好的隔水层。该水库多年来,一直低水位运行,达不到原设计标准。2001年大坝安全鉴定为三类坝,属病险库,需进行除险加固。

鉴于该水库坝型为均质土坝,且为老坝体加固,因此在前坝坡上铺设复合土工膜进行防渗,该方法简单易行、施工速度快、可以有效降低坝体内的浸润线高度,增大坝体内的干燥区,提高土体内摩擦角,从而提高坝体的抗滑稳定安全性。坝基进行垂直铺塑,塑膜与坝面复合土工膜连为整体。后坝坡按1:2.25培厚,新老坝体间设褥垫式排水体。

根据承受的水压力和下垫层,经计算,前坝面的复合土工膜采用两布一膜(200g/m2/PE0.5/200g/m2),其物理力学指标为:抗拉强度18KN/m,延伸率56.4%,CBR顶破强度2.8KN,垂直渗透系数1.0×10-12cm/s,幅宽6.0m。先将已损坏或脱落的原砼护坡板用细石混凝土填补平整,再铺7.5cm厚细砂垫层,然后铺复合土工膜,膜上铺75cm厚的砂砾石防冻层,再浇筑20cm的混凝土护坡板。复合土工膜上部折埋在坝顶附近,下部与垂直铺塑膜焊接在一起。(图4)复合土工膜的拼接方法同前述。

坝基垂直铺塑是一种新的浅基础防渗技术,铺塑深度可达8m左右,开沟宽度只有20多厘米,是解决水库浅层透水地基渗漏严重及延长渗径减小坝后坡脚渗透比降的有效方法。垂直铺塑适用于粉土地基;对于粉砂地基施工中必须做好泥浆固壁,施工速度要快,否则易塌壁。铺塑塑膜采用厚0.3mmPE膜,设计深度应深入粘土层内1.0m,铺完塑的沟槽采用粘土浆充填。铺塑机先将基土破开,然后将事先卷绕在钢管上的塑膜垂直放入槽内,由铺塑机牵引向前移动。钢管上的塑膜用尽前应予留1.5倍的槽深长度,将塑膜拿出沟槽,洗净擦干后用自走式热熔双缝焊机焊接。局部破损的塑膜补漏,可采用PVC胶合剂粘接,粘接宽度不小于15cm,春秋季固化时间不少于12h,要求粘贴牢固、均匀、可靠。塑膜槽口外漏段,应敷土加以保护,避免阳光直接照射。坝基铺塑塑膜上部要与前坝坡的防渗复合土工膜焊接,形成完整的防渗体,降低坝体内浸润线,增加坝体稳定,达到除险目的。

该水库原下游坝坡脚未设滤水坝脚,鉴于后坝坡培厚,因此,在新老坝体间设坝体内褥垫式排水体。采用重量轻、铺设方便、造价低的无纺布代替反滤料,无纺布上部压天然级配的砂砾石料(含泥量<8%)。无纺布的选择对反滤效果有很大的影响,应按照保土性、透水性、防堵性三个原则进行设计选型,详见《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》,根据计算结果,选择400g/m2的针刺无纺布。无纺布的接缝采用搭接形式,搭接宽度不小于10cm。

白土坑水库2001年底除险加固全部完工,经过两年的运行观察,防渗效果较明显,坝后积水或沼泽消失,地下水位降低至1.5m以下,水库达到了设计要求,取得了巨大的经济效益和社会效益。

3.土工合成材料在施工中应注意的问题

(1)运输、贮存中不得沾污、雨淋、破损,远离火源,周围不得有酸、碱等腐蚀性介质,不得长期曝晒和直立。

(2)材料进场时,应进行抽检。施工时应有专人随时检查清基、材料铺放方向、材料的接缝或搭接、材料与结构物的连接,每完成一道工序应按设计要求及时验收,合格后,方可进行下道工序。

(3)施工场地应平整干净,防止损坏土工膜;铺设应平顺,松紧适度。不平地、软土上和水下铺设搭接宽度应适当增大。

(4)铺设人员不得穿硬底鞋操作。

(5)尽量采用宽幅,使膜在施工时接缝最少;每卷材料的重量不宜超过1t;膜与膜相连时,应采用同种土工膜。高坝应垂直于坝轴线铺膜,低坝应平行于坝轴线铺膜,以减少拼接量;接缝应尽量与最大拉力方向平行。

(6)垂直铺塑应严格按照工艺要求进行施工,PE塑膜施放速度应迅速,防止槽孔坍塌,影响铺塑效果。

防渗板范文篇7

论文摘要:土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性,压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成,具有抗拉、抗顶破、抗撕强度高,延伸性能好,变形模量大,耐老化,防渗性能好,使用期长等特点。土工膜由于具有上述特点,在渠道防渗处理中推广采用,取得了良好的经济效益和社会效益。结合星火灌区节水续建配套工程中土工膜的施工情况,阐述土工膜在渠道防渗处理中的应用。

