
- •Материалы отдельных тем, рассмотренных на лекциях и практических занятиях (к экзамену по курсу «Эксплуатация комплексных гидроузлов» для киовр 5курс.)
- •1. Гидротехнические сооружения и их классификация.
- •1.2.Классификация гтс.
- •2. Классы сооружений
- •Класс основных постоянных гидротехнических сооружений в зависимости от последствий нарушения их эксплуатации (социально-экономической ответственности).
- •Классы объектов постоянных гидротехнического строительства зависимости от последствий нарушения их эксплуатации
- •Включая ряд подзаконных нормативно-методических документов, некоторыми из них являются:
- •Организация эксплуатации гидротехнических сооружений
- •Инструментальные наблюдения. Методы и аппаратура, применяемые при мониторинге гидротехнических сооружений
- •Аппаратура для контроля уровней воды, пьезометрического давления и расходов фильтрационного потока.
- •Основные части пьезометров
- •Конструктивные части пьезометров
- •Способы измерения пьезометрических уровней
- •Скорость фильтрации
- •Расход фильтрационных вод
- •Способы наблюдения за фильтрацией через бетон и основание.
- •1. Метод естественного электрического поля
- •Примеры: Ингурская – 271,5 м, Саяно-Шушенская – 240 м, Худонская – 195,5 м, Чиркейская – 236 м.
- •Обследования и наблюдения за бетонными и железобетонными гидротехническими сооружениями.
- •3. Периодичность наблюдений:
- •4. Наблюдение за трещинами в бетонных конструкциях
- •1. Санитарная очистка территории затопления.
- •2. Очистка от древесной и кустарниковой растительности.
- •3. Мероприятия в местах захоронений.
- •4. Подготовка прибрежных участков водохранилищ около населенных пунктов - санитарных зон.
- •5. Мероприятия по санитарной охране водных объектов в зоне
- •6. Требования к прогнозу качества воды водохранилищ и зон нижнего бьефа
- •7. Требования к эксплуатации водохранилищ
- •2. Пропуск половодий (паводков)
- •3. Эксплуатация гидротехнических сооружений при отрицательной температуре
- •4.. Защита турбинных водоводов от сора
- •5. Борьба с наносами
- •6. Эксплуатация гидротехнических сооружений в аварийных условиях
- •Ремонт грунтовых плотин
6. Эксплуатация гидротехнических сооружений в аварийных условиях
В местной производственной инструкции должен быть изложен план действий эксплуатационного персонала при возникновении на гидротехнических сооружениях аварийных ситуаций.
Действия персонала должны быть направлены на устранение возможных причин, создающих угрозу аварии, а в случае невозможности их устранения - на выполнение мероприятий по уменьшению ущерба от аварии.
6.1. Планом должны быть определены:
меры по оповещению персонала и местного населения об угрозе возникновения аварийной ситуации, основные и резервные средства связи;
места размещения и объемы аварийных материалов и инструментов;
привлекаемые транспортные средства и основные маршруты их передвижения.
6.2. Немедленному устранению подлежат нарушения и процессы в работе гидротехнических сооружений и механического оборудования, представляющие опасность для людей и создающие угрозу устойчивости и работоспособности основных гидротехнических сооружений и технологического оборудования.
К таким нарушениям и процессам отнесены:
резкое усиление фильтрационных процессов и суффозионных явлений с образованием просадочных зон и оползневых участков;
неравномерная осадка гидротехнических сооружений и их оснований, превышающая предельно допустимые значения и создающая угрозу их устойчивости;
забивка (заносы, завалы и т.п.) водопропускных и водосбросных сооружений, что может привести к переливу воды через гребень с последующим разрушением сооружения;
выход из строя основных затворов или их подъемных механизмов, водосбросных и водопропускных устройств.
6.3. В местной инструкции должны быть отмечены наиболее вероятные причины возникновения аварийных ситуаций и составлен план действия персонала по их устранению.
Причинами возникновения аварийных ситуаций могут быть:
прохождение высокого паводка с расходами, превышающими расчетную пропускную способность водопропускных сооружений гидроузла;
воздействие селевых потоков и лавин большой мощности;
сейсмические явления;
различного рода обвалы и оползания горных склонов, в том числе в водохранилище с образованием высоких волн;
катастрофические атмосферные осадки (ливень, снегопад), ледовые и шуговые явления;
ухудшение неблагоприятного фильтрационного режима в районе расположения гидроузла, оснований и примыканий гидротехнических сооружений;
снижение прочности и устойчивости гидротехнических сооружений и их отдельных элементов, вызванные нарушениями правил эксплуатации, некачественным выполнением строительно-монтажных работ и вследствие ошибок, допущенных при проектировании;
отказы в работе гидромеханического оборудования.
6.4. При угрозе возникновения аварийных ситуаций необходимо организовать усиленный контроль состояния возможных зон повышенной опасности, а также иметь постоянную информацию от соответствующих государственных органов об угрозе возникновения стихийных явлений.
6.5. При наличии информации об угрозе возникновения катастрофических явлений предупредительными мерами по предотвращению и ликвидации возможных аварий, а также уменьшению ущерба могут быть:
снижение уровня воды в водохранилище;
наращивание гребней и укрепление откосов плотин;
устройство дополнительных водосбросных отверстий или подготовка к созданию прорана в наиболее легко восстанавливаемых частях гидротехнических сооружений;
устройство водоотбойных и струенаправляющих дамб и перемычек;
перемещение в безопасное место оборудования и механизмов или обеспечение их защиты от возможных повреждений;
обеспечение возможности открытия всех водосбросных отверстий; в случае необходимости — подрыв заклинившихся затворов.
