預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，適用于船閘工程或一般水工構(gòu)筑物。本發(fā)明在船閘閘室墻下部倒角部位及其鄰近墻身處設(shè)置預(yù)應(yīng)力束，待混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)≥7天后，采用后張預(yù)應(yīng)力方式對(duì)閘墻進(jìn)行加固，預(yù)應(yīng)力張拉采用二次張拉方式和先靠臨土面?zhèn)?、后臨閘室側(cè)的張拉順序，在保證施工和易性的前提下，以提高了閘室墻身結(jié)構(gòu)的整體性。本發(fā)明在閘墻倒角和墻身處后張預(yù)應(yīng)力法的應(yīng)用，解決了船閘工程中閘墻裂縫這一常見(jiàn)病害，避免了倒角裂縫對(duì)墻身耐久性的影響，是一種技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、環(huán)境友好的閘墻加固方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水工建筑物領(lǐng)域，涉及了一種船閘閘室墻混凝土預(yù)應(yīng)力加固的構(gòu)筑方法。

【背景技術(shù)】
[0002]閘室墻混凝土裂縫是船閘工程常見(jiàn)的質(zhì)量通病，影響混凝土結(jié)構(gòu)的性能和觀感，造成混凝土強(qiáng)度和耐久性下降。
[0003]船閘工程一般有2?3年工期，且多采用敞開(kāi)式施工，即閘墻混凝土澆筑完成后，要經(jīng)過(guò)閘首、閘室地板封膠，墻后逐層回填土，閘門(mén)、啟閉機(jī)、電氣安裝，無(wú)水聯(lián)調(diào)，才能放水進(jìn)行有水聯(lián)調(diào)，一般要經(jīng)歷3?4個(gè)季度。閘墻墻身高，面積大，放水前長(zhǎng)時(shí)間暴露在外，墻身常規(guī)養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，日曬、風(fēng)吹、表面蒸發(fā)損失大，冬季寒流來(lái)時(shí)，氣溫驟降，混凝土表面溫度梯度急速增大，故閘墻干燥收縮、溫降收縮要比處于回填土之中的底板大得多。同時(shí)，考慮普通混凝土早期自生收縮、水化熱溫差收縮較大，由于閘墻底板、倒角、墻身分階段(間隔幾個(gè)月)現(xiàn)澆，故收縮不同步，先澆完的底板混凝土收縮已基本完成，限制了后澆墻身收縮變形；加之其它混凝土燒筑工藝的影響，如泵送混凝土自身限制、燒筑分層較大、振搗工藝不當(dāng)?shù)?。從而，在水工?gòu)筑物中，尤其船閘工程中閘室墻混凝土裂縫問(wèn)題顯著。根據(jù)相關(guān)資料調(diào)研，發(fā)現(xiàn)裂縫多呈豎向裂縫，且多位于閘室墻倒角處，大致每隔2?5m即有I道裂縫，伴隨墻后填土施工，有時(shí)亦會(huì)開(kāi)展到上部墻身，嚴(yán)重時(shí)閘墻出現(xiàn)貫穿裂縫，直接影響閘室墻穩(wěn)定性和耐久性；且部分貫穿嚴(yán)重者，只得開(kāi)挖墻后回填土對(duì)墻身裂縫進(jìn)行處理，影響整個(gè)施工工期，并埋下安全隱患，故防治閘墻裂縫尤其倒角處相對(duì)密集裂縫既有必要又非常迫切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明提供一種解決船閘工程中閘室墻倒角處以及鄰近墻身多出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題，可在不增加施工難度、相對(duì)節(jié)約工程成本的前提下，有益于提高閘墻結(jié)構(gòu)整體性，避免閘墻倒角及墻身裂縫開(kāi)展的預(yù)防閘墻裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法。
技術(shù)方案:本發(fā)明的預(yù)防閘墻裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，包括以下步驟:在船閘閘室墻下部倒角部位及墻身臨近倒角處設(shè)置水平向的波紋管，然后澆筑混凝土，待養(yǎng)護(hù)> 7天后，在所述波紋管中放置預(yù)應(yīng)力束，對(duì)所述預(yù)應(yīng)力束采取單端或雙端后張方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，預(yù)應(yīng)力束采用高強(qiáng)鋼絞線，倒角處布設(shè)4層波紋管，墻身鄰近倒角處布設(shè)I層波紋管，每層2個(gè)波紋管，每個(gè)波紋管中設(shè)置的預(yù)應(yīng)力束由3根鋼絞線組成。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述預(yù)應(yīng)力施工中，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力為0.65倍鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，張拉順序?yàn)?先張拉靠近臨土面?zhèn)鹊念A(yù)應(yīng)力束，再向臨閘室側(cè)依次張拉預(yù)應(yīng)力束。