震后加固（精选4篇）
震后加固 篇1
汶川地震中, 大量砖混结构的民用住宅在地震中遭到破坏, 影响了结构的正常使用, 需进行加固。地震作用下, 砖混结构的震害特征既有共同点又有各自特点, 本文对地震中砌体结构出现的一些普遍问题, 如墙体裂缝、构造柱破坏、整体刚度不足进行归纳并针对这些问题提出加固的措施。
1 加固中存在的主要问题
1.1 墙体裂缝
墙体裂缝的形态主要有斜裂缝、竖向裂缝、水平裂缝以及交叉裂缝。斜裂缝在纵、横墙上均比较普遍, 特别是在门窗洞口的四角。在地震作用下, 墙体发生剪切变形, 在剪应力和压应力的共同作用下产生斜向主拉应力。当主拉应力超过砌体的强度时, 墙体出现斜裂缝, 在地震反复作用下形成交叉裂缝。竖向裂缝主要出现在纵横墙的交接处, 主要是由于墙体的横向水平位移引起, 根据砌体材料和砌筑质量的不同, 其破坏形态主要表现为锯齿形竖向裂缝和直线形竖向裂缝。
1.2 构造柱破坏
在水平地震力作用下, 当构造柱产生的剪应力超过其抗剪能力时, 产生混凝土裂缝和钢筋屈服;在竖向地震力作用下, 混凝土被压溃。构造柱破坏主要分布在结构的转角处, 且主要集中在底层和二层的柱顶和柱脚处, 越靠近顶层破坏越轻。
1.3 预制楼板出现裂缝
竖向地震力作用下, 预制板产生弯曲变形, 导致预制板产生垂直与跨度方向的裂缝, 并导致其表面的装饰层起拱。
1.4 原来未设抗震构造
一些结构由于历史原因, 在建设时并未设置抗震构造措施。在加固过程中, 除了对原有结构进行修复外, 还需要对其进行整体加固, 加强对结构的约束, 使结构满足抗震设防要求。
2 加固措施
2.1 墙体加固
2.1.1 钢筋混凝土面层加固
钢筋混凝土面层即钢筋网夹板墙, 是指把需加固的砖墙表面除去粉灰层后, 两面附设ϕ6～ϕ10的钢筋网片, 然后喷射砂浆的加固方法。钢筋网应与原结构有可靠连接, 竖向钢筋应与楼板或屋面板连接, 底层还需锚固在基础上;水平钢筋应与两端原墙体有可靠连接;墙体两侧的钢筋网还需设置拉结筋。这种方法可大幅度提高墙体的抗压、抗剪承载力, 大幅度提高其刚度和抗震性能。
这种加固方法主要适用于以下几种情况:1) 地震作用下, 墙体开裂严重, 承载力或刚度严重不足。2) 原有墙体施工质量差, 砖墙承载力普遍达不到要求。3) 窗间墙、窗下墙等承载能力不足处。
2.1.2 砂浆面层加固
该法与钢筋混凝土面层加固法相近, 但提高承载能力不如前者。砂浆面层根据加固材料主要有三种:高强度等级的水泥砂浆面层;水泥砂浆内配置钢筋网面层;聚合物砂浆和钢绞线面层。加固时, 砂浆面层施工可采用喷涂, 也可采用手工抹制, 施工方法简单方便。这种加固方法适用于裂缝较多但开裂不严重的墙体, 必要时可以只在局部设钢筋网外抹水泥砂浆予以加固。
2.1.3 修补和灌浆
对于开裂轻微的墙体, 可采用压力灌浆修补, 对砌筑砂浆饱满度差或砌筑砂浆等级偏低的墙体, 可采用满墙灌浆加固。修补后墙体的刚度和抗震能力, 可恢复到原砌筑砂浆的强度等级。
2.2 构造柱加固
2.2.1 加大截面加固法
加大截面加固法又称为外包混凝土加固法, 主要是通过加大原构造柱的混凝土截面和配筋量, 提高构造柱的刚度和抗剪能力。在增大截面加固中, 应加强新、旧构造柱之间的连接, 将原构造柱表面凿毛, 使新旧混凝土协同工作, 充分发挥新构造柱的作用。这种方法截面尺寸增加较大, 必要时可仅在室外加固, 但须保证新、旧构造柱之间有可靠的连接。
2.2.2 湿式外包钢加固法
湿式外包钢法就是在构造柱四周或两面包以型钢的加固方法, 一般优先选用角钢。角钢之间通过缀板连接, 在型钢和原构造柱之间用环氧树脂灌浆, 角钢下端应锚固于基础中。经外包以后, 由于柱的核芯混凝土受到型钢套箍和缀板约束, 柱子的延性也大为提高。采用这种方法构件的截面尺寸增加不大, 但用钢量大, 造价高, 适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸的结构加固。
2.3 预制板的加固
预制板裂缝的加固可采用贴碳纤维加固法。碳纤维的抗拉强度是钢材的十几倍, 具有很好的抗拉性能。贴碳纤维加固的机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类结构胶粘贴于预制板的表面, 利用抗拉强度大的碳纤维达到增强构件承载能力和刚度的目的。此法优点是质量高、不影响使用功能, 缺点是造价高。