6.6. Реализация мероприятий, предусмотренных проектной документацией, должна быть согласована с местными органами власти и подразделениями МЧС. Порядок реализации мероприятий должен быть также отражен в декларации безопасности.
6.7. Противоаварийные устройства, водоотливные и спасательные средства должны содержаться в исправном состоянии и периодически проверяться.
6.8. Во всех случаях, когда возникает угроза разрушения гидротехнических сооружений, необходимо срочное оповещение в установленном порядке всех населенных пунктов, расположенных ниже ГТС, и эвакуация населения из опасной зоны.
Ремонт и устранение повреждений гидротехнических сооружений
Надежность и безопасность гидротехнических сооружений и систем защиты окружающей среды в зоне влияния гидроузла в значительной мере зависит от условий эксплуатации его сооружений, ухода за ними, своевременного ремонта и реконструкции.
Приведенные виды возможных нарушения нормальной работы отдельных сооружений гидроузла, места их локализации и последствия, которые возникают вследствие появления трещин в бетонных и грунтовых сооружениях, нарушения работы дренажных систем, потери прочности и устойчивости отдельных конструктивных эпементов сооружения и т.п. , могут вызвать серьезные последствия для самого сооружения и других объектов и населения, находящихся в зоне влияния гидроузла. Своевременный уход и ремонт существенно снижает риски аварий и их последствия.
Учитывая, что гидротехнические сооружения, обладают большой индивидуальностью, способы ремонта каждого сооружения тесно связаны с особенностями его конструкции, геологическими свойствами основания, режимом эксплуатации, климатическими условиями местонахождения объекта и многим другими обстоятельствами, характерными для данного гидроузла. Однако опыт строительства, эксплуатации и ремонта многочисленных сооружений определил ряд способов, позволяющих вернуть сооружение к условиям нормальной эксплуатации и существенно продлить срок его службы.
В настоящее время хорошо разработаны способы производства работ с применением отечественных разработок в области технологии работ и материалов, применяемых при том или ином виде ремонта грунтовых и бетонных сооружений, широко используются и предложения зарубежных специалистов.
В данном разделе приводятся основные способы ремонта грунтовых плотин и дамб и бетонных, как массивных, так и тонкостенных гидротехнических сооружений при различных видах нарушения их прочности и устойчивости. В таблицах дана последовательность выполнения тех или иных работ, виды материалов, используемых для ремонта, приведены некоторые примеры успешного ремонта сооружений указанными способами
При ремонте бетонных сооружений, наряду с традиционно используемыми технологиями и ремонтными материалами, все более широкое применение находят новые разработки российских и зарубежных фирмами, развивающихся в области строительных технологий и материалов. В Интернете помещены сообщения о новых материалах, которые используются при ремонте бетонных сооружений, в том числе и находящихся в водной среде на основе
В таблице приведены некоторые материалы для ремонта бетонных и железобетонных конструкций и связанные с ними технологии, разработанные ОАО "ГИПРОРЕЧТРАНС", с целью обеспечить использование современных материалов и технологий, отвечающих мировому уровню, при ремонте сооружений речного транспорта, то есть подверженных воздействию воды. Применение рекомендуемых материалов и технологий позволит продлить ресурс сооружений на 40-50 лет до следующего капитального ремонта. Использованы результаты исследований, выполненных в институте НИИЭС, и опыт ремонта гидротехнических сооружений различного назначения.
Ремонт бетонных гидротехнических сооружений
|
Вид ремонта
|
Порядок проведения работ |
Материалы, рекомендуемые для ремонта |
Примечания |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||
Подготовка бетонной поверхности перед любым видом ремонта и уход за бетоном |
||||||||
|
Механическая подготовка |
снимают цементную пленку с ремонтируемой поверхности, если она имеется; удаляют наплывы раствора, ослабленный бетон, продуктов коррозии арматуры |
|
Подготовка бетонной поврежденной поверхности проводится для обеспечения |
||||
|
сметают щетками пыль, мелкий мусор; делают поверхность шероховатой путем насечки старого бетона с помощью металлических щеток, перфораторных молотков, пескоструйных агрегатов и др.; разделывают до прочного бетона раковины, трещины и каверны; для подготовки поверхностей в зависимости от объема работ и оснащенности подрядной организации применяют один из следующих методов; очистка бетона и арматуры с помощью водоструйной установки, развивающей давление 600-700 атм.; очистка бетона и арматуры с помощью водопескоструйной установки, развивающей давление 350 атм;
|
|
прочного сцепления нового бетона со старым |
|||||
|
|
очистка бетона и арматуры, используя воздействие пескоструйных и механических инструментов: легких перфораторов, игольчатых пистолетов и металлических щеток, после чего поверхности должны промываться водой; при очистке арматуры от продуктов коррозии должен быть обеспечен зазор между ней и «старым» бетоном не менее 20 мм при диаметре стержней 8 мм и больше, не менее 10 мм - при меньших диаметрах; на очищенной арматуре допускаются затемнения, но не должно быть рыхлых продуктов коррозии; |
|
|
||||
|
при необходимости бурят скважины, устанавливают анкеры и дополнительную арматуру; рекомендуется на обрабатываемую поверхность наносить промежуточный (адгезионный) слой, выполненный из жирного цементного раствора, коллоидно-цементного раствора или коллоидно-цементного клея для обеспечения повышенной прочности шва; ремонтные составы должны наносится на увлажненную шероховатую поверхность «старого» бетона, прочность которого должна быть не ниже 15 МПа; если основной массив конструкции состоит из бетона или каменной кладки, |
|
|
|||||
|
прочность которых ниже 15 МПа, ремонтный состав следует наносить по сетке из катанки 5-6 мм, ячейкой 100х100, закрепленной к массиву на анкерах; в подводной части бетон тщательно очищают от плесени, ила, продуктов обрастания; опалубку закрепляют водолазы. |
|
|
|||||
Химическая подготовка |
если обнаженная после очистки от грязи, старой краски и ослабленного бетона поверхность пропитана маслами, битумом другими подобными веществами, ее следует промыть растворяющим их составом; жирные пятна с бетоном удаляют тампоном, смоченным бензином или ацетоном.
