薄明輝　賈思旭

摘 要：龍開口水電站的深槽主要位于10#～12#壩段，自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，便是工程一大難題，采用了跨深槽承載板洞挖全置換的處理方案。為了了解和跟蹤深槽的處理效果，判斷和驗(yàn)證設(shè)計(jì)，在深槽處理施工過(guò)程中，同步埋設(shè)了監(jiān)測(cè)儀器對(duì)深槽承載板鋼筋應(yīng)力進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并對(duì)典型監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析，最終確定施工期影響承載板鋼筋應(yīng)力變化的主要因素。

關(guān)鍵詞：深槽承載板；鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)；施工期；水電站

龍開口水電站的深槽總體上呈南北向，主要位于11#溢流表孔壩段左半部，至壩下0+070m左右漸轉(zhuǎn)至12#溢流表孔壩段。深槽覆蓋層厚度從高程1197m起算21～35m，相應(yīng)基巖面高程在1162～1173m；總體上看，從上游至下游基巖面埋深趨淺、覆蓋層厚度趨薄變化。深槽的處理采用跨深槽承載板洞挖全置換的處理方案。在深槽處理施工過(guò)程中，同步埋設(shè)了NVR系列振弦式鋼筋計(jì)對(duì)深槽承載板鋼筋應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以了解和跟蹤深槽的處理效果，判斷和驗(yàn)證設(shè)計(jì)。

文章主要通過(guò)分析施工期承載板鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)兩個(gè)典型斷面的數(shù)據(jù)，以及鋼筋應(yīng)力與澆筑高程、溫度之間的關(guān)系。一方面判斷鋼筋應(yīng)力是否在設(shè)計(jì)容許范圍，一方面找到影響承載板鋼筋應(yīng)力的主要因素。從而對(duì)承載板上方混凝土的澆筑施工速度進(jìn)行指導(dǎo)和控制。

1 儀器安裝布置情況

深槽承載板施工2011年3月開始澆筑，2011年5月澆筑完成，承載板施工過(guò)程中，上下游方向分四塊進(jìn)行澆筑，每塊分四倉(cāng)進(jìn)行澆筑，承載板部位監(jiān)測(cè)儀器隨土建施工同步完成。

1.1 安裝埋設(shè)

按設(shè)計(jì)要求選擇與鋼筋直徑相同的鋼筋計(jì)，首先在儀器埋設(shè)位置的鋼筋上，截取一段鋼筋，其長(zhǎng)度比儀器略長(zhǎng)1cm，然后將儀器兩端的鋼筋再焊接在所截鋼筋的截頭上。將儀器先在鋼筋加工場(chǎng)采用對(duì)焊機(jī)焊接，焊接強(qiáng)度不低于原鋼筋強(qiáng)度，焊好后再將鋼筋拿到現(xiàn)場(chǎng)去綁扎。儀器與受力鋼筋焊接時(shí)，保持在同一軸線，不得偏心，儀器埋設(shè)在圓弧處，儀器的感應(yīng)部分不得彎曲。焊接時(shí)為防止焊接溫度傳至儀器，在儀器一頭包以破布，焊接時(shí)不斷地澆水冷卻，同時(shí)用電橋測(cè)量?jī)x器電阻，如發(fā)現(xiàn)溫度超過(guò)60℃時(shí)即停焊。為使焊接處的強(qiáng)度不降低，不得在接頭處澆水淬火，應(yīng)讓其自然冷卻。為防止接頭對(duì)儀器應(yīng)力影響，綁扎接頭距儀器1.5m以上。

1.2 布置情況

承載板鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)主要在承載板跨中及兩側(cè)1/4跨部位的鋼筋計(jì)上布置鋼筋計(jì)，共布置6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，總計(jì)107支鋼筋計(jì)。壩下0+006布置17支、壩下0+022布置17支、壩下0+035布置23支、壩下0+066布置19支、壩下0+086布置10支、壩下0+091.5布置21支。鋼筋采用對(duì)焊的方式與承載板結(jié)構(gòu)鋼筋連接，鋼筋計(jì)布置方向以軸向（左右岸方向）為主，重點(diǎn)部位輔以縱向（上下游方向）傳感器。

2 鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)資料分析

2.1 承載板典型監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)分析

根據(jù)施工期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)情況，文章主要選擇壩下0+022及壩下0+066兩個(gè)典型斷面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.1.1 承載板壩下0+022斷面鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力分析

繪制承載板壩下0+022斷面施工期鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力變化過(guò)程線見(jiàn)圖2.1.1-1。

