Misure di trattamento e prevenzione delle fessurazioni del calcestruzzo nel tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica.
1.1 Panoramica del progetto del tunnel di scarico delle acque di piena della centrale idroelettrica di Shuanghekou nel bacino del fiume Mengjiang
Il tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Shuanghekou, nel bacino del fiume Mengjiang nella provincia di Guizhou, ha la forma di una porta cittadina. L'intero tunnel è lungo 528 m e le quote del piano di ingresso e di uscita sono rispettivamente di 536,65 e 494,2 m. In particolare, dopo il primo riempimento del bacino idroelettrico di Shuanghekou, a seguito di un'ispezione in loco, è stato riscontrato che quando il livello dell'acqua nell'area del bacino superava la quota della sommità dell'arco di scarico del tunnel, si verificavano infiltrazioni d'acqua nei giunti di costruzione e nei giunti a freddo del calcestruzzo della piastra di base del pozzo inclinato a testa lunga, e la quantità d'acqua infiltrata aumentava di pari passo con l'innalzamento del livello dell'acqua nell'area del bacino. Allo stesso tempo, si verificavano infiltrazioni d'acqua anche nei giunti a freddo del calcestruzzo delle pareti laterali e nei giunti di costruzione nella sezione del pozzo inclinato di Longzhuang. A seguito di indagini e ricerche condotte dal personale competente, è emerso che le principali cause delle infiltrazioni d'acqua in queste zone erano dovute alle scarse condizioni geologiche degli strati rocciosi presenti nelle gallerie, al trattamento inadeguato dei giunti di costruzione, alla formazione di giunti freddi durante il getto del calcestruzzo e alla scarsa consolidazione e iniezione di malta nei tappi di chiusura delle gallerie. Jia et al. A tal fine, il personale competente ha proposto il metodo di iniezione di malta chimica nell'area interessata dalle infiltrazioni per inibire efficacemente le perdite e riparare le fessure.
1.2 Trattamento delle fessure nel tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Shuanghekou nel bacino del fiume Mengjiang
Tutte le parti scavate del tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Luding sono realizzate in calcestruzzo HFC40 e la maggior parte delle fessure causate dalla costruzione della diga si trovano in quest'area. Secondo le statistiche, le fessure sono principalmente concentrate nella sezione 0+180~0+600 della diga. La posizione principale delle fessure è la parete laterale a una distanza di 1~7 m dalla piastra di base e la maggior parte ha una larghezza di circa 0,1 mm, soprattutto per ogni magazzino. La distribuzione è più ampia nella parte centrale. Tra queste, l'angolo di comparsa delle fessure e l'angolo orizzontale rimangono maggiori o uguali a 45°, la forma è fessurata e irregolare e le fessure che producono infiltrazioni d'acqua di solito presentano una piccola quantità di acqua, mentre la maggior parte delle fessure appare umida solo sulla superficie di giunzione e compaiono aloni d'acqua sulla superficie del calcestruzzo, ma ci sono pochissimi segni evidenti di infiltrazioni d'acqua. Non ci sono quasi tracce di acqua corrente. Osservando i tempi di sviluppo delle fessure, si nota che queste compaiono inizialmente 24 ore dopo la rimozione della cassaforma, per poi raggiungere gradualmente il picco circa 7 giorni dopo la rimozione della cassaforma. La crescita delle fessure continua lentamente fino a 15-20 giorni dopo la sformatura.
2. Trattamento e prevenzione efficace delle fessurazioni del calcestruzzo nelle gallerie di scarico delle acque di piena delle centrali idroelettriche.