近年来,随着灌区续建配套与节水改造项目的持续推进,星火灌区在渠道衬砌工程中广泛应用土工膜等防渗材料,效果显著。现结合施工实践,浅谈土工膜在灌区节水改造工程中的应用。

一、防渗材料的选择

星火灌区原设计采用单一的砼防渗材料,虽然有一定的防渗性能,又能适应大比降、高流速的渠道设计状况。但通过多年的运行实践表明,其很难达到预期的防渗效果和耐久性。后来,又采用了砼板下铺设聚氯乙烯膜料,虽然起到了一定的防渗作用,但由于这种防渗形式必须在塑料膜上面铺设2-3cm厚的低标号水泥砂浆过渡层作为介质保护薄膜不被破坏。而在实际施工中,渠道内坡比一般在1∶1-1∶1.5之间,2-3cm厚的过渡层不易操作,且渠道行水时,在砌缝较多的渠道上,过渡层往往会被水流冲走或掏空,导致上部砼板整体破坏或表面凹凸不平。因此,其施工难度较大,施工质量难以保证,工效较低。

近年来,随着防渗膜料的发展,星火灌区不断总结经验,采用了复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点。目前,灌区除部分斗渠之外,干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm,此层主要起保护膜料不被外力破坏和防止其老化以延长工程寿命的作用。两种材料互相扬长避短,显示了明显的经济技术性能。目前,在灌区中得到了广泛应用。主要有四大优点:

(一)防渗效果好

其渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6,是不防渗土渠的1/21。

(二)延长了渠道的工程寿命

明铺式膜料防渗,因老化严重而寿命较短。但铺在保护层以下,经试验研究其寿命在30年以上。同时,膜料防渗层可以保温,从而减轻冻胀破坏,使砼保护层裂缝减少,延长了工程寿命。

(三)与单纯的砼防渗材料相比,投资大体相当

采用砼作膜料防渗层的保护层时,其厚度可以由砼防渗时的10-14cm减薄至8-10cm。购买土工布的投资虽较减薄砼节约的投资稍高,但其减轻了冻胀破坏,尚可减少维修费和管理费。

(四)符合灌区实际情况

星火灌区防渗渠道多为旧渠道改建工程,普遍存在施工与行水时间的矛盾。采用了板膜复合结构,渠底现浇,坡板可在灌溉行水期提前预制,在非灌溉期施工,既避免了施工与行水的矛盾,又可缩短工期,降低投资。

二、土工膜的加工

该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。经理论计算,考虑到实际应用的安全系数,星火灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100-150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。下面一层为不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。

(一)剪裁

成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。小型渠道一般为50m-60m,大中型渠道可选用20m-40m。

(二)接缝

膜料连接处理的方法有搭接法、焊接法和粘接法等。星火灌区近年来多改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm,采用双焊缝焊接。

(三)铺设

基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。总之,铺膜的速度应和砼铺砌或浇筑的速度相配合,当天铺膜,当天浇筑好砼板,以免膜料裸露时间过长。

三、土工膜施工方法

施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上8-10cm砼预制板作防冲保护层。施工时,应尽力避免砼预制板直接砸在土工膜上,最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。

防渗板范文篇8

关键词:水库工程;坝型方案;比选分析

新疆生产建设兵团第六师五家渠市位于新疆昌吉州境内下游沙漠化边缘地带,生态环境较为恶劣,属于严重干旱缺水地区。其下辖的14个农牧团场农业灌溉主要依赖于上游河水和地下水。目前,上游河水逐年减少,地下水超采严重,现有的水资源严重紧缺,水资源的供需矛盾日益突出,难以满足团场农业灌溉用水需求。随着引额济乌的调水进入阜康市和第六师,这2个地区的水资源量将发生较大的变化,为了充分利用调水和本地区有限的水资源,需要对水资源重新进行合理配置。在低水低用、高水高用、近水近用;近期、远期相结合;以供定需和以需定供相结合等原则下,需要新建甘河子水库来解决甘河子河灌区农业灌溉季节性缺水问题以及工业发展的用水问题,甘河子水库为提升灌区水资源有效利用、生态环境保护和职工群众生活条件改善发挥重要作用[1]。