|
|
|
|||||
Уход за бетоном. |
уход за бетоном осуществляют все время до набора им 50...60% прочности; предусматривают защиту открытых поверхностей от всех видов воздействий, чтобы предупредить трещинообразование, систематическую поливку водой бетона на портландцементе в течение 7 сут, с пластифицирующими добавками — 14 сут.
|
|
|
|||||
Устранение общих и местных повреждений массивных бетонных сооружений, отдельных массивных блоков.
|
||||||||
|
Ремонт поверхностных трещин |
трещины шириной 1...1.5 см : трещину разделывают на глубину 8...10 см шириной 10...12 см — с расширением трещину вглубь; забойную часть обрабатывают битумной грунтовкой и послойно наносят битумное покрытие толщиной 2 см; |
|
|
||||
последний слой битумного защитного покрытия обрабатывают щебнем с фракциями до 5...10 мм; оставшуюся форму разделки вместе со щебнистой поверхностью промазывают цементным раствором 1 : 1; заполняют обычным цементным раствором и устанавливают деревянную или эластичную прокладку для ослабления сечения напротив трещины; вскрытую арматуру хорошо обрабатывают битумной мастикой. |
|
|
||||||
трещины шириной 1,5...5 см : 1 способ: кромкам придают округлое очертание; на внешней грани вдоль трещины на расстоянии от нее 10...15 см пробивают канавки глубиной не менее 5 см; трещины перекрывают пробкой из мастики; накладывают и закрепляют медную компенсационную пластину, концы которой заводят в канавки, заполняемые цементным раствором; пространство внутри пластинки также заполняют герметизирующей мастикой. |
|
|
||||||
2 способ: прикрепляют на анкерных болтах резиновую прокладку, покрытую металлическим листом шириной около 40 см; пространство между прокладкой и бетонной поверхностью заливают асфальтовую мастику; заделывают трещины и путем прижатия щита с резиновыми прокладками, снабженного штуцером, или нагнетания уплотняющего состава, например, полимерного клея или раствора, полимербетона и др.
|
|
Такой способ был применен при ремонте температурно-осадочных швов шлюза Волгоградской ГЭС На шлюзе Верхне- Свирской ГЭС мастику нагнетали в шпонку через скважины, пробуренные под углом около 45°, при этом лицевая сторона шва была замоноличена так же, как в изложенном выше варианте. |
||||||
|
Ремонт поверхности бетона при неглубоких повреждениях торкретирова-нием |
поверхность бетона и арматуру очищают; поверхность обрабатывают перфораторными молотками или грубыми карборундовыми кругами; работы по подготовке поверхности и ее торкретированию проводят: для вертикальных плоскостей – с подвесных люлек, а для наклонных — с подвижных салазок, управляемых с гребня; торкрет наносится на поверхность цемент-пушкой; при длине шланга 25...30 м давление воздуха в цемент-пушке должно составлять 0,25...0,3 МПа, на последующие 20 м шланга давление увеличивают на 0,025 МПа.; давление воды должно быть больше рабочего давления в цемент-пушке на 0,1...0,15 МПа.; максимальная толщина одновременно наносимых слоев на вертикальную поверхность может составлять 40 мм, а на горизонтальную: снизу вверх – 20 мм и сверху вниз – 100 мм; очередной слой наносят только после схватывания предыдущего; при торкретировании вертикальной неармированной поверхности сопло держат перпендикулярно к поверхности, а горизонтальной — несколько отклоняют от вертикали; армированную поверхность торкретируют с отклонением сопла от перпендикулярного направления на 15...20°, располагая его на расстоянии 65...80 см.; уложенный торкрет поддерживают во влажном состоянии не менее 3...5 сут.