2.1 Metodo di iniezione chimica per la galleria di scarico della centrale idroelettrica di Shuanghekou
2.1.1 Introduzione, caratteristiche e configurazione dei materiali
Il materiale della malta chimica è una resina epossidica modificata ad alta permeabilità PCI-CW. Il materiale presenta un'elevata forza di coesione, può indurire a temperatura ambiente, con un ritiro minimo dopo l'indurimento, e allo stesso tempo possiede caratteristiche di elevata resistenza meccanica e stabilità termica, garantendo così un'ottima impermeabilità e tenuta stagna. Questo tipo di malta di rinforzo è ampiamente utilizzato nei progetti di riparazione e consolidamento delle opere idrauliche. Inoltre, il materiale presenta anche i vantaggi di una lavorazione semplice, eccellenti prestazioni in termini di rispetto dell'ambiente e assenza di inquinamento.
2.1.2 Fasi di costruzione
Innanzitutto, cercare le giunture e praticare dei fori. Pulire le crepe trovate nello sfioratore con acqua ad alta pressione e rovesciare la superficie della base in calcestruzzo, quindi verificare la causa e la direzione delle crepe. Adottare quindi il metodo di foratura combinando il foro a fessura e il foro inclinato. Dopo aver completato la foratura del foro inclinato, è necessario utilizzare aria compressa ad alta pressione e una pistola ad acqua ad alta pressione per controllare il foro e la crepa e completare la raccolta dati delle dimensioni della crepa.
In secondo luogo, fori per il tessuto, fori di sigillatura e giunzioni di sigillatura. Ancora una volta, utilizzare aria compressa ad alta pressione per pulire il foro di iniezione da realizzare e rimuovere il sedimento depositato sul fondo della fossa e sulla parete del foro, quindi installare il blocco del foro di iniezione e contrassegnarlo in corrispondenza del foro del tubo. Identificazione dei fori di iniezione e di ventilazione. Dopo aver predisposto i fori di iniezione, utilizzare l'agente di sigillatura rapida PSI-130 per sigillare le cavità e utilizzare cemento epossidico per rinforzare ulteriormente la sigillatura delle cavità. Dopo aver chiuso l'apertura, è necessario scalpellare una scanalatura di 2 cm di larghezza e 2 cm di profondità lungo la direzione della fessura del calcestruzzo. Dopo aver pulito la scanalatura scalpellata e con acqua a pressione retrograda, utilizzare l'agente di sigillatura rapida per sigillare la scanalatura.
Dopo aver verificato la ventilazione della condotta interrata, si procede all'iniezione di malta. Durante l'iniezione, si riempiono prima i fori obliqui dispari, e il numero dei fori viene stabilito in base alla lunghezza effettiva del tratto da iniettare. Durante l'iniezione, è fondamentale tenere in debita considerazione le condizioni di riempimento dei fori adiacenti. Una volta riempiti i fori adiacenti, è necessario drenare tutta l'acqua presente nei fori di iniezione, quindi collegare il tubo di iniezione e procedere all'iniezione. Secondo il metodo descritto, ogni foro viene riempito dall'alto verso il basso e dal basso verso l'alto.
Misure di trattamento e prevenzione delle fessurazioni del calcestruzzo nel tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica.
Infine, la fine dell'iniezione di malta. La pressione standard per l'iniezione chimica di malta nelle fessure del calcestruzzo dello sfioratore è il valore standard previsto dal progetto. In generale, la pressione massima di iniezione dovrebbe essere inferiore o uguale a 1,5 MPa. La determinazione della fine dell'iniezione si basa sulla quantità di malta iniettata e sull'entità della pressione di iniezione. Il requisito fondamentale è che, una volta raggiunta la pressione massima, la malta non penetri più nel foro entro 30 mm. A questo punto, è possibile procedere con la legatura del tubo e la chiusura con malta.
Cause e misure di trattamento delle crepe nel tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Luding.
2.2.1 Analisi delle cause del tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Luding
Innanzitutto, le materie prime presentano scarsa compatibilità e stabilità. In secondo luogo, l'elevata quantità di cemento nella miscela provoca un eccessivo calore di idratazione del calcestruzzo. Inoltre, a causa dell'elevato coefficiente di dilatazione termica degli aggregati rocciosi nei bacini fluviali, al variare della temperatura, gli aggregati e i cosiddetti materiali coagulanti si dislocano. In terzo luogo, il calcestruzzo ad alta fluidità (HF) richiede elevate competenze tecniche di costruzione, è difficile da padroneggiare durante il processo costruttivo e il controllo dei tempi e delle modalità di vibrazione non soddisfa i requisiti standard. Infine, poiché la galleria di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Luding è attraversata da un forte flusso d'aria, si verifica una bassa temperatura all'interno della galleria, con conseguente notevole differenza di temperatura tra il calcestruzzo e l'ambiente esterno.