1工程概况

甘河子水库位于新疆生产建设兵团第六师土墩子农场上游的甘河子河河谷上,坝址距下游甘河子镇5km,距阜康市38km,距乌鲁木齐市95km。甘河子水库为甘河子河上的山区控制性工程,承担下游农业灌溉、工业用水的调节任务,改善调节灌溉面积5500hm2。2017年,第六师申请国家水利专项资金,实施甘河子水库工程建设,重点解决甘河子河灌区农业灌溉季节性缺水问题以及工业发展的用水问题。甘河子水库工程由混凝土面板砂砾石坝、坝身溢洪道及导流泄洪灌溉供水洞组成,工程等别为IV等,工程规模属小(1)型,主要建筑物级别为4级,次要建筑物级别为5级。水库总库容616万m3,其中死库容100万m3、兴利库容431万m3、调洪库容151万m3,设计最大坝高53.7m。甘河子水库工程建成后,年供水量为2980.50万m3,可以有效缓解下游农业灌溉、工业用水之间的矛盾,为项目区水资源有效利用、生态环境保护和职工群众生活条件改善发挥重要作用。

2工程布置

在右岸布置导流洞,导流洞出口设置1个临时引水口,解决施工期灌区引水问题。在导流结束后,将导流洞改建成表孔泄洪洞,闸门控制段布置在导流洞弯道上方。在河道左岸布置泄洪放水洞,隧洞出口分水入引水渠道中。泄洪放水洞总长468.3m,为有压隧洞,由引渠段、有压短管段、检修闸井段、洞身段、工作闸室段、出口消能段及放水管组成,校核洪水位时要求最大泄流能力86.71m3/s。右岸表孔溢洪洞由导流洞改建,由引渠段、控制段、斜洞段、平洞段、出口消能段组成,校核洪水情况下要求最大泄流能力167.87m3/s[2,3]。

3坝型方案比选分析

3.1坝型选择

根据甘河子水库工程地形地质条件、施工条件、枢纽布置、工程投资等方面的综合分析,第六师土墩子农场上游甘河子河河谷上适宜修建当地材料坝,具体条件如下。(1)甘河子水库下坝址区河谷呈“U”形,坝基断层不发育,裂隙延伸长度大,对坝基渗透不利,坝基岩石为坚硬岩。(2)土石坝对坝址地质条件要求较低,砂砾石坝坝壳持力层可置于砂卵砾石层或强风化岩体上,开挖深度较小,施工方便,便于实施。(3)坝型选择受天然建筑材料的制约性较少,查明工程区砂砾石储量725万m3,运距1.5~9km,可作为筑坝材料;防渗土料查明储量120万m3,运距4~10km,可作为心墙料使用。(4)沥青混凝土心墙坝施工经验在水工大坝建设中得到了广泛的应用,效果明显。(5)在深覆盖层上建面板坝的技术日趋成熟。基于上述条件,结合沥青混凝土心墙砂砾石坝、黏土心墙砂砾石坝及混凝土面板砂砾石坝3种坝型特点进行技术经济比较,最终确定推荐坝型方案[4-6]。水库坝型方案特性指标参数,详见表1。