該斷面鋼筋計(jì)最早于2011年4月投入觀測(cè)，從鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力特征值統(tǒng)計(jì)表來(lái)看，最大應(yīng)力達(dá)到124.4MPa。2012年3月14日數(shù)據(jù)顯示，承載板2-2斷面當(dāng)日實(shí)測(cè)鋼筋應(yīng)力最大值為103.5MPa，位于跨中部位最三層鋼筋（跨中底層及第二層無(wú)讀數(shù)），其余測(cè)點(diǎn)應(yīng)力小于50MPa。

從各測(cè)點(diǎn)鋼筋應(yīng)力變化過(guò)程線來(lái)看，鋼筋計(jì)安裝完成后，各測(cè)點(diǎn)均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，但是由于底部混凝土及回填灌漿對(duì)承載板起到支撐作用，各鋼筋應(yīng)力明顯下降。

2.1.2 承載板壩下0+066斷面鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力分析

繪制承載板壩下0+066斷面施工期鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力變化過(guò)程線見(jiàn)圖2.1.2-1。

該斷面鋼筋計(jì)最早于2011年4月投入觀測(cè)，從各鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)應(yīng)力特征值統(tǒng)計(jì)表來(lái)看，最大應(yīng)力130.0MPa，位于右側(cè)1/4跨部位第二層鋼筋。2012年3月14日數(shù)據(jù)顯示，承載板4-4斷面當(dāng)日實(shí)測(cè)鋼筋應(yīng)力最大值為81.9MPa，位于右側(cè)1/4跨部位第二層鋼筋。

從各測(cè)點(diǎn)鋼筋應(yīng)力變化過(guò)程線來(lái)看，鋼筋計(jì)安裝完成后，各測(cè)點(diǎn)均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，但是由于底部混凝土及回填灌漿對(duì)承載板起到支撐作用，鋼筋應(yīng)力明顯下降。

2.2 影響承載板鋼筋應(yīng)力的主要因素分析

2.2.1 承載板鋼筋應(yīng)力變化與澆筑高程的關(guān)系

從承載板各斷面鋼筋應(yīng)力情況來(lái)看，絕大部分測(cè)點(diǎn)應(yīng)力小于80MPa，從前期混凝土澆筑過(guò)程中，承載板鋼筋應(yīng)力增加速率及絕對(duì)值來(lái)看，在上游面混凝土全部澆筑完成到壩頂后，承載板絕大部分鋼筋計(jì)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力水平小于100MPa，控制在設(shè)計(jì)容許范圍之內(nèi)，能夠保證深槽及上部壩體的安全穩(wěn)定。承載板鋼筋計(jì)應(yīng)力增大主要受上部壩體混凝土澆筑引起，上部荷載增大導(dǎo)致各斷面鋼筋計(jì)應(yīng)力增大，典型測(cè)點(diǎn)鋼筋應(yīng)力與壩體混凝土澆筑關(guān)系圖見(jiàn)圖2.2.1-1。

2.2.2 承載板鋼筋應(yīng)力變化與環(huán)境溫度的關(guān)系

從典型斷面鋼筋計(jì)鋼筋應(yīng)力與環(huán)境溫度相關(guān)圖來(lái)看，下游側(cè)混凝土停止?jié)仓笤摂嗝驿摻顟?yīng)力仍有所增加，從溫度過(guò)程線來(lái)看，該部位在進(jìn)入2011年9月份后混凝土溫度持續(xù)較低，處于9℃左右，鋼筋應(yīng)力的增大可認(rèn)為主要由于溫度降低，引起混凝土收縮，由于混凝土和鋼筋線膨脹系數(shù)不一致，使得結(jié)構(gòu)鋼筋對(duì)混凝土收縮起到一定限制作用，導(dǎo)致鋼筋拉應(yīng)力有所增大。典型測(cè)點(diǎn)鋼筋應(yīng)力與環(huán)境溫度關(guān)系圖見(jiàn)圖2.2.2-1。

3 結(jié)語(yǔ)

從承載板各斷面鋼筋應(yīng)力情況來(lái)看，絕大部分測(cè)點(diǎn)應(yīng)力小于80MPa，從前期混凝土澆筑過(guò)程中，承載板鋼筋應(yīng)力增加速率及絕對(duì)值來(lái)看，在上游面混凝土全部澆筑完成到壩頂后，承載板絕大部分鋼筋計(jì)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力水平小于100MPa，在設(shè)計(jì)容許范圍之內(nèi)，保證了深槽及上部壩體的安全和穩(wěn)定。

承載板鋼筋計(jì)應(yīng)力增大與溫度有一定關(guān)系。但主要還是受上部壩體混凝土澆筑引起，上部荷載增大導(dǎo)致各斷面鋼筋計(jì)應(yīng)力增大，隨深槽回填混凝土澆筑影響各鋼筋應(yīng)力明顯下降。

參考文獻(xiàn)

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