|
применяют цемент марки не ниже 400, песок обычно кварцевый или кварцево-полевошпатный. по технологии ВНИИГа. применяют поверхностно-активное вещество — пластифицирующую добавку: сульфатно-дрожжевую бражку, вводимую вместе с водой. Активированный торкрет используют при ремонте раковин условным диаметром до 10 см, при создании поверхностей, скорость более 10 м/с. При оптимальных параметрах торкретирования количество отскакиваемого материала не должно превышать 20...25% при нанесении на вертикальную поверхность, 10...20% – на горизонтальную снизу вверх и 3,5...5% – на горизонтальную сверху вниз. |
торкретирование, которое впервые было применено в СССР на Волховской ГЭС для восстановления поверхности бетона при неглубоких повреждениях; без арматурной сетки оно недолговечно (3...5 лет); Арматурная сетка позволяет обеспечить качественное покрытие на 15...20 лет и боле. |
||||
|
Ремонт крупноразмерных повреждений, раковин, выбоин. |
повреждение на горизонтальной поверхности: очищают место повреждения по указанной выше технологии; если прочность бетона в неармированном бетоне ниже 15 МПа, устанавливают арматурную сетку, закрепленную на анкерах 10-12 мм, которые устанавливаются в скважинах, глубиной не менее 30 диаметров арматуры, с заделкой в боковые поверхности повреждения на 15-20 его диаметров, шагом, |
|
рис. 51 |
||||
|
|
400-500 мм, из арматуры периодического профиля классов АII или АIII; заполняют пространство ремонтной смесью; смесь уплотняют вибраторами металлическими трамбовками, штыкованием, так чтобы вибратор не касался старого бетона; после затвердения бетона из шва вынимают доску и пленку;
если в месте повреждения железобетонной конструкции коррозия арматуры уменьшила площадь ее сечения более чем на 5-6%, следует использовать для ремонта фибробетон с защищенной от коррозии стальной фиброй, например, латунированной; при значительном, свыше 10-12% снижении площади сечения арматуры предусматривают дополнительное армирование стержнями в зоне повреждения. смесь разглаживают, укрывают полиэтиленовой пленкой
|
рекомендуется использовать бетон, изготавливаемый из цемента МАКФЛОУ и местных инертных;
если облицовочный слой не предусматривается, применяют бетон класса не ниже В22,5. состав 1 м3 такого бетона: цемент МАКФЛОУ – 350 кг, песок – 920 кг, щебень – 1020 кг, вода – 165 л, осадка конуса 190-215 мм; если по поверхности ремонтируемого массива будет устроен защитный слой из высокопрочного армированного бетона, заделку повреждений выполняют из бетона класса В15
без арматурной сетки, при этом опалубку крепят на анкерах, концы которых в дальнейшем используются при навешивании арматурной сетки защитного слоя; если облицовочный слой не предусматривается, применяют бетон класса не ниже В22,5. состав 1 м3 такого бетона: цемент МАКФЛОУ – 350 кг, песок – 920 кг, щебень – 1020 кг, вода – 165 л, осадка конуса 190-215 мм
фибробетон на цементе МАКФЛОУ: класс прочности на сжатие должен иметь класс прочности на сжатие не ниже В30, прочность на растяжение при изгибе чрез 28 суток – не ниже 10 МПа. |
|
||||
|
|
повреждение на вертикальной поверхности: очищают место повреждения по указанной выше технологии; устанавливают опалубки с двумя штуцерами; нагнетают в нижний штуцер раствор до выхода его через верхний; производят распалубку, |
|
|
||||
|
Ремонта поврежденных мест бетона, требующих устранения или уменьшения фильтрации, |
очищают место повреждения по указанной выше технологии; при необходимости устанавливают арматурную сетку, заполняют пространство ремонтной смесью; смесь уплотняют вибраторами металлическими трамбовками, штыкованием, так чтобы вибратор не касался старого бетона; после затвердения бетона из шва вынимают доску и пленку;
|
используют бетон с добавками алюмината натрия (А1203^а20), представляющего смесь гидрата глинозема и технического едкого натрия, обладающие быстрым схватыванием, повышенными водопотребностью и стойкостью против размыва водой. Они не расслаиваются и не отделяют воду.
|
Бетой с добавками алюмината натрия применяют также для заделки мокрых каверн в бетонных конструкциях, устройства водонепроницаемых штукатурок по сырым поверхностям бетона, |
||||
|
Ремонт поверхностей, разрушенных кавитацией |
очищают место повреждения по указанной выше технологии; поверхность осушают; пластобетон укладывают с уплотнением; эпоксидные смолы, эпоксидно-каучуковые материалы, полимербетоны, полимеррастворы, полимерные клеями, мастичные полимерные лакокрасочные покрытия. Наносятся на сухую поверхность; водосливная поверхность, разрушенная кавитацией, после ремонта должна быть прочной, однородной, гладкой, без выступов.
.
|
Раковины, появившиеся в результате кавитационной эрозии, разделяют три группы в зависимости от их глубины: I— глубиной >20 см, II — от 5 до 20 см, III группа—<5 см. При ремонте раковин I группы применяют арматурные сетки со стержнями диаметром 25 мм и шагом 25x25 см, которые приваривают к специально установленным анкерам диаметром 32 мм, с шагом 50X50 см. Ремонт раковин II группы выполняют с анкерами диаметром 20 мм, шагом 50x50 см, к которым приваривают арматурные стержни диаметром 10 мм и шагом 10x10 см. Раковины глубиной до 5 см заделывают без анкеровки и армирования.
