南水北调衬砌板异型钢筋网制作模具的研制与应用

1研究背景2021年7月下旬,河南省多地出现极端降雨天气,郑州、焦作、新乡等地降雨量达600mm以上,受强降雨影响,南水北调干渠周边土体含水量过于饱和,地下水位抬高,部分逆止阀排水不畅,导致南水北调中线干渠多处出现渠道衬砌板隆起、沉陷、错台和裂缝等水毁现象,为确保干渠的正常过流能力和水质安全,经中国南水北调集团中线有限公司批准,开始对河南分公司2022—2023年高地下水渠段处理及衬砌板修复项目进行施工。修复方案原则为:水下部分为不分散混凝土浇筑;水上部分为C35W6F150钢筋混凝土预制衬砌板安装(后部分水下不分散浇筑变更为衬砌板安装)。

HDPE与混凝土衬砌板复合衬砌渠道抗冻胀性能试验研究

为提高传统混凝土渠道的抗冻胀性能,提出上部结构采用混凝土衬砌板、下部采用玻璃钢(HDPE)的复合渠道衬砌结构型式,并基于数值模拟和现场试验相结合的方法对结构进行了优化设计。结果表明:当采取HDPE厚度为5mm,混凝土衬砌板长度和厚度分别为65、60mm,混凝土强度等级为C30时,复合衬砌渠道的抗冻性能最优。研究结论对相关理论研究和工程设计具有一定的指导和借鉴意义。

适应南水北调渠道衬砌板修复的围堰箱主尺寸研究

南水北调渠道修复是针对衬砌板结构发生破坏时,在不中断渠道输水条件下,通过钢制围堰箱单元拼组形成围堰干地修复条件。钢制围堰箱的主尺寸与工厂制造能力、运输和吊装能力以及围堰方案合理性等密切相关。通过对筛选出的18个围堰箱主尺寸方案,从适应南水北调渠道修复的围堰合理性和经济性角度对方案进行评价,最终确定围堰箱最佳主尺寸为3.9 m×2.6 m×1.5 m。良好的围堰箱主尺寸设计有利于提高围堰的适用范围和工作效率。

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。

现浇混凝土衬砌板裂缝的预防和控制措施

我国渠道衬砌多为素混凝土、薄板结构,极易产生裂缝破坏。总结南水北调东线济平干渠工程和其他供水工程经验,通过提高混凝土的抗裂性能、削减或抵抗扬压冻胀等外部荷载、采用机械化浇筑混凝土施工等措施,能有效的预防混凝土衬砌板破坏。济平干渠工程经验表明,膨胀式聚苯乙烯泡沫板(EPS)保温抗冻胀设计不适宜机械化施工,反滤集(排)水垫层既能防扬压、削减冻胀,还能满足机械化衬砌摊铺与振捣的要求。

冻融期内U形渠道混凝土衬砌板下地温分布规律

针对宁夏引黄灌区分布广泛的小型U形渠道衬砌冻融破坏技术难题,基于青铜峡市邵刚镇高标准农田建设区内的小型U形渠道混凝土衬砌板下地温在一个冻融期内的原位观测试验及其数据,分析讨论了衬砌板下地温分布规律及其与极值平均气温之间的关系。研究表明:板下30 cm以下地温与冻融期内时间和极值负积温分别呈较好的二次函数关系,拟合相关系数在0.91以上;板下30 cm范围内的地温同时受到极值气温变化和极值负积温积累效应的影响,地温变化幅度远小于气温的变化幅度;在板下约30 cm处存在准恒地温层;渠道不同观测部位的地温变化规律不一致,冻结期渠底地温总体高于渠内阴阳坡面,融化期渠内阳坡面地温回升速度最快,且与观测时间有密切关系。

引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施

在引黄济青工程运行中，输水河衬砌板由于受到渗透压力、冻胀、水位骤降、施工质量差和设计缺陷等因素的影响，导致了不同部位和不同程度的破坏。通过分析衬砌板破坏的原因，有针对性地采取了预防与治理相结合的措施，如：用透水混凝土板替换不透水混凝土板、增设保温板、更换闸门止水、加强调度运行管理和提高维修质量等。运行实践证明，这些措施效果良好。

模袋砼在引江济汉工程渠道衬砌板修复的应用

引江济汉工程建成通水后,受调水水位升降的影响,衬砌板下砂石垫层易随时间推移被掏空,造成衬砌板塌陷破损。为保障引江济汉工程的安全运行,逐步开始应用模袋砼护坡修复施工技术。

输水渠道衬砌板水下快速修复技术方案研究

南水北调中线总干渠渠坡衬砌板破损部位需在有水条件下进行修复,同时修复施工还需保障输水水质以及修复部位平整。结合现场实际施工需要,设计了轨道提升设备、钻孔切割设备、拆除起吊设备等水下快速修复成套设备,并制定了相关施工方案,实现了渠道衬砌板水下快速修复施工。实践表明:该技术方案有利于缩短工期,降低潜水员工作难度与工作量,减少二次污染,保障了施工期间输水水质安全;且修复部位外观平整度高,糙率无明显变化,不改变渠道过水能力。