3.2坝型方案特点分析

3.2.1沥青混凝土心墙砂砾石坝大坝主体采用当地砂砾石料进行填筑,坝壳两侧砂砾石透水性较强;坝体中部设置沥青混凝土墙作为防渗体,沥青混凝土主要组成材料有沥青、骨料、填充料,具有良好的防渗及适应变形的性能。其特点分析如下。(1)地形地质条件。两岸基岩的自然边坡满足沥青混凝土心墙砂砾石坝对岸坡的要求,坝基处理简单,施工方便,安全可靠。(2)筑坝材料。坝体实施中,筑坝材料种类较少;沥青混凝土是一种黏弹塑性材料,抗震性能好,防渗性好,不会产生水力剪裂及冲蚀问题,坝型坝体结构简单、筑坝材料种类少。(3)坝体渗透稳定性。沥青混凝土是一种黏弹塑性材料,当沥青含量在6%以上,沥青混凝土很容易压实到孔隙率在3%以下,这样的孔隙率即使在很高的水头下也不渗透水。(4)坝体抗震性能和坝坡稳定。坝体结构简单,坝料比较单一,且不存在产生地震液化的可能性;构成坝体的坝壳料透水性较大,周期性荷载产生的超静孔隙水压力能够很快消散,在发生地震时孔隙水压力不会聚集得很大,坝体稳定性较好。(5)坝体应力、变形。坝体的应力和变形均可满足设计要求,坝体结构设计合理可行,大坝安全性较高。(6)坝基处理及渗透稳定性。沥青混凝土心墙砂砾石坝基础河床段卵砾石最大深度为42.4m,混凝土防渗墙最大深度41m,对坝基渗透不利。(7)施工条件。项目区处于山区河谷上游,气温较低,坝体施工中受气温影响较大,全年有效施工期为8个月,施工期较短;施工用料运输方便;围堰可与坝体相结合,但围堰填筑较高;施工进度慢。(8)工程量。挡水建筑物工程量较大,临时建筑物(包括上游围堰和截流堤)工程量较少,总体工程量较大。(9)工程投资。建筑工程费6000.55万元,工程投资较多。3.2.2黏土心墙砂砾石坝大坝主体采用当地砂砾石料进行填筑,坝壳两侧砂砾石透水性较强;坝体中部以防渗性较好的黏性土作为防渗体设在坝的剖面中心位置,心墙材料可以用黏土,心墙占总的体积比重不大。其特点分析如下。(1)地形地质条件。坝基开挖宽度很宽,现有的两岸基岩的自然边坡开挖难以满足。坝基为砂卵砾石,厚度20~40m,采用混凝土防渗墙,基础处理可靠。(2)筑坝材料。坝体实施中,筑坝材料种类较少;黏土心墙易产生裂缝和水力劈裂现象,土料的抗冲蚀能力较低。坝体结构的渗流保护尤其是在地震条件下的渗流保护,稍有不慎将会对工程埋下隐患,工程运行期的安全性小于沥青混凝土心墙。(3)坝体渗透稳定性。黏土心墙的抗冲蚀能力远低于沥青混凝土心墙,土料的黏粒含量低,在运行期或地震时心墙易产生裂缝,故坝体的渗透稳定特性远小于沥青混凝土心墙坝。(4)坝体抗震性能和坝坡稳定。在强震时心墙易产生裂缝,砂反滤层易产生液化,这对坝体的渗透稳定和整体稳定都是不利的,在坝体外形轮廓相同的条件下,由于坝料的差异,黏土心墙坝的抗震性能不如沥青混凝土心墙坝好。(5)坝体应力、变形。坝体的应力和变形均可满足设计要求,坝体结构设计合理可行,大坝安全性较高。(6)坝基处理及渗透稳定性。心墙坝基础河床段卵砾石最大深度为42.4m,混凝土防渗墙最大深度41m,裂隙延伸长度大,对坝基渗透不利。(7)施工条件。项目区处于山区河谷上游,气温较低,坝体施工中受气温影响较大,全年有效施工期为8个月,施工期较短;坝料运输方便,围堰可与坝体相结合,但围堰填筑较高;施工进度较慢。(8)工程量。挡水建筑物工程量最大,临时建筑物(包括上游围堰和截流堤)工程量较少,总体工程量最大。(9)工程投资。建筑工程费6102.07万元,工程投资最多。3.2.3混凝土面板砂砾石坝大坝主体采用当地砂砾石料进行填筑,坝壳两侧砂砾石透水性较强;坝体前侧护坡由水泥、碎石、中砂、水按照一定比例混合浇筑到模具上,形成长宽尺寸大于厚度的大体积混凝土板进行防渗护砌,施工工艺简单、进度快。其特点分析如下。(1)地形地质条件。两岸趾板基础开挖会存在较高的边坡,开挖量大,右岸趾板靠河床部位岩体较薄。基础采用混凝土防渗墙,基础处理可靠。(2)筑坝材料。坝体实施中,筑坝材料种类较多,但需要制备的坝料主要有垫层料和过渡料,现场筛分;混凝土面板在施工时要密切注意养护,防止产生裂缝。(3)坝体渗透稳定性。作为一种刚性结构,混凝土面板及伸缩缝在施工期、运行期或地震时易产生破坏,使防渗系统产生大量漏水,另外砂砾料的渗透稳定性差,坝体的渗透稳定条件远低于沥青混凝土心墙坝。(4)坝体抗震性能和坝坡稳定。坝体具有良好的抗震性能,堆石体在混凝土防渗面板的保护下处于干燥状态,能抵抗强震而产生小的变形,坝体稳定性好。(5)坝体应力、变形。坝体的应力和变形均可满足设计要求,坝体结构设计合理可行,大坝安全性较高。(6)坝基处理及渗透稳定性。面板坝趾板河床部位卵砾石最大深度为31m,混凝土防渗墙最大深度27m,防渗墙深度较心墙坝浅,基岩防渗处理也比心墙坝容易。(7)施工条件。坝体施工中受气温影响最小;坝料运输难度较大;围堰与坝体分离,由于受地形条件的限制,围堰填筑较低;施工进度较快。(8)工程量。挡水建筑物工程量较小,临时建筑物(包括上游围堰和截流堤)工程量较多,总体工程量最小。(9)工程投资。建筑工程费5800.26万元,工程投资最少。