Для ремонта применяют пластобетон - разновидность специального бетона, в котором вместо цемента используется синтетическая смола в виде фурфурольно-ацетонового мономера, продукта конденсации фурфурола с ацетоном в щелочной среде; пластобетон в 10 раз более стоек к истиранию, чем обычный бетон; скорость его твердения в зависимости от состава может изменяться от нескольких десятков минут до нескольких месяцев применяют также эпоксидные смолы, эпоксидно-каучуковые материалы, полимербетоны, полимеррастворы, полимерные клеями, мастичные полимерные лакокрасочные покрытия.
|
|
||||
|
Ремонт при потере устойчивости блоков.
|
поврежденные конструктивные блоки освобождают от грунта; отсоединяют блоки от соседних; извлекают блок целиком с помощью крана; подготавливают основание; заново устанавливают конструкцию на подготовленное место; выполняют заделку и герметизацию швов между соседними конструкциями. |
|
|
||||
Ремонт бетонных гидротехнических сооружений на каналах.
|
||||||||
|
Ремонт трещин в швах и облицовках каналов |
Ремонт неглубоких неактивных трещин, а также не меняющих раскрытия швов, включая технологические: очищают место ремонта по указанной выше технологии; нарезают камеры вдоль ремонтируемого участка шириной не меньше 10 мм, но такой, чтобы ее стенки были из неослабленного бетона; глубину камер, нарезаемых вдоль
|
камеры шириной до 20 мм наполняют составом ЭМАКО 90, более широкие – бетоном ЭМАКО S88С.
|
Рассматривается ремонт трещин в бетоне, образовавшихся вследствие усадки бетона; дефектов, допущенных при строительстве; температурных воздействий; сюда же относятся повреждения |
||||
|
трещин, а также швов шириной менее 20 мм, назначают равной двойной ширине, а более широких - равной 40 мм; заполняют камеры ремонтным составом
|
|
технологических швов, имеющих вид трещин вследствие вымывания ослабленного бетона.
|
|||||
|
если неактивные трещины глубокие и имеют раскрытие более 2 мм, следует произвести иньецирование водной суспензии цемента в трещину за наполненной ремонтным составом камерой.
|
для иньецирования используют водную суспензиию цемента МАКФЛОУ (В/Ц 0,4) |
Рис.4.1 |
|||||
|
Ремонт активных трещин если активная трещина меняет раскрытие при изменениях температуры, но это не требуется для нормальной работы конструкции, ее |
|
|
|||||
|
рекомендуется «сшить» поперечными анкерами, для этого: вдоль трещины нарезают камеры шириной не менее 10 мм; для установки анкеров 12 - 18 мм, при ,18-20 мм - 40 мм; анкеры устанавливают с заделкой в стенки шва на 15-20 его диаметров, шагом - 400-500 мм; при толщине плит до 20-25 см используют анкеры 12, в массивных конструкциях – 18-20. из арматуры периодического профиля классов АII или АIII; укладывают уплотнительный шнур; выполненный из материала, не склеивающегося с мастикой (например, из вспененного полиэтилена с закрытыми порами); |
анкеры 12 закрепляют в проектном положении составом ЭМАКО 90; анкеры 18-20 мм закрепляют в камерах бетоном ЭМАКО S88С |
рис. 4.3
|
|||||
|
герметизируют шов слоем герметика толщиной 0,7-0,75 ширины камеры; если бетон пористый, стенки камеры следует предварительно огрунтовать. |
состав для герметизации – мастика МАСТЕРФЛЕКС 474; состав для отрунтовки – водная суспензиея цемента МАКФЛОУ. |
рис.4.2 |
|||||
|
Ремонт сколов на гранях швов плит.
|
скол на грани шва плиты, лежащей на горизонтальной поверхности: зачищают место скола по указанной выше технологии; в месте шва устанавливают доску, обернутую полиэтиленовой пленкой; приготовляют раствор или бетон с мелким заполнителем класса не ниже класса ремонтируемого бетона;
|
|
|
||||
|
|
заполняют пространство скола ремонтной смесью; смесь уплотняют вибраторами, металлическими трамбовками, штыкованием, так чтобы вибратор не касался старого бетона; после затвердения бетона из шва вынимают доску и пленку; шов заделывают герметизирующим материалом. сколы на вертикальных гранях: очищают место скола по указанной выше технологии; незначительные сколы на поверхности бетона или железобетона затирают раствором;
|
|
|
||||
на глубокие сколы устанавливают опалубки с двумя штуцерами; нагнетают в нижний штуцер раствор до выхода его через верхний.