2.4 结构整体性加固
2.4.1 增设构造柱
新增的构造柱应布置在房屋四角、楼梯间以及平面不规则的转角处, 并根据房屋的现状在内外横墙交接处隔开间或每开间设置。外加构造柱在平面内宜对称布置, 由底层开始, 沿房屋高度贯通, 且不能错位, 外加柱应与墙体有可靠的连接。
新增构造柱也可以通过对原有纵横墙交接处的墙体, 通过加大截面加固法或湿式外包钢加固法进行加固。与上一种方法相比, 采取这种方法进行加固后的构造柱和原墙体的连接更加可靠。
2.4.2 增设圈梁或钢拉杆
增设的圈梁宜在楼、屋盖标高的同一平面内闭合;在阳台、楼梯间等圈梁变标高处, 应局部加强;变形缝两侧的圈梁应分别闭合浇筑圈梁时应将墙面凿毛湿水以加强圈梁和墙体的粘结
对于内墙不方便增设混凝土圈梁的, 采用钢拉杆代替。钢筋拉杆宜通长拉结, 并沿墙两边设置。对于较长的拉杆中间应加法螺丝, 以便拧紧拉杆。对于暴露在外面的拉杆或垫板应作防锈处理。
3 结语
房屋加固是一项系统的工程, 在进行加固时, 根据破坏的实际情况, 选择科学、合理、经济的加固方法。加固设计应从结构整体出发, 在对局部进行加固维修的同时, 要注意对结构整体的影响, 避免形成新的薄弱环节。同时, 要不断总结经验, 探索更科学、更经济的加固技术。
摘要：针对汶川地震中砖混结构民用住宅的破坏特点, 总结了加固过程中主要存在的问题和其产生的原因, 并根据实际情况给出了相应的加固方案, 指出加固设计应从结构整体出发, 在对局部进行加固维修的同时要注意对结构整体的影响, 避免形成新的薄弱环节。
关键词：砖混结构,震害特征,加固
参考文献
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[4]JGJ 116-98, 建筑抗震加固技术规程[S].
简述震后房屋建筑修复加固技术 篇2
1) 修复加固工程量庞大, 震后的房屋鉴定显示, 共有近800幢建筑需要加固, 建筑面积达220万平方米;
2) 时间紧, 如此巨大的加固量, 需要在一年半的时间内完成;
3) 多数施工单位无民房加固施工经验可循, 加固队伍水平参差不齐;
4) 监理单位人员配备不足, 面对如次巨大的加固任务, 本地监理单位和监理人员极度缺乏;
5) 国家和地方尚未出台加固工程专门的验收规范, 为此南京市对口支援四川省绵竹市灾后重建质量安全监督组克服重重困难, 针对加固工程监督工作特点和性质, 结合援川监督工作相关指导性文件、加固工程相关标准、图集, 制定了援川房屋建筑加固工程质量验收规定, 成为援川房屋建筑加固工程验收的重要依据。
2 房屋建筑修复加固技术
2.1 面层加固法
面层加固法是指在墙体的单面或双面采用高强水泥砂浆勾缝、敷设水泥砂浆面层或钢筋网砂浆面层, 或高强钢丝绳网片和聚合物砂浆面层对墙体进行加固的方法。
构造要求:
1) 水泥砂浆面层的厚度宜为20m m;钢筋网砂浆面层的厚度宜为35m m钢筋外保护层厚度不应小于10m m, 钢筋网片与墙面的空隙不宜小于5mm;
2) 钢筋网的钢筋直径宜为φ4或φ6;网格尺寸实心墙不宜大于300m m×300m m, 空斗墙不宜大于200m m×200m m;
3) 单面加面层的钢筋网应采用φ6的L形锚筋, 用水泥砂浆或其他锚固材料固定在墙体上;双面加面层的钢筋网应采用φ6的S形穿墙筋连接;L形锚筋的间距不宜大于600mm, S形穿墙筋的间距不宜大于900mm, 并且呈梅花状布置;
4) 钢筋网四周应与楼板或大梁、柱或墙体连接, 可采用植筋、锚栓、插入短筋、拉结筋等连接方法;
5) 当钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞口时, 单面加固宜将钢筋弯入窗洞侧边锚固;双面加固宜将两侧横向钢筋在洞口闭合。
2.2 板墙加固法
板墙加固法是指在墙体的一侧或两侧采用现浇钢筋混凝土板墙对墙体进行加固的方法。
构造要求:
1) 板墙厚度宜为60~100m m;
