bst365体育在线遏制裂缝扩展的作用

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  《混凝土病险坝加固新技术的研究与应用》成果是在佛子岭水库连拱坝加固技术研究中形成的。加固技术研究包括钢纤维混凝土坝身综合加固方案研究,钢纤维混凝土的试验研究,钢纤维混凝土性能参数优化和施工工艺研究,环保型硬质发泡聚氨酯大坝保温防护技术研究,坝基高压固结灌浆加固技术研究等。加固技术成果包括:①通过试验研究和计算分析,提出利用钢纤维混凝土特有的高强度、高韧性等特性加固大坝,从而有效解决大坝等水工建筑物易产生裂缝而降低或丧失承载能力带来的结构安全问题。②针对佛子岭水库连拱坝加固特殊施工环境,通过钢纤维混凝土试验研究,提出了适应佛子岭水库大坝加固的钢纤维混凝土原材料、配合比、施工工艺和各项性能控制指标。③通过试验和分析计算,提出采用环保型硬质发泡聚氨酯保温材料对大坝实施保温防护,保持大坝相对恒温、恒湿、减少混凝土内温度梯度变化,起到调整坝体温度场,改善坝体应力状态,防止大坝裂缝生成,遏制裂缝扩展的作用。④通过试验研究,提出采用高压固结灌浆技术加固已建大坝坝基,将水泥浆液充填岩石裂隙和软弱结构,可提高坝基整体性和变形模量,有效减小大坝不均匀沉降,提高大坝抗滑稳定性。

  佛子岭水库薄壁连拱坝采用现浇钢纤维混凝土加固垛墙高应力区和上游面板,采用增加受力钢筋和喷射钢纤维混凝土加固两端拱,对大坝进行结构性加固,在国内尚属首次,加固工程共实施喷射钢纤维混凝土约800m3,现浇浇钢纤维混凝土约11000m3,工程量之大在全国也是少见。佛子岭连拱坝采用在上游面板与垛墙间增加劲性钢筋以加强连接,然后浇筑钢纤维混凝土的加固方案,与美国欢乐湖连拱坝采用回填垛墙下部空腔的加固方案比较,整体加固技术有新的突破和创新。针对高强度、高韧度等力学性能指标和施工特定的场地狭窄、倒悬面施工、输送距离远等特定作业环境,bst365体育在线以及对钢纤维混凝土拌和物的粘聚性、和易性、坍落度等特性的严格要求,通过钢纤维混凝土试验研究,提出了满足设计和施工要求的喷射和现浇工艺施工的钢纤维混凝土原材料和配合比;通过手工操作喷枪,成功地实现一次喷射厚度达40cm,输送水平距离达100m、垂直距离达60m以上的超厚度、远距离泵送喷射效果;同时在提高新老混凝土粘结力性能,减小喷射钢纤维混凝土的回弹和增加纤维粘附率,以及解决钢纤维特别是长纤维在拌和中易结团等问题上也取得了卓有成效的成果。大规模采用环保型硬质发泡聚氨酯保温材料对已建混凝土大坝进行保温防护,在国内外都是首创,其成功经验和获得的技术数据是制定类似工程设计与施工技术规范的重要参考依据。在国内首次采用高压固结灌浆技术对已建大坝软弱破碎岩基进行加固处理,检查结果显示灌浆效果十分明显。佛子岭水库除险加固中,bst365体育在线在国内首次成功地将钢纤维混凝土特别是喷射钢纤维混凝土大规模应用于水库大坝结构加固,大规模采用环保型硬质发泡聚氨酯保温材料对已建混凝土大坝进行保温防护,以及采用高压固结灌浆技术对已建大坝软弱破碎岩基进行加固处理,这些加固技术的研究与应用对水利工程的安全运行和加固技术的发展具有重要的理论和实用意义,其成果总体上达到了国际先进水平,在钢纤维混凝土特别是喷射钢纤维混凝土加固混凝土坝技术研究和应用方面达到国际领先水平。

  佛子岭水库大坝采用钢纤维混凝土加固坝身,与常规钢筋混凝土加固方案比较,节省了工程直接投资约1140万元。经计算分析,工程加固后可获得新增效益年均为:防洪2643万元、灌溉供水3928万元、发电518万元,总效益为7089万元。

  观测资料显示:采用钢纤维混凝土加固坝体、坝基高压固结灌浆和硬质发泡聚氨酯保温防护等措施后,2#拱坝顶左右向水平位移变幅降低67%,22#坝顶左右向水平位移变幅降低42%,河床坝段坝顶上下游向水平位移降低74%;垛基沉陷变幅降低60%左右;混凝土表面温度年变幅降低38%,月变幅降低77%;坝基岩石钻孔波速提高1.9倍以上。大量数据都说明大坝加固后坝体的可靠性和耐久性得到有效地提高。

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