|
|
|
||||||
|
Ремонт сколов вертикальных углов |
очищают место скола по указанной выше технологии; устанавливают опалубку в виде прижимной плиты; образовавшееся пространство заливают бетоном; смесь уплотняют вибраторами; участок закрывают пленкой или другим материалом, защищающим свежий бетон от атмосферных воздействий. |
|
|
||||
|
Ремонт шелушений поверхности, нарушений облицовок, покрытий, |
подготавливают место ремонта по указанной выше технологии; удаляют и заменяют ослабленный поверхностный слой на глубину 10-20 мм; на не ослабленном поверхностном слое устраивают защитное покрытие, с тем, чтобы закрыть доступ влаге. |
|
Рассматривается ремонт сетки волосяных трещин преимущественно усадочного характера:
|
||||
|
Ремонт крупноразмерных повреждений, раковин, выбоин. |
повреждение на горизонтальной поверхности: очищают место повреждения по указанной выше технологии; если прочность бетона в неармированном бетоне ниже 15 МПа, устанавливают арматурную сетку, закрепленную на анкерах 10-12 мм, которые устанавливаются в скважинах, глубиной не менее 30 диаметров арматуры, с заделкой в боковые поверхности повреждения на 15-20 его диаметров, шагом - 400-500 мм, из арматуры периодического профиля классов АII или АIII; заполняют пространство ремонтной смесью; смесь уплотняют вибраторами, металлическими трамбовками, штыкованием, так чтобы вибратор не касался старого бетона; после затвердения бетона из шва вынимают доску и пленку;
|
анкеры 12 закрепляют в проектном положении составом ЭМАКО 90;
рекомендуется использовать бетон, изготавливаемый из цемента МАКФЛОУ и местных инертных, если облицовочный слой не предусматривается, применяют бетон класса не ниже В22,5. состав 1 м3 такого бетона: цемент МАКФЛОУ – 350 кг, песок – 920 кг, щебень – 1020 кг, вода – 165 л, осадка конуса 190-215 мм если облицовочный слой не предусматривается, применяют бетон класса не ниже В22,5. состав 1 м3 такого бетона: цемент МАКФЛОУ – 350 кг, песок – 920 кг, щебень – 1020 кг, вода – 165 л, осадка конуса 190-215 мм. если по поверхности ремонтируемого массива будет устроен защитный слой из высокопрочного армированного бетона, заделку повреждений выполняют из бетона класса В15 без арматурной сетки, при этом опалубку крепят на анкерах, концы которых в дальнейшем используются при навешивании арматурной сетки защитного слоя
|
|
||||
|
|
повреждение на вертикальной поверхности: очищают место повреждения по указанной выше технологии; устанавливают опалубки с двумя штуцерами; нагнетают в нижний штуцер раствор до выхода его через верхний; производят распалубку,
|
|
|
||||
|
Ремонт разрушения и потери устойчивости отдельных элементов облицовок канала
|
замена отдельных элементов крепления канала, подвергшиеся значительным разрушениям: поврежденную плиту освобождают от наносов; отсоединяют плиту от соседних; извлекают плиту целиком или по частям, предварительно разрушив на куски, с помощью крана; подготавливают основание; монтируют новую плиту; заделывают швы.
|
|
|
||||
|
бетонируют новые монолитные блоки вместо разрушившихся: поврежденную плиту освобождают от наносов; отсоединяют плиту от соседних; |
|
|
|||||
|
извлекают плиту целиком или по частям, предварительно разрушив на куски, с помощью крана; подготавливают основание; устанавливают опалубку; устанавливают арматуру; бетонируют новую плиту; производят распалубку, выполняют заделку и герметизацию швов между соседними конструкциями. |
|
|
|||||
|
Ремонт лотков- каналов |
снимают поврежденную конструкцию с помощью крана; торцы смежных лотков очищают от средств уплотнения; устанавливают новую секцию лотка; нивелируют; раскрепляют деревянными клиньями; обеспечивая герметизацию, закрепляя герметизирующие элементы в шве; если лоток-канал разрушился по причине просадки или выхода из строя фундамента или стойки, то эти элементы монтируют путем замены или установки их в проектное положение; лотки, установленные непосредственно на грунтовое основание, ремонтируют путем исправления или замены опорных плит, секций лотков, уплотнений и т. д. на пучинистых грунтах фундаменты опор заглубляют на 0,5... 1 м ниже глубины промерзания.
|
применяются уплотнения швов в зависимости от конструкции торцовых частей лотка; пороизоловыми жгутами круглого, треугольного или прямоугольного поперечного сечения и полимерной или битумно-полимерной мастикой.
|
|
||||
Устранение течей через шпонки, швы, трещины, восстановление водонепроницаемости бетона
|
||||||||
|
Ремонт нарушений гидроизоляции в швах облицовок каналов.
|
из шва удаляют продукты старого уплотнения (мастику, гнилые доски, цементный раствор и т. д.); очищают шов по указанной выше технологии; в шве устанавливают герметизирующие средства; за уплотнительным шнуром пространство рекомендуется заполнять водостойким пенополиуретаном; шов заливают мастикой, раствором, разглаживают, излишки снимают; если ширина шва превышает 30 мм, мастику в шов вносят в два приема: сначала шпаклюют ею стенки камеры, а потом заполняют ее полностью.
|
для герметизации швов сборных и монолитных бетонных и железобетонных облицовок каналов применяют: полимерные мастики по цементному раствору или по пороизоловой прокладке, армо-герметику, битумно-полимерной мастике; с помощью резиновой шпонки; полиэтиленовой прокладки мастикой МАСТЕРФЛЕКС 474 |
рис 4.4 |
||||
|
Ремонт шпонок в швах массивных сооружений |
разогревают асфальтовый материал в шпонках электрическим током с помощью пара, горячего воздуха; при отказе стационарной обогревательной системы в асфальтовой шпонке бурят скважины на всю ее глубину; в каждую скважину устанавливают новый электронагреватель, представляющий собой трубу, внутри которой располагается стержень с изоляторами; разогревают шпонку и доливают свежую горячую мастику; в зимнее время верхнюю часть шпонки можно бурить кольцевой коронкой с выемкой керна. |
|
Асфальтовые шпонки размером от 0,15x0,15 до 1X1 м широко применяют при сооружении бетонных плотин и других массивных бетонных сооружений
Этот способ применяли на Усть-Каменогорской, Нижне-камской, Каховской, Днепропетровской и других ГЭС. |
||||
|
|
прогревают мастику, доводя ее до жидкого состояния; через штуцер в металлическом оголовке подается сжатый воздух, и под давлением асфальтовая мастика опускается, заполняя пустоты; по мере необходимости мастику доливают. если восстановить шпонку не удается, например, из-за сильного засорения, бурят скважину на некотором расстоянии от нее, оборудуют электродами и заливают битумной мастикой.