2) 板墙应与楼、屋盖可靠连接, 可设置穿过楼板与竖向筋等面积的短筋, 其间距不应大于1m, 两端应分别锚入上下层的板墙内, 且锚固长度不应小于40倍短筋直径;
3) 板墙应与两端的原有墙体可靠连接, 可沿墙体高度设置φ12的拉结钢筋, 其间距不宜大于500mm, 拉接钢筋一端锚入板墙内的长度不宜小于0.5m, 另一端应锚固在端部的原有墙体内;
4) 单面板墙宜采用直径为8m m的L形锚筋与原砌体墙连接;双面板墙宜采用直径为8mm的S形穿墙筋与原墙体连接;锚筋在砌体内的锚固深度不宜小于180mm;锚筋的间距不宜大于600mm, 穿墙筋的间距不宜大于900mm, 并宜呈梅花状布置;
5) 板墙应有基础, 基础埋深宜与原有基础相同。
2.3 增设钢筋混凝土柱加固法
构造要求:
1) 柱截面可采用240m m×180m m或300m m×150m m;扁柱的截面面积不宜小于36000mm2, 宽度不宜大于700mm, 厚度不宜小于70mm;外墙转角可采用边长为600mm的L形等边角柱, 厚度不应小于120mm;
2) 外加柱应与墙体可靠连接, 宜在楼层1/3和2/3层高处同时设置拉结构钢筋和销键与墙体连接, 亦可沿墙体高度每隔500mm设置胀管螺栓、压浆锚杆、锚栓或植筋与墙体连接;在室外地坪标高和外墙基础的大方角处应设销键、压浆锚杆、锚栓或植筋与墙体连接;
3) 外加柱应做基础, 埋深宜与外墙基础相同, 当埋深超过1.5m时, 可采用1.5m。
2.4 增大截面加固法
增大截面加固法是在混凝土原有结构外侧增加钢筋混凝土, 使新老混凝土形成整体, 同步参与工作, 扩大受力面积, 从而提高结构的承载能力。
构造要求:
1) 采用钢筋混凝土增大截面法加固梁时, 应将新增纵向钢筋设在梁底面和梁上部, 并应在纵向钢筋外围设置箍筋, 梁中箍筋应有一半穿过楼板后弯折封闭。采用钢筋混凝土增大截面法加固柱时, 应在柱周围增设纵向钢筋, 并应在纵向钢筋外围设置封闭箍筋;箍筋直径不宜小于8m m, 间距不宜大于200m m, 靠近梁柱节点处应适当加密;
2) 新增的柱中纵向钢筋遇到楼板时, 应凿洞穿过楼板并做好连接, 其根部应伸入基础并满足锚固要求, 其顶部应在屋面板处封顶锚固;新增的梁中纵向钢筋应与柱可靠连接。
2.5 外包钢加固法
外包钢加固法即混凝土构件四周包以型钢的加固方法
构造要求:
1) 角钢不宜小于L50×6, 钢缀板截面不宜小于40m m×4m m, 其间距不应大于单肢角钢的截面回转半径的40倍, 且不应大于400m m;
2) 外包型钢应有可靠的连接和锚固, 对外包型钢柱, 角钢下端应根据柱脚弯矩大小伸到上层基础顶面或锚固于基础, 中间穿过各层楼板, 上端伸至加固层的上层上端板底面或屋顶板底面;对外包框架梁或梁, 梁角钢应与柱角钢相互焊接, 或用扁钢带绕柱外包焊接。
2.6 粘钢加固法
外粘钢法是以薄钢板用结构胶粘贴于构件主要受力面, 以提高截面受弯或受拉承载力的加固法。
外粘钢法较适合于梁的正截面受弯加固, 尤其是简支梁;斜截面受剪粘钢加固, 因构造上较难处理, 受力也不理想, 较少采用。
工艺流程:表面处理→卸荷→配胶→找平→涂粘树脂胶→粘贴钢板→固定加压→固化→卸支撑检验→防护处理。
2.7 粘贴碳纤维加固法
粘碳纤维加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征, 应用配套树脂将碳纤维粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位, 以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。
工艺流程:混凝土表面处理→涂底胶→表面整平→涂侵渍树脂→粘贴碳纤维布→贴布表面涂树脂→完工表面处理。
2.8 裂缝修补技术
表面封闭法:利用混凝土表层微细独立裂缝 (裂缝宽度ω≤0.2m m) 或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的修补胶液, 封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗的部位, 尚应在混凝土表面粘贴纤维符合材料以增强封护作用。