3.3结论

通过对沥青混凝土心墙砂砾石坝、黏土心墙砂砾石坝、混凝土面板砂砾石坝3种坝型方案进行对比,从地形地质条件、筑坝材料、坝体渗透稳定性、坝体抗震性能和坝坡稳定、坝体应力及变形、坝基处理及渗透稳定性、施工条件、工程量、工程投资方面分析比较,分析成果详见表2.综合上述分析成果,混凝土面板砂砾石坝方案最优,工程建设实施中施工技术简单,施工技术难度较低,稳定性强,整体工程施工进度快,投资最少;沥青混凝土心墙砂砾石坝方案一般,施工技术和施工难度较大,稳定性差,整体工程施工进度慢,投资较大;黏土心墙砂砾石坝方案最差,施工技术和施工难度较大,稳定性差,整体工程施工进度慢,且投资最高。鉴于上述分析结论,最终确定土墩子农场甘河子水库工程坝型采用混凝土面板砂砾石坝方案[7,8]。

4结语

新疆生产建设兵团第六师土墩子农场水利基础条件薄弱,在甘河子水库工程项目实施中,通过优化水库坝型设计方案,提升了工程建设质量,降低了工程建设投资,便于实施管理,对改善项目区水资源有效利用、生态环境保护和职工群众生活条件具有重要意义。项目建设中对沥青混凝土心墙砂砾石坝、黏土心墙砂砾石坝和混凝土面板砂砾石坝3种坝型方案进行比选、分析,是基于水库为小(1)型山区控制性工程、库容较小、坝线较短、坝体较高且现有地形地质条件比较优越的情况进行的,非上述情况的水库工程坝型方案选择还需结合实际重新论证、分析,最终才能确定最佳工程坝型方案形式。

参考文献

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防渗板范文篇9

关键词:渠道;衬砌;结构型式

一、衬砌型式

干渠衬砌工程不仅要满足防渗、护坡、减少糙率的要求,而且要经受冻胀等多种不利因素的考验,因此,渠道衬砌型式必须考虑各种因素的影响。

1、自然与地质条件

气温:工程地区多年平均气温12.8℃,月平均最低气温-2.8℃(1月),极端最低气温-23.3℃,根据国家气候分区标准属温和地区。多年平均最大冻深0.64米。

土质:根据工程地质报告,渠道沿线为黄河近代沉积土层,以粉土、粘性土为主,多数渠段粘粒含量在10%左右,极少数在20%左右,属冻胀土。

地下水:四干渠下游段为半地下渠,衬砌板需采取排水措施。

2、衬砌型式

根据沿线工程地质,渠道采用全断面防渗衬砌型式。

二、衬砌结构

1、衬砌高度

渠道设计水深2.20m,堤顶高3.0m,根据规范规定,渠道内坡衬砌顶高程应高于设计水位0.3m~0.8m,结合项目实际情况,本工程取0.4m。

2、防冻胀结构

①防冻胀措施的选定

根据研究和试验,造成渠道冻胀破坏的主要因素为低气温、冻胀性土壤及高含水率。本项目所在地区,冬季气温低,负温持续时间长,土壤组成多为粉沙含量高的冻胀性土壤,再加上农田冬灌时需要在冬季输水,因此,渠道在运行中出现冻胀现象是必然的。

根据曹店干渠观测资料,负温指数为282℃.d的1985~1986年,渠道阴坡上部的最大冻土深度为64cm,阴坡下部的最大冻胀量达14.27cm,对混凝土衬砌结构产生了严重的破坏。为防止渠道边坡的混凝土衬砌板产生冻胀破坏,设计中必须采取可靠的防冻胀措施。

目前,渠道衬砌采取的防冻胀措施主要有排水法、换土法和保温法。排水法需要在混凝土衬砌结构以下铺设排水体和排水管道,以排除地下水,降低地下水位,减少渠堤土的含水量,采用排水法施工工艺较为复杂,工程质量难以保证。换土法必须把渠堤的冻胀土壤换成不冻胀的砂砾料,换砂厚度要求在冻深的60~80%以上,需要大量的砂砾料,工程费用高,且施工复杂。保温法是采用具有良好保温效果的材料,阻止或削弱渠堤与外界的热量交换,减少基土的温度下降幅度,从而减少冻结深度,防止冻胀破坏。综合以上三种方法,结合本工程特点,确定采用保温法进行防冻胀设计。