|
|
|
||||
|
Ремонт деформационного или деформационно-осадочного шва |
герметизацией швов оклеечными материалами: удаляют разрушившиеся средства уплотнения (цементный или битумный заполнитель, мастику, гнилые доски и т. д.), мелкий заполнитель, пыль и грязь; при необходимости шов разделывают; снимают жировые, битумные или другие материалы, препятствующие адгезии герметизирующего материала с бетоном; в шов закладывают новую просмоленную доску и заливают битумную мастику; сверху шов омоноличивают цементным раствором. |
|
Для этих операций применяют пневматические или электрические инструменты: отбойные молотки, пескоструйные аппараты, компрессоры, а также ручные приспособления: стальные или волосяные щетки, зубила, ломики и др.; зачекантвают швов молотками, кувалдами, ломиками и другими приспособлениями |
||||
|
герметизация швов с помощью армогерметиков оклеечного типа: открытую поверхность прокладки из пороизола, просмоленной мешковины или войлока и т. п. смазывают противоадгезионным составом; устанавливают прокладки путем закатыванием специальным роликом или с применением металлических лопаток; герметизация швов осуществляется за счет адгезии герметика к бетону и его повышенных деформативных свойств; в качестве армогерметика используют, например, нарезанные полосы из стеклохолста, покрытого тиоколовой мастикой;
|
|
|
|||||
|
открытую поверхность прокладки смазывают противоадгезионным составом; сверху шов омоноличивают цементным раствором.
|
|
|
|||||
|
инъекцией герметизирующих материалов в шов: инъецируют тиоколовые и другие мастики в шов с помощью пневматических или ручных шприцев, шпателями обеспечивая водонепроницаемость шва способностью мастики деформироваться и проявлять адгезию к бетону; разглаживают мастику; поверхность герметика защищают от воздействия солнечной радиации цементным раствором или алюминиевой краской.
|
|
|
|||||
|
Восстановление водонепроницае-мости и прочно-сти массивного бетона больших площадей и объемов:
|
Восстановление водонепроницаемости и прочности массивного бетона больших площадей и объемов ведут инъекционными способами (цементацией, смолизацией, силикатизацией, введением синтетических латексов и др.), гидроизоляционными (горячей или холодной мастикой, пленкой, полимерными материалами) комбинированными. |
||||||
|
при уплотнении трещин и швов цементацией применяют в зависимости от конкретных условий одно- или двухстороннюю схему расположения скважин; сплошную инъекцию бетона выполняют на участках, где практически невозможно выделить отдельные трещины;
|
|
Глубину скважин принимают: при толщине бетона 2 м и более для первой и второй очереди соответственно 1 и 0,5 м; при меньшей толщине |
|||||
|
глубину скважин принимают в пределах 0,5...5 м и располагают их в шахматном порядке. при наличии в массиве бетона отдельных сосредоточенных выходов воды скважины располагают группой вокруг них на расстоянии 0,25... 1 м; если бетон не только трещиноватый, но и кавернозный, для уплотнения его дополнительно используют прижимные плиты. |
|
бетона ее уменьшают; скважины располагают под углом 45 или 60° к плоскости поверхности; диаметр их принимают 32...52 мм и более; расстояние между ними при односторонней схеме назначают 1 м, а при двухсторонней— 2 м. При сплошной инъекции бетона глубину скважин принимают в пределах 0,5...5 м и располагают их в шахматном порядке. |
|||||
|
при смолизации; в бетон нагнетают гелеобразные растворы, обладающие высокой адгезией к сырой поверхности бетона, состоящие из карбамидных смол (иногда с добавками) и щавелевой кислоты, которая обладает инертностью по отношению к бетону и металлу; .смолизацию проводят при положительной температуре бетона; уплотнение деформационных швов, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному раскрытию и сужению, выполняют раствором на основе смол или с применением резиновой или асбестовой крошки и др. |
|
|
|||||
|
при силикатизации; в бетон нагнетают жидкое стекло. применяют как чистый силикат натрия, так и его растворы.
|
|
Данный способ применяют для уплотнения бетона с удельным водопогло-щением <0,01 л/(мин-м2), когда в бетоне не закончился еще процесс гидролиза и гидратации цемента (до 3 лет) как самостоятельный способ или как дополнительное мероприятие после цементации. В ряде случаев при силикатизации используют раствор двух компонентов: силиката натрия и щавелевой кислоты, служащей |
|||||
|
|
|
отвердителем. Такой вид силикатизации называют двухраствор-ным и применяют при удельном водопогло-щении менее 0,01 л/(мин-м2) в любом возрасте бетона. |
|||||
|
при пленочной гидроизоляции; очищают и выравнивают поверхность; с шагом 1 ...2,5 м устанавливают анкеры; оклеивают места их установки полиэтиленовой пленкой толщиной 0,2 мм, стабилизированной
|
|
|
|||||
|
сажей, а также всю поверхность полиэтиленовой пленкой на битуме в два слоя; поверхность покрывают слоем битума толщиной 3 см.