注射法:以一定的压力将低粘度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内;此法适用于0.2mm<ω<1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭、注射前, 应按产品说明书的规定, 对裂缝周边进行封闭。
压力注浆法:在一定时间内, 以较高压力 (按产品使用说明书确定) 将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。
填充密封法:在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U型槽, 然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填, 并粘贴纤维复合材料材以封闭其表面;此适用ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。填充完毕后, 其表面应做防护层。
3 结语
目前国内对于各类结构的加固方法很多, 这些方法各有其适用条件, 这就要求必须结合工程的实际情况, 进行技术经济的综合分析, 充分考虑各种方法实施的难易程度、施工影响面及投资等因素, 优化决策, 采取最优方案, 使加固既能保证结构安全, 又经济合理。
摘要：5.12地震后, 当地许多建筑震损, 需加固后才能正常使用。笔者在四川省绵竹市从事房屋建筑修复加固质量监督工作数月, 现将当地震后房屋建筑修复采用的主要加固技术向大家做个介绍。
关键词：震后房屋,建筑修复,加固技术
参考文献
[1]四川省建筑抗震鉴定与加固技术规程, 2008.
[2]混凝土结构加固构造.
震后加固 篇3
2008年5月12日14时28分, 我国四川省汶川县发生了里氏8.0级特大地震, 震中位于阿坝州汶川县映秀镇 (纬度31.00N、经度103.40E) , 震源深度14 km, 最大地震烈度高达11度。此次地震属于浅源地震, 破坏性巨大, 是我国建国以来破坏性最强、影响范围最广的一次地震。震后, 国家减灾委紧急启动国家一级救灾应急响应, 并组成救灾工作组即赴四川汶川灾区, 协助指导抗震救灾工作。全国房屋建筑结构及抗震领域相关科研单位、高等院校、设计院、政府部门等单位也组织有关专家技术人员亲赴灾区参与震害调查和抗震救灾, 提供了大量第一手宝贵资料。温家宝总理指示:“我们将收集这次地震中倒塌的重要公共建筑, 包括学校、医院、机关等的建筑资料, 从这次地震灾害中总结经验, 为日后重建提供科学依据”。目前, 在汶川地震两周年来临之际, 我国的震后加固重建工作已经取得了可喜的成绩, 大部分灾区的学校、公共办公楼及工业厂房均已完成震后的鉴定加固重建工作。在近两年的震后加固重建工作中, 笔者作为一名四川省地区的加固工程技术人员, 在“5·12”汶川地震后, 就在第一时间亲赴一线灾区进行抗震救灾工作, 同时参与了许多建筑结构震害调查鉴定, 并一直坚持在震后加固重建工作的岗位上, 收集整理了大量宝贵的震后鉴定加固重建资料。
2关于加固方案选择的建议
以四川省什邡市某电解锌厂房加固项目为例。研究分析表明, 屋盖系统特别是采用大型预制屋面板的屋盖, 因其自重大, 集中了厂房大部分重量, 在地震中遭受的破坏往往最为严重 (见图1) , 是造成厂房破坏的主要原因。因此, 在对该钢筋混凝土单层厂房的屋盖系统进行加固修复方案选择时, 便提出通过采用轻型阳光板钢结构屋架对已经垮塌破坏的屋盖系统进行置换修缮, 以此降低结构的地震反应, 提高原厂房结构的抗震能力。此方案在报经业主审批时, 却未能获得通过, 主要原因就在于轻型钢结构的耐腐蚀性差, 容易受该厂房车间每日产生的大量酸性气体的腐蚀影响, 对防腐技术要求很高, 今后厂房的维护工作量很大、费用较高。最后方案选择时, 结合实际情况及计算分析, 采取对原有结构构件提高一个等级进行重新预制安装, 恢复原有厂房结构 (见图2) 。因此, 建议今后在加固方案的选择上, 除了充分考虑建筑结构形式、材料受力性能等方面的因素外, 还应注意考虑建筑结构的使用环境和所选用加固材料的环境适应性。因为, 建筑的使用环境及材料对外界环境的抵抗力对于整个建筑结构的使用寿命和安全性能有着很大的影响, 而这在加固方案的选择时, 又往往容易被忽略。所以, 结合建筑结构所处的使用环境因素及材料相应的性能来选择加固方案, 可以使加固后的建筑结构更加可靠经济, 从而达到加固的预期目的。