②防冻胀材料的选定

聚苯乙烯泡沫塑料是一种优良的隔热保温材料,具有吸水性小、不透水、耐腐蚀和抗老化等优点,根据国家标准,其导热系数为0.038千卡/米•小时•度,仅为混凝土导热系数的2%左右。近年来国内对聚苯乙烯泡沫塑料用于渠道衬砌结构防冻保温做了大量的试验研究,研究结果表明聚苯乙烯泡沫板具有良好的防冻保温效果,在混凝土衬砌板下铺设一定厚度的聚苯乙烯泡沫板后,可以有效地消除或削减冻胀。由于聚苯乙烯泡沫保温板具有一定的压缩性,可以消减对混凝土的冻胀力,而且采用聚苯乙烯泡沫板保温,具有造价低、施工简单、施工质量易保证等优点。据此,采用聚苯乙烯泡沫板保温,是本工程渠道衬砌防冻胀材料的最佳选择。

根据有关工程经验,参照《渠道防渗工程技术规范》,混凝土衬砌的允许冻胀量为:阳坡2cm,阴坡3cm。经输水期、完建期冻胀计算,其计算值按减少35%进行折减后,本工程东西向阳坡、阴坡均需采取防冻保温措施。

③保温板铺设厚度确定

根据山东省水利科学研究院实验研究成果,聚苯乙烯泡沫板保温板的厚度,采用下式计算:

hb=λb(H/λ土-hS/λS)

式中:hb—聚苯乙烯泡沫板保温板的厚度(米);

hS—混凝土板的厚度(米);

λb—聚苯乙烯泡沫板的导热系数(千卡/米•小时•℃);

λ土—渠堤土的导热系数(千卡/米•小时•℃);

λS—混凝土板的导热系数(千卡/米•小时•℃);

H—等效土层厚度(米)。

对于东西向渠道阴坡,可忽略太阳照射的影响,H按公式

H=(P×a/π)1/2ln(A/t)计算

式中:P—温度变化周期,取365日计算;

a—渠堤土的导温系数(m2/日);

A—气温的年变幅(℃);

T—年平均气温(℃)。

对于东西向渠道阳坡,由于受到不同程度的阳光照射,能吸收其辐射热量,所需保温层厚度可小些,其等效土层厚度按下式计算:

H=(P×a/π)1/2ln[A/(t+△t)]

△t={mαSO×13.7×[1-(1-0.32)n]}/β

式中:

△t—太阳辐射而增加的温度(℃);

m—渠道走向影响系数,据省水科院成果确定;

α—混凝土的吸热系数,取α=0.65;

SO—年平均辐射能(千卡/米2•时),根据《水工混凝土结构的温度应力与温度控制》中有关资料确定;

N—云量,由气象部门统计资料确定;

β—混凝土的放热系数,取2千卡/米2•时•度;

根据以上公式计算,阴坡保温板的厚度为30mm,阳坡保温板的厚度为20mm。

三、衬砌结构

四干渠下游段为半地下渠,部分衬砌结构受地下水影响。对于不受地下水位影响的渠段,渠道内坡衬砌结构自上而下分别为:

①浆砌C20混凝土预制板,厚60mm。

②聚苯乙烯泡沫保温板,阴坡厚30mm,阳坡厚20mm。

③复合土工膜:规格为一布一膜,铺设时膜面朝上。

对于受地下水位影响的渠段,混凝土预制板设无砂混凝土块排水孔,并在衬砌结构底部铺设中粗砂垫层,厚100mm。衬砌结构设排水孔的渠段,复合土工膜换为土工布。

另外,衬砌坡顶设C20现浇混凝土封顶板,厚100mm;坡底设现浇C20混凝土镇脚,高500mm,底宽500mm。

渠底采用200mm厚12%水泥土作防渗层,灰土厚200mm。

四、主要材料

①素砼预制板:采用矩形等厚板,板厚60mm;混凝土强度等级为C20,抗渗等级为W6,抗冻等级为F100。根据抗冻要求,掺加一定比例的引气剂。最大水灰比不超过0.55。

②聚苯乙烯保温板:根据冻胀量计算,参照有关工程经验,阴坡保温板厚30mm,阳坡保温板厚取20mm,保温板的性能指标应符合《渠道防渗工程技术规范》(SL18-91)规定。

③复合土工膜:规格为一布一膜,其中下层为200g/m2的土工布,上层为0.25mm厚的塑膜。

④水泥土:渠底采用12%水泥掺入量的水泥土作防渗层,厚200mm。

五、主要细部构造

防渗板范文篇10

[关键词]既有建筑改造;老旧建筑;防渗漏;功能提升

防渗漏是结构的重要功能之一,也是影响结构使用寿命的重要因素。对老旧建筑进行防渗漏改造,是既有建筑改造工程中延长使用寿命、实现功能提升的重要一环。如何在屋面、地下室外墙、室内有水房间部位做好新建与利旧结构相结合的防渗漏措施,也是既有建筑改造工程设计、施工的重难点和关键点。

