一种大坝混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构
技术领域
本申请涉及水工建筑物大坝混凝土防渗面板水下修护技术领域,尤其是涉及一种大坝混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构。
背景技术
混凝土面板堆石坝具有造价低、适应性强、安全性高等诸多优点,国内外已经建成的水库或电站大坝应用非常广泛。然而,由于堆石坝混凝土防渗面板面积大、结构薄,受施工质量、沉降变形等多种因素影响,往往容易造成防渗面板局部开裂或结构缝止水系统破坏而产生渗漏,导致大坝渗漏量超标甚至出现渗透变形危及大坝运行安全。
堆石坝混凝土防渗面板渗漏主要有混凝土防渗面板局部开裂、结构缝止水系统失效等,对于这些渗漏缺陷处理,目前国内外主要采用止水条嵌缝或辅以化学灌浆进行处理,以及水下混凝土或粘土铺盖处理。近些年来,提出了一种复合土工膜护面处理技术。然而,由于水下施工环境以及混凝土面板堆石坝运行工况,目前现有混凝土防渗面板水下修复技术均不同程度的存在着工程造价高、施工难度大、质量难保证、耐久性有限等问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本申请实施例提供一种大坝混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构,以实现对大坝混凝土防渗面板进行经济、有效、快速、安全的防渗修复处理。
为实现上述目的,本申请采用以下技术方案:
一种大坝混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构,大坝混凝土防渗面板上包括混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构,混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构,混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏水下修复结构;
所述混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构包括依次设置在混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏部位迎水面的橡胶管、弹性封闭层和压贴在弹性封闭层表面的护面组合钢板;
所述混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构包括依次设置在混凝土防渗面板结构缝渗漏部位迎水面的弹性封闭层和压贴在弹性封闭层表面的护面组合钢板;
所述混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏水下修复结构包括依次设置在混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏部位迎水面的找平封堵层、弹性封闭层和压贴在弹性封闭层表面的护面组合钢板。
进一步的优化,所述护面组合钢板包括至少一块钢板单元和若干膨胀螺栓,每一所述钢板单元的边沿设有若干用于拼接孔眼,相邻的钢板单元之间通过膨胀螺栓穿过拼接孔眼压贴拼接在一起,每一所述钢板单元的中间设有若干固定安装孔眼,所述护面组合钢板通过膨胀螺栓穿过固定安装孔眼固定盖设在水下弹性封闭层的上方。
进一步的优化,所述钢板单元采用1000×2000mm,厚2-3mm的不锈钢板制作。
进一步的优化,所述拼接孔眼距边沿50mm设置,所述拼接孔眼的孔径为12mm,孔间距为300mm,所述固定安装孔眼的孔径为12mm,孔间距为500mm。
进一步的优化,所述拼接孔眼和固定安装孔眼与膨胀螺栓之间均填充有弹性环氧。
进一步的优化,所述大坝混凝土防渗面板的修复基面、找平封堵层、弹性封闭层、护面组合钢板之间均设有水下结构界面剂涂层,所述水下结构界面剂涂层的厚度为0.5-1.0mm。
进一步的优化,所述混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构和所述混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构的弹性封闭层厚度为7-10mm,所述混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏水下修复结构的弹性封闭层厚度为3-6mm。
进一步的优化,所述弹性封闭层选用能进行水下施工的弹性环氧。