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述預(yù)應(yīng)力施工中，后張預(yù)應(yīng)力張拉分兩次完成，待混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)> 7天后進(jìn)行第一次張拉，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力不低于預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值的50%，第一次張拉完成后對(duì)已張拉的波紋管壓漿，間隔7天后對(duì)其他預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述預(yù)應(yīng)力施工中，預(yù)應(yīng)力張拉完成后，從下向上逐層對(duì)波紋管進(jìn)行壓漿，水泥漿標(biāo)號(hào)同閘室混凝土標(biāo)號(hào)，壓漿時(shí)控制壓力為0.4^0.6MPa，為保證管道充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5MPa的穩(wěn)定壓力，穩(wěn)壓時(shí)間不少于2分鐘。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述預(yù)應(yīng)力施工中，在完成壓漿后，還要進(jìn)行封錨，封錨前應(yīng)將多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線用砂輪機(jī)切割，切割時(shí)嚴(yán)禁采用電弧焊和氧氣切割，鋼束外露長(zhǎng)度不小于30mm。
[0010]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
現(xiàn)有處理閘墻裂縫的方法主要有兩個(gè)方面:一是優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)、控制澆筑和養(yǎng)護(hù)的溫度和條件、增加截面配筋；二是對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿封堵甚至挖開(kāi)墻后填土來(lái)處理裂縫。這些方法增加了施工難度和建設(shè)費(fèi)用。本方法采用在閘墻倒角與鄰近墻身處進(jìn)行后張預(yù)應(yīng)力加固，解決了船閘工程中閘墻裂縫這一常見(jiàn)病害，避免了倒角裂縫對(duì)墻身耐久性的影響，在保證施工和易性的前提下，高了閘墻結(jié)構(gòu)的整體性，是一種技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、環(huán)境友好的閘墻加固方法。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明預(yù)防閘室墻身的預(yù)應(yīng)力束設(shè)置示意圖；
圖中有:1閘室墻；2倒角；3閘室底板；4預(yù)應(yīng)力束；5管道支撐鋼筋。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]實(shí)施例:如圖1所示，本發(fā)明的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，是一種船閘工程中混凝土預(yù)應(yīng)力的構(gòu)筑方法。在船閘閘室墻下部倒角部位及其鄰近墻身處設(shè)置波紋管，倒角處布設(shè)2?4層波紋管，墻身鄰近倒角處布設(shè)Γ2層波紋管，每層2?3個(gè)波紋管，每個(gè)波紋管中設(shè)置的預(yù)應(yīng)力束由3?4根鋼絞線組成。在所述波紋管中放置預(yù)應(yīng)力束，對(duì)所述預(yù)應(yīng)力束采取單端或雙端后張方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，實(shí)現(xiàn)閘室墻抗裂縫加固。
[0014]南京秦淮河船閘擴(kuò)容工程，閘室墻采用懸臂墻結(jié)構(gòu)，6#閘室墻長(zhǎng)20m,中間浮式系船柱長(zhǎng)3m，閘室墻下底寬2.3m，頂寬0.8m，高12.9m。由于閘室墻單體尺寸大，上下層混凝土澆筑相隔時(shí)間長(zhǎng)，相互約束，在墻身、倒角處容易出現(xiàn)裂縫，為防治閘室墻混凝土由于溫度及自身體積變形造成的裂縫，保證閘室混凝土的結(jié)構(gòu)性能和耐久性，采用本發(fā)明預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法進(jìn)行處治。具體步驟如下:
I)預(yù)應(yīng)力束采用ΦΜ5.2預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絞線，公稱(chēng)面積139.4mm2，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為/pk=1860MPa。如圖所示，在閘墻倒角處布設(shè)4層波紋管，每個(gè)波紋管中設(shè)置的預(yù)應(yīng)力束采用4根鋼絞線；閘室墻倒角以上I層波紋管，每個(gè)波紋管中設(shè)置的預(yù)應(yīng)力束采用3根鋼絞線。
[0015]2)閘室倒角鋼筋綁扎，立模結(jié)束后，澆筑前進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道安裝。預(yù)應(yīng)力管道采用波紋管，將上述鋼絞線穿入波紋管，在布置預(yù)應(yīng)力束的位置處每隔1.0m用支撐鋼筋將波紋管固定于墻身內(nèi)，以避免混凝土澆筑時(shí)，管道移位，波紋管在接口連接處套上套管后用膠帶扎緊包裹嚴(yán)密，以保證波紋管在混凝土澆筑時(shí)不讓漿體漏進(jìn)，阻塞管道。