|
|
|
|||||
|
горячей асфальтовой гидроизоляцией : поверхность должна быть сухой, а максимальное раскрытие трещин на ней – не более 0,2 мм; поверхность выравнивают, очищают, делают на ней насечки и грунтуют разжиженным битумом; гидроизоляцию наносят в несколько (не менее трех) слоев; толщина одного слоя для асфальтового раствора 4...7 мм, для асфальтовой мастики 2...5 мм; следующий слой наносят только после остывания предыдущего до +5...20° С; при отрицательной температуре перед гидроизоляцией бетонную поверхность подогревают.
|
|
Данный способ применяют при ремонте фильтрующих напорных поверхностей, близких к вертикальным. По условиям более высокой механической прочности асфальтовый раствор предпочтительнее, чем асфальтовая мастика. В асфальтовом растворе содержится 40...45% (по массе) песка, чего нет в асфальтовой мастике, состоящей, например, из битума и порошкообразного волокнистого наполнителя. |
|||||
|
холодной гидроизоляцией: поверхность должна быть сухой, поверхность выравнивают, очищают, делают на ней насечки и грунтуют разжиженным битумом; наносят один или несколько слоев герметика; для повышения трещиностойкости гидроизоляцию армируют мешковиной или стеклосетками. |
|
Данный способ применяют в основном для закрытых помещений, не подверженных значительным температурным изменениям. |
|||||
Особенности технологии подводных работ
|
||||||||
|
Подводный ремонт гидротехнических сооружений
|
Основной метод ремонта бетонных и железобетонных конструкций под водой состоит в наполнении опалубки бетонной массой, вытесняющей из нее воду. Предварительно ремонтируемые поверхности должны быть очищены от ослабленного бетона, продуктов коррозии арматуры, грязи и биологических обрастаний. Подача бетона в опалубку путем сбрасывания массы через толщу воды не допускается. Конец трубопровода, по которому подается ремонтный состав, должен быть утоплен в его массе. Находят применение два способа заливки бетона в опалубку для восстановления защитного слоя вертикальной стенки канала или причала. 1. предусматривает, что опалубка снабжается расположенными друг над другом втулками, к которым присоединяется конец шланга, соединенного с бетоно- или растворонасосом. По мере наполнения опалубки нижерасположенные втулки глушатся и конец шланга присоединяется к вышерасположенной. 2. при заливке бетона нижний конец опущенного в опалубку трубопровода непосредственно утоплен в массе. По мере наполнения опалубки поднимается и нижний конец трубопровода. При бетонировании под водой свободная верхняя поверхность массы специальных бетонов по краю опалубки не размывается и не повышает водоцементное отношение в неподвижной воде. Прочностные характеристики бетонов, твердевших под водой, такие же, как при наборе прочности в воздушной среде. В условиях ремонта плит на дне канала. водный поток может размывать бетонную массу. Для предотвращения этого явления следует использовать опалубку с крышкой. При необходимости укладки под водой небольшого количества ремонтного состава рекомендуется снабжать водолаза наполненной им емкостью. Масса выдавливается из емкости с помощью ручного насоса или сжатым воздухом, поступающим от компрессора. Тиксотропные ремонтные составы, наносимые под водой на поверхности вдавливанием или втиранием без применения опалубки, могут использоваться только в неподвижной воде. Исключение составляют швы между облицовочными плитами, где уложенный состав ЭМАКО 90 должен сразу защищаться от размывания забивкой уплотнительного шнура. Для устранения протечек и ремонта небольших повреждений (по объему требуемого ремонтного материала) на малых глубинах, в том числе в условиях водного потока, рекомендуется использовать состав PCI POLYFIX® plus. Его готовят к применению в воздушной среде, после чего передают водолазу для укладки на место. Анкеры для крепления арматуры под водой заделывают в «старый» бетон так же, как при работе в воздушной среде Для сверления отверстий, оконтуривания ремонтируемых участков, удаления ослабленного бетона рекомендуется применять инструменты с гидроприводом, непосредственно предназначенные для выполнения подводных ремонтных работ (например, фирмы STANLEY). Для очистки поверхностей рекомендуется использовать водоструйные установки (например, фирмы KERCHER). Поверхность опалубки, контактирующую с ремонтным составом, при подводном бетонировании рекомендуется покрывать антиадгезивом отечественного производства ЭМУЛЬСОЛОМ ЭМ-1 или импортными составами для смазки опалубки: ASPOFORM, ASPOWAX, LM-6. Для наблюдения за подводными работами следует использовать подводное телевидение, работающее в режиме постоянно действующей синхронной записи. Она позволяет проверять точное соблюдение технологического регламента и контролировать качество работ, в том числе со стороны заказчика и органов государственного надзора. |
Ремонт подводных частей сооружений специальными бетонами из сухих смесей ЭМАКО и на цементе МАКФЛОУ не требует предварительного осушения частей сооружений за счет устройства шпунтовых ограждений, использования кессонов и т.п. рис. 7.1
рис. 7.2
рис. 7.3 |
При производстве подводных строительных работ подрядная организация должна руководствоваться требованиями руководящих документов: ГОСТ 12.3.012-77 «Работы водолазные. Общие требования безопасности», РД 31.84.01-90 «Единые правила труда на водолазных работах», а также внутренними инструкциями организации по технике безопасности и охране труда. |