进一步的优化,所述找平封堵层选用能进行水下找平施工的环氧砂浆。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下有益效果:本实用新型的水下修复组合结构可以对大坝混凝土防渗面板常见三种渗漏部位:结构缝渗漏部位、贯穿性裂缝渗漏部位以及变形破裂缝渗漏部位进行经济、有效、快速、安全的防渗修复处理。
混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构中设置弹性封闭层可以有效解决混凝土防渗面板变形协调性能,而压贴在弹性封闭层上面的护面组合钢板,可确保整个修复组合结构的整体封闭性能及其抗渗强度。
组合钢板可以由多块钢板单元拼接而成,可以根据渗漏部位的形状、大小按照渗漏修复范围扩大200mm以上尺寸进行制作与水下拼接组装。
附图说明
图1为本申请的结构缝渗漏部位的水下修复结构示意图;
图2为本申请的贯穿性裂缝渗漏部位的水下修复结构示意图;
图3为本申请的变形破裂缝渗漏部位的水下修复结构示意图;
图4是组合钢板的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计,因此所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,不能理解为对本申请保护范围的限制。在本申请的描述中,涉及到数值范围的应理解为包括端值。
请参考图1到图3的实施方式,本申请的大坝混凝土防渗面板渗漏水下修复组合结构,大坝混凝土防渗面板000上包括混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构100,混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构200,混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏水下修复结构300;
如图1所示,混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构100包括依次设置在混凝土防渗面板结构缝渗漏部位110迎水面的橡胶管120、弹性封闭层500和压贴在弹性封闭层500表面的护面组合钢板400;
在对大坝混凝土防渗面板000上的结构缝渗漏部位110进行水下修复的时候,先将橡胶管120沿结构缝110镶嵌设置,再将弹性封闭层500覆盖在橡胶管120上,之后再将护面组合钢板400压盖在弹性封闭层500上。
弹性封闭层500主要用作配合护面组合钢板400形成一种弹性护面结构,以适应大坝混凝土防渗面板000的变形协调性能。弹性封闭层500采用MS-1086T水下弹性环。MS-1086T水下弹性环氧完全固化后结构致密、弹性好,对金属、混凝土均有优异的粘合性能,无溶剂、无毒性。施工过程中先沿结构缝部位的缝口镶嵌φ15mm-φ20橡胶软管,再对橡胶软管采用MS-1086T水下弹性环氧涂装覆盖。MS-1086T水下弹性环氧的主要性能指标见下表1:
项目 |
指标参数 |
比重 |
1.25 |
拉伸强度MPa |
>1.5 |
拉断伸长率% |
>100可调整 |
压缩变形率% |
<1 |
与环氧界面剂粘接强度MPa |
>1.5 |
湿热、冻融、紫外线加速老化性 |
长期稳定 |
水下成型性能 |
45°斜面一次涂装厚5mm不流挂 |
表1
如图2所示,混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构200包括依次设置在混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏部位210迎水面的弹性封闭层500和压贴在弹性封闭层500表面的护面组合钢板400;
在对大坝混凝土防渗面板000上的贯穿性裂缝渗漏部位210进行水下修复的时候,将弹性封闭层500覆盖在贯穿性裂缝渗漏部位210上,之后再将护面组合钢板400压盖在弹性封闭层500上。
如图3所示,混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏水下修复结构300包括依次设置在混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏部位310迎水面的找平封堵层600、弹性封闭层500和压贴在弹性封闭层500表面的护面组合钢板400。
在对大坝混凝土防渗面板000上的变形破裂缝渗漏部位310进行水下修复的时候,先用水下找平环氧砂浆将变形破裂缝面修复平整,形成找平封堵层600,再将弹性封闭层500覆盖在找平封堵层600上,之后再将护面组合钢板400压盖在弹性封闭层500上。
