拱涵加固施工方案

~1~1、编制依据1.1编制依据内容1、安乐排水拱涵加固工程施工图（01~08）2、电力工业部火电机组达标投产考核标准（2000版）及中电投内规《火电工程达标投产考核办法》、《电力建设消除施工质量通病守则》规定3、施工规范、标准（1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300）；（2）《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）；（3）《火力发电厂水工专业设计技术规范》（DL/T5339-2006）；（4）《水工混凝土试验规程》现行有效版本；（5）《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB50550）（6）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367）（7）《混凝土结构后锚固技术规程（JGJ145）（8）《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212）（9）《建筑防腐工程质量检验评定标准》（GB50224）（10）《电力建设安全施工管理规定》（11）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）（12）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）2、概述2.1工程地理位置~2~纳雍发电总厂安乐灰场技改工程位于贵州省纳雍县阳长镇，纳雍发电总厂安乐灰场始建于2003年，2004年5月投用，2010年3月开始了技改，设计有排水系统。技改前排水涵管设计总长994.27米，宽2.0米，高2.75米，顶部为半圆形，全钢筋砼结构。2009年因堆灰需要对该灰场进行技改，排水涵洞向下游延伸260米，向上游延伸约480米，技改时延伸涵洞设计断面宽1.5米，高2.5米，顶部为半圆形，全钢筋砼结构。涵洞内有泉水流出。2.2工程概况根据设计图纸及现场勘察，本工程涵洞加固段为原有涵洞，因上部粉煤灰堆积厚度过大，造成涵洞承载力不足，须对原有涵洞进行加固施工。本次加固涵洞总长度962m，其中有约460m（H22～H45段）受损情况较严重，出现大量裂缝，外侧涂装也出现大面积脱落，须尽快进行加固施工。涵洞内用于引出泉水的钢管根据加固厚度，将原有钢管长度不足的进行接长，用与原有钢管同材料、同直径的钢管进行焊接接长。加固分三种结构形式：1、纯增大截面：在原有涵洞内增加25cm厚钢筋混凝土层。2、增大截面加粘钢板：在原有涵洞内增加25cm厚钢筋混凝土层，再在新浇筑混凝土表面按设计间距粘钢板。3、增大截面加型钢：在涵洞加厚侧壁内按一定间距设置型钢支撑，混凝土浇筑后在拱顶部分粘钢板。~3~纯增大截面加固结构断面示意图增大截面加粘钢板加固结构断面示意图~4~增大截面加型钢加固结构断面示意图3、施工方案3.1施工工艺1、增大截面施工工艺流程如下：2、施工组织安排涵洞加固存在的主要问题是作业面狭窄、材料数量大、工期短，经我方多次勘察并经项目部专门开会研究讨论，使用叉车承担本工程~5~大部分材料运输工作，叉车具有体积小、机动灵活等特点，很适合本工程的施工特点。对于钢筋类长度较大的材料，利用在涵洞内搭建轨道进行运输，利用叉车提供动力。加固按从下游往上游的施工顺序进行，加固顺序为先底板、然后侧墙、最后拱部；一段底板浇筑达到一定强度后，将轨道向前延伸，在相邻施工段间叉车通行不便的情况下，利用人工进行短距离材料转运。经会议研究及现场勘察发现，在2014年6月2日节点完成400m加固终点位置，有一个斜井通至灰场顶面，计划在斜井内布设浆料输送管道及电缆，可减小浆料的输送距离及输送难度，提高施工效率。模板采用定型组合钢模板，每套模板分为11块，每块长度1.5m，单块最大重量52.5kg，便于模板的支拆及运输（详见模板结构示意图）。