CRETO材料在万年闸泵站引水渠衬砌板混凝土冻融破坏修复中的应用

输水渠道混凝土老化破坏原因主要有碳化、冻融等,混凝土老化破坏影响工程的正常运行和安全。介绍万年闸泵站引水渠衬砌板混凝土冻融破坏及其使用CRETO材料修复工艺,为类似工程修复提供借鉴。

渠道混凝土衬砌板现场施工应注意的问题

当前，明渠输水形式被优先采用于跨流域调水与保证农业灌溉和生产、生活用水工程的兴建。它的特点是输水量大、工程形式简单、施工容易、工程投资较小。为了增加输水量、减小水头损失和渠道运行管理的需要，

大型输水渠道在不停水工况下衬砌板局部隆起处理分析

该大型输水渠道工程因供水要求续不间断供水,为确保工程运行安全本项目采用水下电视方法对渠道边坡衬砌板的损坏情况进行检查,结合检查结果及渠道地质情况,分析衬砌板破坏的成因,从衬砌板隆起破坏的源头入手,制定了详细的抽排井施工方案,同时在输水渠道不间断运行的情况下对损坏的衬砌板进行处理,解决衬砌板隆起破坏问题。

引黄济青输水河混凝土衬砌板破坏原因及治理措施

本文简介了山东引黄济青输水河防渗衬砌板破坏的原因及治理措施 。

渠道冬季输水运行中衬砌板冻胀力研究

在刚性衬砌板力学模型得到研究证实的基础之上,对特定条件下的冬季输水渠道运行中刚性衬砌板作用力大小及方式进行研究。通过有限元软件ANSYS得到模拟结果,然后再运用理论计算分析进行反推验证,最后将模拟值与理论值进行对比和误差分析。结果表明,冬季输水渠道在正常运行时,其刚性衬砌板冻胀力的作用方式完全区别于冬季停水渠道,即刚性衬砌板内力自渠顶至渠底分段式分布。渠内水位线以上自上而下呈递增分布,水位线以下部分呈递减分布,但伴随骤减至应力负值的现象。经论证该成果符合冬季输水渠道运行中的实际情况,因此可为季节冻土区冬季输水渠道的防冻胀破坏研究提供新的理论依据。

渠道衬砌板的胀缩机理及收缩补偿研究

混凝土结构开裂对混凝土结构承载力有着重要的影响,严重的裂缝还会使侵蚀性介质进入混凝土内部导致严重安全事故。目前,一般根据工程实际来配制补偿收缩混凝土,以保证混凝土结构的安全和正常使用。针对混凝土衬砌板胀缩机理进行阐述,对比了几种经验公式,讨论了补偿收缩混凝土作用机理,并对补偿收缩混凝土进行实验研究。研究表明,UEA-S膨胀剂最佳使用掺量是12%。

混凝土衬砌板剥蚀原因及处理方案

冻融剥蚀、混凝土碳化、水流磨蚀、建设期施工工艺不合理以及挤压破坏是导致混凝土衬砌板产生剥蚀的主要原因。需要在建设期严格控制施工工艺,尽量避免在冰期输水,及时对剥蚀的混凝土进行维修养护,防止范围扩大。通常用表面贴补法和抹面材料来处理衬砌板剥蚀问题。NE型水泥基聚合物干粉砂浆和YEC环氧涂层这两种材料在修补中比较常用,经济、可靠、安全、稳定,具有一定推广意义。

水下混凝土衬砌板修复技术及关键工序控制

南水北调中线工程供水已经成为京津和沿线许多城市的主要水源,为保证工程运行安全,结合中线工程常态化通水情况,开展水下损坏衬砌板的修复工作是十分必要的。通过对水下衬砌板修复技术的研究和应用,成功解决了在不停水工况下完成水下修复的工程难题,修复效果满足了渠道边坡过水断面尺寸、防渗和糙率的原设计要求,提高了供水保证率,经济效益显著。

输水渠道预制衬砌板生产质量控制

在预制衬砌板的生产过程中,受外部环境、施工工艺和施工人员等诸多因素的影响,预制板质量往往难以进行有效控制,直接影响了渠道衬砌工程的运行安全和寿命周期。论文介绍了输水渠道预制衬砌板生产材料、生产过程、生产模具以及养护过程的质量控制要求,以及质量验收标准,可以供参考。

引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施

山东省引黄济青工程输水河全长253km,在运行中,由于受到两岸渗透压力、冻胀、调度运行、施工质量差及设计缺陷等因素影响,造成了局部衬砌板不同程度地破坏,为此,山东省引黄济青工程管理局有针对性地采取了防治措施,收到了良好的效果.