找平封堵层600主要用作对大坝混凝土防渗面板000出现变形破裂面进行填补与找平,为护面组合钢板400压贴封闭提供相对较平整的平面。水下找平环氧砂浆优先采用MS-1086S高性能触变型水下环氧砂浆,该砂浆具有良好的水下找平成型施工性能。该砂浆还具有添加复合改性剂后可形成高粘度、高抗剪、快凝型水下堵漏环氧砂浆。水下找平环氧砂浆的主要性能指标如表2:
项目 |
指标参数 |
水下初固时间h25℃ |
6-8 |
水下完全固化25℃,D |
5-7 |
抗压强度(MPa) |
>85 |
抗拉强度(MPa) |
>15 |
抗弯强度MPa |
>30 |
与混凝土正拉粘结强度 |
>4.5 |
与钢结(构正拉粘结强度 |
>6 |
湿热、冻融(、紫外线加速老化 |
长期稳定 |
水下性成型性能 |
45°斜面一次抹平厚20mm不变形 |
表2
如图4所示,护面组合钢板400包括至少一块钢板单元410和若干膨胀螺栓420,每一钢板单元410的边沿设有若干用于拼接孔眼411,相邻的钢板单元410之间通过膨胀螺栓420穿过拼接孔眼411压贴拼接在一起,每一钢板单元410的中间设有若干固定安装孔眼412,护面组合钢板400通过膨胀螺栓420穿过固定安装孔眼412固定盖设在水下弹性封闭层500的上方。
施工前,根据有关单位提供的水下检测资料由潜水员对需要修复的面板部位逐一进行检查与测量,对需要修复的面板部位、范围、大小及损坏性状由潜水员进行水下测量、标识,对于检测确认的渗漏部位分别投放铁红进行渗漏观测与确认。水下检查工作全过程均通过水下摄像与电视监控系统实时传递给地面工程技术人员。根据水下检测情况,结合需要修复的面板部位大小、形状等特征,按照渗漏修复范围扩大200mm以上尺寸进行护面组合钢板400设计。
护面组合钢板400可以是单一的钢板单元410构成,也可以是由多块钢板单元410拼接而成,优选的,钢板单元410采用1000×2000mm,厚2-3mm的不锈薄钢板。护面组合钢板400由多快标准钢板拼接而成。
为便于水下护面作业施工,护面组合钢板400原则上采用1000×2000mm,厚2-3mm不锈薄钢板制作,也可根据面板渗漏区域分布面积大小,选择合适的长×宽规格。
优选的,拼接孔眼411距边沿50mm设置,拼接孔眼411的孔径为12mm,孔间距为300mm,固定安装孔眼412的孔径为12mm,孔间距为500mm。
使用前,对设计选定的单块不锈薄钢板,距边沿50mm按孔径为12mm,孔间距为300mm布设孔眼,用于钢板单元410之间通过膨胀螺栓420穿孔压贴拼接。钢板单元410中间按孔径为12mm,孔间距为500mm布设安装孔眼412,用于对护面组合钢板400固定与压贴封闭弹性封闭层500。
优选的,拼接孔眼411和固定安装孔眼412与膨胀螺栓420之间均填充有弹性环氧。
膨胀螺栓420安装前先于拼接孔眼411和固定安装孔眼412内填满弹性环氧,再安装与锁紧膨胀螺栓420。提高膨胀螺栓420的锁紧强度,以及与钢板之间封闭性能。
护面组合钢板400压贴安装按钢板单元410之间组合拼接进行,钢板单元410压贴先对非拼接边部及安装孔眼412逐一钻孔与安装膨胀螺栓420,钻孔直径φ10mm,钻孔深度100mm,膨胀螺栓420规格为直径φ10mm、长度120mm。膨胀螺栓420锁紧螺母垫片下面安装好弹性橡胶垫。护面组合钢板400拼接顺序按照自左至右或自右至左依次从上到下进行。
优选的,大坝混凝土防渗面板000的修复基面、找平封堵层、弹性封闭层、护面组合钢板之间均设有水下结构界面剂涂层,水下结构界面剂涂层的厚度为0.5-1.0mm。
水下结构界面剂涂层选用MS—1086F界面结构剂,当然也可以选择其他类型的水下结构界面剂涂剂。MS—1086F界面结构剂水下施工可采用专用机械喷射涂装,也可采用水下直接刮抹涂装。MS—1086F界面结构剂涂装厚度为0.5-1.0mm,单个修复面涂装完成后需等待1h小时左右再进行上部弹性环氧涂装。
水下结构界面剂主要用作提高护面修复结构与修复面板之间以及修复结构层面之间的整体结合性能,确保混凝土防渗面板修复质量的完整性、可靠性与耐久性。水下结构界面剂采用MS-1086F水下环氧界面剂。MS-1086F为一种高性能结构界面剂,在水下施工对基面水膜具有较强的穿透能力,同时具有良好的浸润性能,作为一种“植根式结构界面剂”,无溶剂、无毒性、100%固体含量。MS-1086F水下环氧界面剂的主要性能如表3:
表3
进一步的,混凝土防渗面板结构缝渗漏水下修复结构100和混凝土防渗面板贯穿性裂缝渗漏水下修复结构200的弹性封闭层500的厚度需要适当加厚至7-10mm。混凝土防渗面板变形破裂缝渗漏修复结构300的弹性封闭层500厚度为3-6mm,
以上实施例是对本申请的解释,但是,本申请并不局限于上述实施方式中的具体细节,本领域的技术人员在本申请的技术构思范围内进行的多种等同替代或简单变型方式,均应属于本申请的保护范围。