[0016]3)澆筑混凝土，待養(yǎng)護(hù)7天后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉前應(yīng)對(duì)鋼絞線和錨具進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。張拉控制應(yīng)力取σ_=0.65/ρ1?，張拉順序?yàn)橄葟埨颗R土面?zhèn)鹊纳舷?束，再?gòu)埨R閘室側(cè)的上下2束，張拉采用單端張拉。倒角處混凝土澆筑7天后進(jìn)行第一次張拉，預(yù)應(yīng)力張拉控制張拉力不低于預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值的50%，第一次張拉完成間隔7天后進(jìn)行第二次張拉至設(shè)計(jì)值；閘墻倒角上側(cè)的預(yù)應(yīng)力束亦采用兩次張拉，方法同倒角處預(yù)應(yīng)力束張拉。
[0017]4)張拉完成后進(jìn)行管道壓漿。壓漿前應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力管道泵入清水進(jìn)行清洗，并應(yīng)空壓機(jī)將管道內(nèi)積水全部吹出；然后進(jìn)行壓漿，壓漿順序先壓注下側(cè)管道，水泥漿標(biāo)號(hào)同閘室墻混凝土標(biāo)號(hào)C30，壓漿應(yīng)達(dá)到管道另一端飽和出漿并達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止，壓漿控制應(yīng)力0.4^0.6MPa，穩(wěn)壓期壓力0.5MPa，穩(wěn)壓時(shí)間2分鐘。
[0018]5)壓漿后將預(yù)留張拉槽的混凝土鑿毛，然后進(jìn)行封錨。封錨前將多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線用砂輪機(jī)切割，切割時(shí)嚴(yán)禁電弧焊和氧氣切割，鋼束外露長(zhǎng)度小于30mm。
[0019]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干可以預(yù)期的改進(jìn)和等同替換，這些對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:在船閘閘室墻下部倒角部位及墻身臨近倒角處設(shè)置水平向的波紋管，然后澆筑混凝土，待養(yǎng)護(hù)>7天后，在所述波紋管中放置預(yù)應(yīng)力束，對(duì)所述預(yù)應(yīng)力束采取單端或雙端后張方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力束采用高強(qiáng)鋼絞線，倒角處布設(shè)4層波紋管，墻身鄰近倒角處布設(shè)1層波紋管，每層2個(gè)波紋管，每個(gè)波紋管中設(shè)置的預(yù)應(yīng)力束由3根鋼絞線組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力施工中，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力為0.65倍鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，張拉順序?yàn)?先張拉靠近臨土面?zhèn)鹊念A(yù)應(yīng)力束，再向臨閘室側(cè)依次張拉預(yù)應(yīng)力束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力施工中，后張預(yù)應(yīng)力張拉分兩次完成，待混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)> 7天后進(jìn)行第一次張拉，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力不低于預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值的50%，第一次張拉完成后對(duì)已張拉的波紋管壓漿，間隔7天后對(duì)其他預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力施工中，預(yù)應(yīng)力張拉完成后，從下向上逐層對(duì)波紋管進(jìn)行壓漿，水泥漿標(biāo)號(hào)同閘室混凝土標(biāo)號(hào)，壓漿時(shí)控制壓力為0.4^0.6MPa，為保證管道充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5MPa的穩(wěn)定壓力，穩(wěn)壓時(shí)間不少于2分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)防閘室墻身裂縫的后張預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力施工中，在完成壓漿后，還要進(jìn)行封錨，封錨前應(yīng)將多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線用砂輪機(jī)切割，切割時(shí)嚴(yán)禁采用電弧焊和氧氣切割，鋼束外露長(zhǎng)度不小于30mm。
【文檔編號(hào)】E02D37/00GK104264725SQ201410442011
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】杭永山, 王軒, 王仙美, 蘇超, 趙世航, 沈旭鴻 申請(qǐng)人:杭永山