~6~模板结构示意图3.2混凝土清洗打磨为了保障新老混凝土的粘结质量，施工前对老混凝土进行清洗打磨；用硬毛刷沾高效洗涤剂对混凝土表面油污等进行清理，后用压力水对混凝土表面进行冲洗；待混凝土表面清洁后用金刚石角磨机将混凝土表面磨去2-3mm，遇有装饰物或面层的先将其铲除后进行混凝土清洗打磨，打磨完成后用清水将混凝土表面冲洗干净，干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面2-3遍。~7~3.3混凝土缺陷修复1、缝宽较小的裂缝处理用钢丝刷清除混凝土表面的灰尘、浮土及松散层等污物，用酒精将裂缝两侧2-3cm范围擦拭2、缝宽较大的裂缝处理（1）裂缝处理：沿裂缝凿“V”形槽，对缝隙较深的沿缝隙钻孔。（2）粘贴注胶底座：将底座底部周边均匀涂抹一层封缝胶，注意不要将底座的胶孔堵住，将底座出胶孔对准裂缝，粘贴安装，底座一般安装间距300～500mm。一条裂缝上必须有进浆、排气或出浆口。（3）封缝：封缝用小铲刀将封缝胶刮抹到裂缝上，厚度1mm左右，宽度20～30mm，抹胶时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭严密可靠。封缝后1-2天进行试漏检验，检验时沿缝隙涂刷一层肥皂水，然后向裂缝内吹入压缩空气，如果有漏气现象则对漏气位置再次进行密封。裂缝调查裂缝调查裂缝封闭~8~（4）配胶：按灌缝胶说明书提供配比和所需用量提取A料和B料分别搅拌，以消除任何沉淀物，把A料和B料倒进混合容器，混合搅拌至颜色均匀，然后使用。一次配胶量不宜过多，以40～50分钟用完为宜。（5）灌胶：将配制好的灌缝胶装入注胶管，竖向裂缝按从下向上顺序，水平裂缝按从一端向另一端顺序，灌胶时从第一个底座开始注入，待第二个注胶底座流出胶后为止，用后堵将第一个底座进胶嘴堵死，再从第二个注胶底座注入，如此顺序进行。灌胶压力采用0.2Mpa，当最后一个注胶底座出胶且出胶速率稳定后再保存压注10分钟左右即可停止灌胶，拆除管路时要防止流胶。（6）胶液固化：灌胶结束后，在24小时内不得扰动注胶底座，3～5天后可拆除底座。（7）灌浆效果检验:灌胶结束后要对灌胶效果及质量进行检验，检验时在裂缝较多、灌浆质量较差的部位设置检查孔，按灌浆压力的70%-80%向检查孔内压水，基本不吸水、不渗漏即合格；不合格的要进行补注。3.4植筋压力注胶~9~1、施工工艺流程：基面清理→放线定位→钻孔→清孔→钢筋处理→注胶→植筋、养护→抽检2、基面清理：植筋位置用硬毛刷沾高效洗涤剂对混凝土表面油污等进行清理，后用压力水对混凝土表面进行冲洗；待混凝土表面清洁后用金刚石角磨机将混凝土表面磨去2-3mm。3、放线定位：根据设计间距及位置在涵洞内壁标记出植筋位置。4、钻孔：钻孔避开原结构受力主筋，用冲击钻在标定的位置钻孔，遇障碍物时，应选择临近位置重新打孔，钻孔深度不小于20倍钢筋直径，并且孔要垂直于混凝土表面。直径12mm钢筋孔径选16mm，直径25mm钢筋孔径选32mm。5、清孔：钻孔完成检查合格后，将孔周围灰尘清理干净，及时用毛刷和气泵清理干净孔内灰尘，做到孔内无明显浮动颗粒，然后用脱脂棉沾丙酮(或酒精)进行擦洗，使孔内达到清洁干燥；如果孔内较潮湿，用热风机对孔内进行干燥处理。清孔处理完毕后，用干净的棉纱将孔洞严密封堵，以防有灰尘和异物落入。6、钢筋处理：锚固用的钢筋必须严格按照设计要求的型号、规格选用，根据锚固长度及部位做好除污、除锈及粗糙处理，采用机械法或钢丝刷除去植筋表面铁锈和氧化层，然后用丙酮除去残留油污，钢筋表面用砂轮磨光机垂直于受力方向打磨出纹路。经处理的钢筋应尽快植入孔内，避免再次污染。质量控制关键是钢筋植入部分表面干净，以增加与结构胶的粘结力。7、注胶：在确保钻孔干燥清洁的情况下，把事先调配好的胶液~10~注入孔内，使胶体占孔体积的80%，边旋转边插入孔底，以少量胶体溢出孔口为宜，以保证充分填充密实。8、植筋、养护：钢筋植入部分表面先涂上稀胶，植入时轻轻旋转钢筋，使其表面与结构胶均匀结合，将钢筋植入孔底，直至挤出多余胶体为止，植筋必须在打胶后的允许施工时间内进行，气温在5-40℃之间，在固化完成之前按照厂家所提供的养生条件进行固化养生，固化期间禁止扰动。9、质量抽检：胶体固化后按设计或规范要求对植入钢筋进行质量检验。3.5钢筋绑扎1、植筋验收合格后进行加固钢筋绑扎，钢筋材料必须经过监理工程师批准后方可使用。