3关于加固方案设计的建议
我国现行的《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2006) 中关于各类加固方法的设计计算规定中针对新旧结构存在的应力、应变滞后问题, 考虑了二者的协同工作及其结合程度, 对新增部分材料的强度利用程度采取了一定的折减系数。但是, 在震后结构的加固设计中, 关于震害程度不大, 在可加固范围内的结构构件加固设计计算中规范却没有规定要考虑其震害程度, 采取相应的震损程度折减系数。例如结构构件在震后出现裂缝时, 裂缝发展的形式、长度、部位对结构构件的承载力有何影响, 加固设计中如何考虑等。在此, 建议相关人员可以做一下这方面的研究, 在针对震后结构构件的加固设计计算中, 适当考虑其震害程度, 并对材料的强度设计值采取一定的震损系数, 以更科学可靠的设计计算方法满足结构加固设计研究的发展需要。这里, 以柱的增大截面加固法为例简单说明一下考虑结构材料强度震损系数的加固设计计算方法。某单层钢筋混凝土柱厂房下柱原截面尺寸为400 mm×800 mm, C30级混凝土, 柱高为H=7.9 m, 对称配筋, 纵向配筋为4Φ20, 采用柱增大截面法进行加固设计。加固设计时根据厂房结构震后检测调查情况, 对原构件材料强度进行一定的折减, 折减系数取0.8。加固后下柱截面尺寸为600 mm×1 000 mm。新增混凝土采用C35, 纵向钢筋采用HRB335。根据厂房抗震承载力计算结果, 加固设计值按最不利内力组合进行计算, 采取组合值为688 kN·m。N=657kN。依据《混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 及《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2006) 进行设计计算, 计算过程如下:
轴向力对截面中心的偏心距:
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柱截面有效高度:h0=h-40=1000-40=960mm;
附加偏心距:ea=h/30=1000/30=33.3mm>20mm, 取33.3mm;
初始偏心矩:ei=ea+e0=33.3+1047.2=1080.5mm;
构件的计算长度:l0=1.0H=7900mm。
新旧混凝土组合截面的混凝土轴心抗压强度设计值:
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偏心受压构件的截面曲率修正系数:
undefined, 取ζ1=1.0
偏心受压构件长细比对截面曲率的修正系数:
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偏心距增大系数:
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偏心距增大系数η的修正系数ϕn;
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按大偏心受压计算, 受压区高度:
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结合实际, 选配2Φ20+3Φ16, 即As=A′s=1232mm2, 满足设计要求。具体配筋见图3。
4关于震后加固施工的建议
