自密实混凝土在窄口水库泄洪洞加固中的应用

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1、第43卷第3期人民长江Vo1．43．No．320t2年2月YangtzeRiverFeb．，2012文章编号：1001—4179(2012)03—0024—03自密实混凝土在窄口水库泄洪洞加固中的应用董振锋，房小波，刘雪霞，张红升(1．河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016；2．中国水电基础局有限公司，天津301700；3灵宝市窄口水库管理局，河南灵宝472500)摘要：河南窄1：7水库泄洪洞原为圆形无压洞，除险加固设计将其改为有压洞，设计最大水头60m。由于衬砌厚度小、钢筋密集、振捣困难等原因，以致生产性试验段浇筑速度、浇筑质量等很

2、难满足设计要求。经分析比较，确定采用具有高流动性、不离析、不泌水、均匀、稳定、简单振捣便能密实成型的C40W8自密实混凝土，施工期间通过持续改进浇筑方案，较好解决了混凝土入仓难、振捣难、模板上浮等难题。从混凝土力学性能检测、安全监测及充水运行检查情况来看，自密实混凝土强度及抗渗性完全能满足设计要求，泄洪洞运行情况良好。关键词：自密实混凝土；洞身薄壁结构衬砌；泄洪洞；试验性生产；配合比；窄口水库中图法分类号：TV43文献标志码：A自密实混凝土作为一种高性能混凝土，已在民用为主，兼顾灌溉、发电、养鱼、旅游、供水等综合利用功建筑等行业得到广泛应用。但囿于

3、水利工程自身的特能。水库主要建筑物有大坝、主溢洪道、非常溢洪道、点，在水工建筑物设计中运用相对较少，特别是在高水泄洪洞、灌溉(发电)洞、水库电站等六大主体。泄洪头压力作用下的隧洞衬砌运用方面则更为谨慎。自密洞位于主坝左侧山体内，原洞洞身全长481m，为无压实混凝土依靠自重，不需振捣即可自行填充密实，其拌洞，洞径3．5m，控制段位于进口竖井内，设检修闸门和物具有良好的流动性、粘聚性、保水性、不离析、不泌及工作闸门各一道，底板高程为588．40m。考虑泄洪水，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。在配合洞进口淤积、洞身衬砌质量差及长期处于明满流交替比设计

4、上用粉体取代了相当数量的石子，通过高效减状态等原因，加固设计方案为：泄洪洞出口增设弧形工水剂的分散和塑化作用，使浆体具有优良的流动性和作闸门，改泄洪洞为有压洞；进口原竖井拆除重建，内粘聚性，能够有效地包裹输运石子，达到充填密实的效设事故检修闸门，闸底板高程抬高至620．5m；洞身及果。对于民用高层轻型墙体结构和工业工程中附属装进出口增设监测仪器。经洞身结构复核，确定该段加配式构件、预制构件、钢筋密集的框架梁柱、混凝土堆固方案为：洞身全段进行固结灌浆；洞身临水面混凝土石坝及小尺寸隧洞衬砌等厚度小、钢筋密集、结构复杂凿除5cm(施工中因凿除困难，改为去

5、碳化层后凿的构筑物，自密实混凝土在保证施工质量、提高功效毛)，重新进行衬砌，新老混凝土之间设插筋连接，衬方面有着突出的优势。砌后洞身直径3．21TI。其中一段采用厚度为20cm的C35W8钢筋混凝土衬砌，混凝土达到龄期后进行回填1工程概况灌浆；另一段采用壁厚12mm钢板衬砌，钢板与老洞窄口水库是黄河支流弘农涧河中游的一座大壁之间回填C35W8混凝土，待钢管衬砌结束后采用泵(二)型水库，坝址位于河南省灵宝市南23km处，控送混凝土通过预留孔灌注，并进行回填灌浆及钢衬接制流域面积903km，总库容1．85亿m。。水库以防洪触灌浆。收稿日期：2011—1

6、0—28作者简介：董振锋，男，副总工程师，高级工程师，主要从事水利水电建筑物设计及研究工作。E—mail：dz~001dzf@126·。第3期董振锋，等：自密实混凝土在窄I：／水库泄洪洞加固中的应用25难以保证。参考有关工民建行业自密实混凝土及水利2C35W8普通混凝土衬砌生产性试验工程中的堆石自密实混凝土施工经验，确定将洞身衬为验证洞身泵送常态混凝土运输、入仓浇筑的可砌C35W8混凝土方案改为C40W8自密实混凝土衬砌行性，初步选定其中15m长的一段进行了混凝土衬砌方案，并委托清华大学进行白密实混凝土配合比设计生产性试验，设计方量为23．7m，洞

7、身环向受力钢筋和试验。试验单位于2009年12月下旬提交配合比按设计的025@150布置，纵向筋按16@200布置报告，自密实混凝土胶凝材料为P．O42．5普通硅酸盐(见图1)。水泥及I级粉煤灰，骨料采用当地天然中粗砂及5～10mm豆石，外加剂采用HS—T型专用外加剂(见表1)。试拌后第三方检测7d抗压强度为31．7MPa，推算28d强度为45．3MPa，满足设计强度要求。表1C40W8专用自密实混凝土配合比水泥／粉煤灰／水／砂／石子／专用外加剂／坍落度／扩展度／粘度／kg．m一)(kg．m一)(kg．m一)(kg．m一)(kg．nl一)(kg．m

8、一)mmmEls452ll3l9085O7437，3250—280600—7005—30在现场施工过程中，若室外平均气温连