2、钢筋表面不得有油污及其它污染物，表面锈蚀的要先进行除锈。3、按设计间距进行钢筋安装、绑扎，拱受力钢筋与侧墙钢筋在侧墙与拱交接点下1/3侧墙高区域内采用直螺纹连接。4、钢筋安装完后，根据设计保护层厚度安装保护层垫块，垫块强度比混凝土高一个等级。5、绑扎钢筋的扎丝要向内弯曲，不得伸向模板。3.6模板安装1、定型组合钢模板在专业模板加工厂订做，模板刚度及强度满足施工要求。现场采用人工进行拼装，钢管支架进行加固，由于涵洞~11~内部尺寸较小，便于加固。2、模板支撑结构强度及刚度满足混凝土浇筑时所产生的荷载。3、模板拆除后须进行表面打磨清理，表面不得有粘接物且要平整。4、模板安装前涂刷脱模剂，以防脱模时对结构造成损伤。5、模板靠墙存放，避免受碰撞或其它原因导致变形。3.6灌浆料浇筑1、灌浆施工前先确定配合比，经监理工程师验证批准后才能进行灌浆施工。配合比已经先期现场取样进行配合比设计及验证。2、灌浆料所用原材料必须经过检测合格才能使用。3、采用插入式振捣器进行振捣，振捣时要注意避免触碰钢筋。4、插入式振捣器不便于振捣的区域使用平板振捣器进行振捣。5、浇筑时按规范留取试件，以备检测灌浆料强度。6、浇筑后要及时进行养护。3.7压浆料压注1、压浆施工前先确定配合比，经监理工程师验证批准后才能进行压浆施工。2、压浆料所用原材料必须经过检测合格才能使用。3、压浆料配制要充分考虑材料的粒径，保证压浆料能正常通过压浆管道。4、压浆施工时要留排气孔，排气孔留置在拱顶最高位置，压浆至排气孔溢出浆液后才能停止施工，压浆停止后立即将排水口封堵，~12~避免流浆造成空洞等质量问题。5、压浆施工时按规范留取试件，以备检测压浆料强度。6、压浆施工后要及时进行养护。3.8型钢安装1、M20锚栓采用化学锚固方法锚固在涵洞底板上，钢垫板用螺母固定在锚栓上。2、型钢与垫板之间采用焊接固定，型钢上部根据侧墙横向钢筋间距预留孔，型钢安装好后进行钢筋安装，横向钢筋穿过型钢上预留孔洞。3、相邻型钢顶部用接板焊接加固。4、型钢外露面涂环氧树脂漆防腐。具体型钢加工图见附图。3.9灌注粘钢1、工艺流程：钢板钻固定螺栓孔及注胶孔→混凝土中相应位置钻固定孔→混凝土及钢板表面处理→卸荷→固定钢板并预留注胶孔、排气孔→封闭注胶孔及粘贴面四周缝隙→封口胶固化→压力灌胶→固化→质量检查→涂装2、钻孔：钢板上每平米设固定螺栓孔6-7个，注胶孔3-4个；在混凝土上与钢板固定螺栓孔对应位置钻固定螺栓孔。3、表面处理：用硬毛刷沾高效洗涤剂去除混凝土表面油污并用清水冲洗干净，然后用砂轮磨光机对粘合面进行打磨，出去2-3mm~13~厚表层露出新的砼面，清洗干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面2-3遍。钢材表面先进行除锈，然后用砂轮磨光机将表面打磨粗糙；打磨后，用棉丝沾丙酮擦拭干净。4、卸荷为减轻和消除后粘钢板的应力，应变滞后现象，粘钢板前宜对构件适量进行卸荷，卸荷方式如下：采用千斤顶顶升的方式卸荷，由于涵洞上部均为回填粉煤灰，可作承受均布荷载考虑。涵洞本身为钢筋混凝土结构，卸荷采用多点均匀顶升，顶升支点间距统一。涵洞受上部垂直荷载压应力σ=γZ式中γ为回填土体容重，Z为涵洞顶面至回填后地面的高度，根据设计文件γ为1.4T/m3，高度根据现场测量确定。卸荷时按结构段长度分段进行，顶升卸荷必须满足以下要求：a、加载时顶面不得出现裂缝,且卸荷支撑均应落在首层;b、加载过程中注意观察各层相关构件的开裂情况，如果裂缝超过0.2mm必须马上停止加载。5、固定钢板：将钢板托起悬挂在固定螺栓上，拧紧螺母；固定时根据浇筑厚度，在固定螺栓孔周围塞垫一定厚度的垫片。混凝土表面处理~14~6、留排气孔：在粘贴面四周每隔0.5m左右插入一根排气软管，钢板各角也要插入一根排气软管，水平钢板排气管溢胶位置应高于粘贴面。7、周边密封：按比例调好封口胶，用抹刀将钢板周边缝隙、螺栓及注胶嘴周围缝隙用封口胶密封严密。8、配胶：按配方比例进行配胶，配胶量根据施工需要确定，冬季气温偏低一般以不超过45分钟用量进行配制，夏季施工可根据实际情况增加配制量。9、压力灌胶：密封施工一天后进行灌胶，注胶从一端开始进行，当邻近注胶嘴有胶液流出时，将当前注胶嘴封闭