震后的加固施工有别于正常情况下的加固施工, 尤其是学校、公共建筑、工业厂房往往因为实际使用需要, 必须在震后第一时间进行加固修复, 恢复其原有功能, 减小地震带来的损失和影响。因此, 这些加固项目往往是在余震随时可能发生的情况下进行的。针对这类加固项目, 建议在对这类项目进行加固前, 应采取震后安全应急评估, 对已经出现震损的建筑结构的潜在危险性进行风险评估, 并制定相应的排危方案, 在排危工作完成后, 方可进行下一步的加固工作。因为, 震后的相关震后加固工程表明, 余震期的余震能量虽然较主震时大大减小, 但仍有部分较强余震 (震级一般为5～6级) 会对尚未进行加固修复的建筑结构产生影响, 从而导致建筑结构的二次破坏, 甚者造成人员伤亡和财产损失。另外, 在加固施工过程中也要充分考虑余震的影响, 采取必要的安全措施, 保证加固施工顺利进行。
5关于震后加固鉴定的建议
汶川地震后的加固工作是一项非常庞大的工程, 具有着广阔的加固市场。因此, 在汶川地震过后不久, 国内建筑市场便如雨后春笋般涌现出形形色色、技术水平参差不齐、加固力量大小不一的加固企业。据有关统计, 仅在绵竹市登记注册的具有加固资质的加固企业便有60多家, 绵阳、成都则更多, 有上千家之说。固然, 震后加固行业的繁荣有利于促进我国加固技术的深入研究和发展, 但对于鱼龙混杂的加固行业来说, 震后建筑结构的加固质量和效果更值得我们关注。因为, 目前加固行业在我国还处在发展阶段, 大部分的加固单位的加固思路还停留在“头痛医头、脚痛医脚”的思想层面上, 未能对整个建筑结构的受力体系有很好的判断及分析, 并充分考虑结构加固后对原有结构体系总体效应的影响。因此, 建议在对震后加固完的建筑结构进行鉴定时, 应注意考虑加固后的结构构件对原有结构体系的总体效应影响。例如, 对某一层柱子或墙体的加固是否会改变整个结构的动力特性, 从而产生薄弱层, 给结构的抗震性能带来不利影响。又如, 对楼面或屋面进行改造加固后, 增加的荷载是否超过梁柱等受力构件的承载能力等。
6结束语
震后的加固工作涉及的方面很多, 从建筑结构的鉴定、加固方案的选择、加固设计计算、到加固施工, 每一个环节对加固后的结构可靠性都有着很大的影响。本文通过结合工程研究和经验体会, 针对以上几个环节提出了一些建议和意见, 希望可以起到抛砖引玉的作用, 共同促进我国加固行业的研究和发展。 [ID:5717]
参考文献
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[2]于泽, 王泽云.浅析震后房屋加固原则和技术[J].四川建材, 2010, (01) .
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[8]GB50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].
震后加固 篇4
关键词：切山电站,芦山地震,堵漏加固
1 工程基本概况
切山水电站工程位于雅安市天全县始阳镇边天全河干流上, 地理坐标为东经102 度22' 58", 北纬30°03' 13"。左岸有新318 国道公路通过, 右岸有老318 国道公路相连, 距始阳镇区仅1.0km左右, 交通条件十分方便。
切山水电站是天全河六级开发 (干溪坡至两河口) 的第四级, 上游梯级为胜利电站, 下游梯级为切山二级电站。本工程的开发主要任务是发电为主兼顾防洪和旅游。
切山水电站工程采用河床式开发, 水库正常蓄水位675.50m, 相应库容为582 万m3。电站额定水头17.5m, 额定引用流量149.19m3/s, 电站装机容量3*7.5MW。
2 切山水电站震损情况
北京时间2013 年4 月20 日8 时02 分四川省雅安市芦山县 (北纬30.3, 东经103.0) 发生7.0 级地震, 震源深度13 公里, 震中距成都约100 公里。成都、重庆及陕西的宝鸡、汉中、安康等地均有较强震感。据雅安市政府应急办通报, 震中芦山县龙门乡99%以上房屋垮塌, 卫生院、住院部停止工作, 停水停电。截至2013 年4 月24日10 时, 共发生余震4045 次, 3 级以上余震103 次, 最大余震5.7级。受灾人口152 万, 受灾面积12500 平方公里。据中国地震局网站消息, 截至24 日14 时30 分, 地震共计造成196 人死亡, 失踪21人, 11470 人受伤。此次地震最大烈度IX度, 受灾范围约18, 682 平方千米。