2.2.2 Misure di trattamento e prevenzione per le crepe nelle gallerie di scarico delle acque di piena
(1) Al fine di ridurre la ventilazione nel tunnel e proteggere la temperatura del calcestruzzo, in modo da ridurre la differenza di temperatura tra il calcestruzzo e l'ambiente esterno, è possibile installare un telaio curvo all'uscita del tunnel di scarico e appendere una tenda di tela.
(2) Nel rispetto dei requisiti di resistenza, la proporzione del calcestruzzo dovrebbe essere regolata, la quantità di cemento dovrebbe essere ridotta il più possibile e la quantità di ceneri volanti dovrebbe essere aumentata allo stesso tempo, in modo da ridurre il calore di idratazione del calcestruzzo, in modo da ridurre la differenza di temperatura tra il calore interno ed esterno del calcestruzzo.
(3) Utilizzare il computer per controllare la quantità di acqua aggiunta, in modo che il rapporto acqua-cemento sia rigorosamente controllato durante il processo di miscelazione del calcestruzzo. Si noti che durante la miscelazione, al fine di ridurre la temperatura dell'uscita della materia prima, è necessario adottare una temperatura relativamente bassa. Quando si trasporta il calcestruzzo in estate, è necessario adottare opportune misure di isolamento termico e raffreddamento per ridurre efficacemente il riscaldamento del calcestruzzo durante il trasporto.
(4) Il processo di vibrazione deve essere rigorosamente controllato nel processo di costruzione e l'operazione di vibrazione viene rafforzata utilizzando aste vibranti ad albero flessibile con diametri di 100 mm e 70 mm.
(5) Controllare rigorosamente la velocità del calcestruzzo che entra nel magazzino, in modo che la sua velocità di salita sia inferiore o uguale a 0,8 m/h.
(6) Estendere il tempo per la rimozione delle casseforme in calcestruzzo di 1 volta il tempo originale, ovvero da 24 ore a 48 ore.
(7) Dopo lo smantellamento della cassaforma, inviare tempestivamente personale specializzato per eseguire i lavori di manutenzione a spruzzo sul progetto in calcestruzzo. L'acqua di manutenzione deve essere mantenuta a una temperatura di 20℃ o superiore e la superficie del calcestruzzo deve essere mantenuta umida.
(8) Il termometro è interrato nel magazzino del calcestruzzo, la temperatura all'interno del calcestruzzo viene monitorata e la relazione tra la variazione della temperatura del calcestruzzo e la generazione di crepe viene analizzata efficacemente.
Analizzando le cause e i metodi di trattamento delle crepe nel tunnel di scarico delle piene della centrale idroelettrica di Shuanghekou e in quello della centrale idroelettrica di Luding, si è constatato che nel primo caso le crepe sono dovute a condizioni geologiche sfavorevoli, a un trattamento inadeguato dei giunti di costruzione, alla presenza di giunti freddi e a cavità durante il getto del calcestruzzo. Le crepe nel tunnel di scarico delle piene, causate da un consolidamento e un'iniezione di malta inadeguati, possono essere efficacemente eliminate mediante iniezioni chimiche con resine epossidiche modificate ad alta permeabilità. Le crepe nel secondo caso, causate dall'eccessivo calore di idratazione del calcestruzzo, possono essere trattate e prevenute efficacemente riducendo opportunamente la quantità di cemento e utilizzando superplastificanti a base di policarbossilati e materiali per calcestruzzo C9035.
Data di pubblicazione: 17 gennaio 2022