1工程概况

天津市中心城区某商业大楼竣工于1997年,原结构地上29层,地下3层,最大高度101m。因原结构施工时采用的设计施工规范技术落后,节能性、安全性难以达到现代建筑的标准,建筑功能上也难以满足如今的使用需求,因此需要对该建筑进行提升改造。结构改造后地上28层,地下3层,建筑高度98.44m,后续设计使用年限为30年。本工程改造内容涵盖混凝土结构拆除、结构加固、结构加建、外立面改造、内装改造、设备改造等多个方面。

2渗漏隐患

本工程自竣工以来距今已使用24年,建造年代久远,且后续设计使用年限为30年,原有的防水性能已不能满足使用需求。根据现场踏勘、结构鉴定及施工过程中的鉴定,结构存在的渗漏隐患主要存在于屋面、地下外墙及室内有水房间3个部位。

3屋面改造防渗漏措施

3.1屋面渗漏隐患

1)经专业鉴定单位使用裂缝宽度观测仪对结构损伤情况进行观测,发现屋面结构板多处位置存在轻微开裂情况。2)根据图纸要求,原屋面防渗漏做法需剔除,屋面层结构北侧部分约1/3需拆除,剩余部分保留、利旧。剔凿、拆除施工的主要工具为风镐,拆除过程中难免对保留结构造成扰动,产生细微裂缝。3)屋面层结构拆除后进行新建补齐,结构新建区域为钢筋混凝土结构,新旧结构交界区域形成冷缝,且无法设置钢性防水措施。4)屋面层保留结构根据设计要求进行粘钢加固,粘钢加固施工时需在结构梁、板上开孔再植入化学锚栓,开孔过程中会对结构造成扰动,产生细微裂缝。5)粘钢加固施工完成后会留下凸出结构4mm的钢板及凸出结构2cm左右的螺栓杆,如在此面层直接施工防水层将很容易破坏防水层(图1)。

3.2防渗漏做法

本工程设计出具的屋面做法为“保温板+找坡层找平层+双层防水卷材层+保护层”,为提高工程防水质量,施工单位主张增加一层非固化橡胶沥青防水涂料。经各方商定,确定最终做法为“找平层+非固化橡胶沥青防水涂料+一层防水卷材+找坡层找平层+一层防水卷材+保护层”。

3.3基层处理方法

1)对于影响结构安全的结构裂缝,按设计要求进行压力注胶处理后涂刷一层JS复合防水涂料,其它裂缝及施工冷缝直接涂刷一层JS复合防水涂料。JS复合防水涂料施工简单易行、耐久实用,且无毒、无害,不污染环境,高低温(-15~140℃)环境适应性强,对于基层裂缝追随性强,适合混凝土结构基层裂缝的修补形成弹性涂层。2)对于粘钢加固施工完成后留下的凸出物,在此层施工防水需设置DS砂浆找平层,厚度要求完全覆盖凸出物,本工程为3cm厚度。但砂浆层容易开裂,上方发生渗漏后会在此层造成渗漏点位置的偏差。

3.4施工要点

1)基层处理要完善,保证基层尤其是裂缝内不存在灰尘、杂物,裂缝内的灰尘会影响注胶及JS复合防水涂料的修补效果,基层的灰尘会影响JS复合防水涂料的整体性和与结构的贴合性。2)如图2所示,出屋面管道需采用带翼缘的防水套管,楼板开洞直径要大于管道外径4cm,施工时使用微膨胀混凝土将此缝隙及结构与翼缘之间的缝隙填实。水落口处也做此要求。3)因非固化涂料特性,非固化涂料施工之前,需预铺大面卷材。施工前,应将非固化橡胶沥青防水涂料放在加热罐或加入加热器,加热呈液体状态,达到规定的热用温度时才能施工,手工刮涂的加热温度≥120℃,喷涂温度≥150℃(加热过程中注意用火用电安全,配备灭火器)。根据结构平整度情况,在人工、材料、设备等组织协调顺畅的情况下,可优先采取机械喷涂的方式,以提高工作效率;对于节点部位宜采取人工刮涂的方式,确保附加层的尺寸和厚度。4)屋面上的阴阳角、设备基础、落水口、排气管、出屋面套管等均需做加强处理。本工程采用Ⅱ型SBS改性沥青防水卷材做附加层,位于非固化橡胶沥青防水涂料和防水卷材层之间,附加层要求水平250mm宽,竖向高出完建筑成面250mm。