切山水电站距离距“4.20 芦山地震”震中直线距离仅28KM, 震损严重, 厂房坝段安装间与主厂房伸缩缝 (桩号:坝纵0+096.00) 止水在地震中被撕裂, 漏水严重, 初估渗漏量约0.1m3/s, 严重影响电站正常运行。
3 加固整治方案研究
3.1 建筑物级别和洪水标准
根据《防洪标准》 (GB50201-94) 、《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL252-2000) 、《堤防工程设计规范》 (GB50281-98) , 本工程属四等工程。 电站枢纽主要建筑物为4 级, 次要建筑物和临时建筑物为5 级。
3.2 厂房坝段堵漏加固整治方案研究
3.2.1 基本情况
本工程主厂房为河床式布置, 厂房作为枢纽工程挡水建筑物的组成部分, 其洪水标准应与泄水建筑物的一致, 为50 年一遇设计洪水、300 年一遇校核洪水。根据有关设计规范, 结合本工程坝顶有交通的具体情况, 电站进水口闸墩顶部高程和泄洪冲沙闸闸墩顶部高程一致, 故进水口闸墩顶高程也取为678.50m。
主机间位于河床左岸, 泄洪冲沙闸左侧, 桩号坝0+089.28~ 坝0+132.78, 长54.05m, 宽43.5m, 高38.701m, 整个主机间作为一个单元。分布有发电机层、水轮机层、蜗壳层等。安装有3 台单机容量为7.5MW的JK508-LH-275、SF7500-28/4500 的水轮发电机组, 转轮直径2.75m, 额定水头17.5m, 单机引用流量49.73m3/s, 水轮机安装高程654.15m (浆叶中心线) , 水轮机层地面高程658.15m, 发电机层地面高程664.15m, 厂房桥吊轨道顶部高程677.65m, 机组间距12m。
安装间位于主厂房左侧, 桩号坝0+070.26~ 坝0+089.26, 长47.95m, 宽19m, 最大高度32.037m。与主机间之间设宽2cm永久缝, 缝内设两道止水并用浙青木板嵌缝。上游侧压力墙内设两道泄洪冲沙闸检修门储门槽, 坝顶高程678.50m。 安装间分为二层, 上层为安装场, 与发电机层同高程, 为664.15m, 下层为辅机设备层及消防水泵室, 水轮机层同高程, 为658.15m。
3.2.2 处理方案
漏水原因主要为:横缝止水片在地震中出现了局部破损。处理方案为:坝顶结构缝两道止水片中间骑缝钻孔、通过化学灌浆重设两道止水, 同时让化学材料充填破损或失效的止水片, 恢复止水功能、孔内灌浆材料选取用LW水溶性聚氨酯, 充分利用其遇水膨胀的性能, 其处理工艺控制为: (1) 钻孔定位放样:①号孔位位于横缝上游侧两道止水片之间, 孔中心线与铜止水片及橡胶止水片的距离分别为:30cm, 20cm, ②号孔位位于铜片止水下游, 孔中心线与铜止水片的距离为30cm, 在①、②号孔两侧另设两排灌浆孔进行加强, 外侧孔与横缝中心距离为1m。 (2) 钻孔:孔径110mm, 孔底穿过横缝底部止水铜片至基岩60cm, 高程638.00m。钻孔方向垂直于坝顶面。钻孔要求:严格控制精度, 随时调整钻孔方向, 确保钻孔始终骑横缝。 (3) 洗孔:用高压水对钻孔进行冲洗, 将孔底和粘附在孔壁、横缝内的岩粉及其他充填物冲出孔外; (4) 孔口封闭:埋管 (进浆管伸至灌浆孔底、出浆管留至灌浆孔上部) , 孔口封闭, 确保灌浆时不漏浆; (5) 墨水检查:压墨水对横缝进行检查, 检查廊道内该横缝渗漏水颜色的变化, 判断横缝漏水情况与止水设施的相关性; (6) 灌浆:灌浆时先压入适量丙酮, 再压浆液, 采用大流量灌浆泵。浆液充满钻孔后适当加大灌浆压力, 要求纯LW浆液充满钻孔及两止水片间横缝, 灌浆压力控制在0.3MPa左右; (7) 封孔:待浆液固化后, 除掉孔口处封闭物, 对灌浆孔进行封闭。
4 结论
切山电站根据上述方案进行堵漏加固整治后, 经检测渗漏量小于0.01m3/s, 电站于2013 年6 月2 日恢复发电, 发电以后渗漏量进一步减小, 到2014 年2 月进行检测时, 渗漏量接近于零, 说明上述整治方案是可行高效的。
参考文献
[1]汪辉德, 陈建康.大兴电站导流围堰及基础防渗施工[J]四川水力发电.2006-04-30.