卢家坝渡槽第一跨板拱缺陷加固处理措施
16页1、目 录1 概述11.1 工程概况11.2 板拱缺陷情况31.3 缺陷原因分析62 结构缺陷状态受力验算72.1 第三方设计院进行结构缺陷状态受力验算72.2 原设计单位进行结构缺陷状态受力验算72.3 总体结论73 加固方案对比选择84 加固方案拟定95 加固施工105.1 加固施工准备105.2 施工进度安排125.3 拱座三角体凿除与恢复125.4 环氧砂浆修补125.5 粘贴碳纤维136 质量保证措施147 安全施工保证措施148 应急措施151 概述1.1 工程概况卢家坝渡槽位于总干渠第六流量段,设计流量8.1m/s,设计水深2.163m,加大水深2.37m,纵坡1/3000,全长1013m,本渡槽由简支梁式渡槽和拱式渡槽段组成,其中拱式部分为一个5联跨单跨70m的拱跨,和一个3联跨单跨60m的拱跨。其中5联跨70m跨上游侧为3跨板拱,下游侧为2跨肋拱结构;3联跨60m跨为肋拱结构。拱跨轴线为悬链线方程,5联跨3跨板拱拱轴线方程为,拱轴系数为m=1.756,跨度L=70m;2跨肋拱拱轴线方程为,拱轴系数m=1.885,截面变化系数n=0.5,跨度L=70m,矢高f=17.5m;
2、3连跨肋拱拱轴线方程式为,拱轴系数m=1.756,截面变化系数n=0.5,跨度L=60m,矢高f=15m。拱圈设计混凝土为C30混凝土,拱圈上每隔5m设有排架基础承台,从拱脚到跨中承台高度逐渐变小,沿顶拱中心线对称布置。五连跨段拱结构下部基础结构共计6个,从上游至下游依次编号为A#、1#、2#、3#、4#、B#,其中A#、B#基础为拱座,1#、2#、4#基础为拱墩,3#基础为加强墩,其中2#拱墩为群桩基础,拱墩与桩基础为钢筋混凝土结构。立面布置图见图1-1,平面布置图见图1-2,断面布置图见图1-3图1-4所示。15图1-1立面图图1-2 平面图 图1-3 3跨板拱断面图 图1-4 2跨肋拱断面图1.2 板拱缺陷情况2020年5月21日水利部专家组对卢家坝渡槽进行现场检查,发现卢家坝渡槽3联跨板拱第一跨上游拱脚位置水流方向右侧板拱实测厚度为89cm,左侧实测厚度为95cm,设计厚度为100cm,分别偏差11cm与5cm,不满足规范要求。发现该问题后,参建各方高度重视,立即进行全面排查的部署。业主单位聘请的第三方检测单位(四川省禾力建设工程检测鉴定咨询有限公司、湖北省宜昌市鼎诚工程技术服
3、务有限公司)于2020年5月27日-29日对全线所有拱圈(共14跨)的形体、高程、尺寸、混凝土强度以及钢筋开展全面检测。同时,项目部也召了开专题会议,进行原因分析并安排进行全面自查自纠。经排查,总体情况如下:(1)卢家坝渡槽第一跨板拱存在跨度与厚度缺陷(板拱厚度缺陷主要集中在上游拱脚与下游拱脚段,跨度偏大9.2cm主要由于上游拱脚板拱下侧厚度变薄所致),且板拱部分钢筋间距不合格;(2)其他13跨拱圈厚度、跨度、钢筋保护层及钢筋间距抽检均为合格。(3)卢家坝渡槽板拱缺陷具体情况。卢家坝渡槽拱圈缺陷桥跨见图2-1所示,为第一跨。第一跨板拱下游拱脚厚度缺陷沿拱轴线方向长为26cm,最小厚度为95.6cm;上游拱脚段厚度缺陷经过第三方形体测量与项目部钻孔检测分析,具体情况如图2-2所示,最小厚度为88.2cm。钻孔检测情况如照片1、2、3。(第三方形体检测报告为附件1,钢筋、强度检测报告为附件2)图2-1 卢家坝渡槽拱圈缺陷拱跨图2-2 第一跨板拱上游拱脚缺陷大样图照片1 A#拱座钻孔照片照片2 拱座顶部高程下70cm位置照片3 拱座顶部高程下70cm拱座三角体厚度为80cm,设计图纸该处厚度
4、为81cm,不侵占拱圈结构厚度。1.3 缺陷原因分析(1)第一跨上游拱脚厚度缺陷原因分析经现场调查分析,该质量问题形成原因为施工板拱下部结构A#拱座板拱预留槽时,下游侧顶部60cm高度发生了跑模现象,导致板拱厚度方向下边线预留位置不够。施工班组在施工板拱时随着已成结构方向架设模板,逐步调整板拱厚度。左侧在沿拱轴线方向125cm处达到98cm;右侧在86cm处达到98cm,往上则板拱厚度达到设计要求。(2)第一跨下游拱脚厚度缺陷原因分析下游侧拱脚水流方向左侧板拱厚度在98cm左右,最小为97.4cm;右侧最小厚度为95.6cm,沿拱轴线往上26cm到达98cm,往上则满足设计厚度要求。经分析,产生厚度缺陷的原因为拱脚段混凝土浇筑时产生的混凝土压力较大,施工时厚度方向采用了拉筋对拉加固,并考虑了部分模板变形;但因模板加固较紧,模板变形量小,导致厚度偏差超过允许范围。2 结构缺陷状态受力验算2.1 第三方设计院进行结构缺陷状态受力验算为进一步复核缺陷状态拱圈受力情况,经参建各方同意,由第三方设计院重庆交通大学设计研究院根据第三方检测报告对板拱缺陷状态采用了公路规范进行了复核验算(附件3)。经
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