3.5质量控制要点

1)所有的防水材料都要有出厂合格证、准用证,且经复试合格,符合《屋面工程质量验收规范》的要求;找坡层、找平层、保护层所使用的原材料、配合比必须符合设计要求。2)基层干燥,没有松动、起壳、起砂等现象;找平层、保护层表面平整,用2m长的直尺检查,允许偏差为5mm;各层在落水口周边500mm范围内设置找坡,找坡坡度不小于5%;找坡层坡度必须准确,符合设计的坡度要求;两个面的相接处,如墙、女儿墙、管道泛水处以及檐口、水落口等,找平层均应做成圆弧状以便于防水层的后续施工。3)JS复合防水涂料和非固化橡胶沥青防水涂料涂刷前要保证基层干净、干燥,涂刷均匀,厚度满足设计要求。4)铺贴方向正确,搭接宽度满足要求,接缝严密,卷材不得有皱折、鼓泡和翘边,卷材搭接宽度的允许偏差为±10mm。收口处卷起长度满足要求,加压条并用密封材料封固。5)水落口、出屋面套管等应牢固地固定在承重结构上,所有零件上的铁锈均应预先清除干净,并涂上防锈漆。水落口周围的坡度应准确。6)卷材收口处、穿破防水的螺栓根部、溢流口的管根部等位置需使用建筑密封胶封严。

4地下室外墙改造防渗漏措施

4.1地下室外墙渗漏隐患

根据项目结构鉴定报告及现场踏勘情况,发现地下三层部分外墙存在倒“八”字斜向裂缝或斜向开裂(图3)。虽未见渗漏情况,但此裂缝为后期使用过程中的重大渗漏隐患。图3地下室开裂情况

4.2防渗漏做法

本部位设计将结构加固与防水施工相结合,在结构加固的同时修复渗漏隐患点。1)对内侧墙面进行剔凿后使用抗渗混凝土进行墙体加厚施工。2)墙面剔凿后对结构裂缝进行压力注胶施工。

4.3基层处理

1)混凝土界面(黏合面)经修整露出骨料新面后,尚应采用花锤、砂轮机或高压水射流进行打毛。2)凿毛及开植筋孔后应将表面松动的结构及灰尘清理干净。3)植筋及压力注胶完成后,应将多余的胶体铲除。4)混凝土浇筑前应将黏合面洒水湿润。

4.4施工要点

1)加厚面凿毛及开设植筋孔时应严格控制剔凿深度,减少对原结构造成的扰动。2)加固用混凝土强度等级应比原结构提高一级,有防水需求的部位宜采用抗渗混凝土。3)加厚区域的混凝土模板及支撑体系必须经过计算,刚度满足浇筑需求,保证其稳定性,不会产生涨模、倾覆事故。

4.5质量控制要点

1)压力注胶要饱满、无遗漏。2)植筋孔植筋、深度、数量满足设计要求。3)加厚钢筋的隐蔽验收。4)混凝土为商品混凝土,添加抗渗剂,配合比经过审批。5)混凝土浇筑过程中振捣密实,浇筑完成后要养护到位。

5室内有水房间改造防渗漏措施

5.1室内有水房间渗漏隐患

1)原结构板施工质量较差,板厚不均匀,裂缝较多。2)原防水施工质量差,且部分部位已失效,经过多轮修补。3)在剔除原建筑做法时,因部分区域结构板厚较薄,容易产生结构裂缝甚至破坏楼板。

5.2防渗漏做法

1)结构裂缝较多、较明显的板剔除后新建,可利旧的板进行压力注胶。2)板厚偏差过大承载力不满足要求的,或在剔除原建筑做法时损伤过大的板剔除后新建。3)防水层采用单组分聚氨酯防水涂料。

5.3基层处理

因利旧的结构板厚度不均,结构平整度较差,故在结构板上施工轻骨料混凝土填充层和砂浆找坡层后再施工防水层。施工防水层前要求基层表面无明水。

5.4施工要点

1)地面四周向地漏找坡1%,管根及阴阳角部位抹成圆弧状,水平洞口周边可砌筑反坎。2)地漏洞口分两次采用微膨胀细石混凝土浇筑,第二次完成面须低于板面10mm。洞口直径500mm范围内设置附加层。3)单组分聚氨酯防水涂料分3次涂刷,总厚度1.5mm以上,向立面上卷高出完成面300mm。

5.5质量控制要点

1)地面找坡满足设计要求,地漏位置防水经过加强处理。2)地漏周边砼吊洞必须采用顶撑或专用卡箍模具,严禁采用铁丝穿拉吊模。3)单组分聚氨酯防水涂料的涂刷厚度、层数满足要求,上卷高度满足要求。

6结语

当前,在我国要加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的背景下,中央政策不断升级,城市更新上升为国家战略。为延长建筑使用年限,提升使用功能,节约建设成本,老旧建筑改造将会成为未来工程建设领域的热门,对老旧建筑进行防渗漏改造也将会成为设计、施工方面的热点。

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