陈村水电站大坝混凝土质量现场检测与分析研究.pdf

陈村水电站大坝混凝土质量现场检测与分析 夏世法‘王国秉’周歧芳2赵德海1鲍志强1曾凡林3 (1、国水利水电科学研究院结构材料研究所2、大唐陈村水力发电厂3、水利部丹江口汉江集团) 摘要：通过使用从唇外引进的先进无损检测仪器，并结合室内实验方法对陈村水电站太坝混凝土抗压强 度、碳化深度、抗渗性、弹性模童、浞凝土内部病害等进行了检测。检测结果表明：际村来电站丈坝混 凝土抗压强度满足设计要求：混凝土抗碳化能力偏低，最大碳化速度大于1．5瑚∥年；混凝士的抗渗等级 为等于或大于w5，满足设计要求：混凝土弹性模量在23664MPa～38316肿a范围内变化，有较好的规律 性；混凝土内部质量较均匀，束发现不密实、琉松现象：深孔芯样实溅抗压强度均满足原j殳计要求，一 般在23．4MPa～30，8MPa范围内变化；深孔芯样混凝土的抗渗等级等于或大于¨，满足设计要求。 关键词：陈村太坝混凝±现场捡潮 l工程概况及检测目的 陈村水电站位于安徽省泾县境内，长江支流青戈江上游，是一座以发电为主，结合防 洪、灌溉、航运、水产养殖、旅游等综合利用的大型水利水电工程。电站装机三台，总容 量150肘矽，设计年发电量3．16亿缸p·h。大坝水库为多年调节水库。总库容27．06亿 矿。枢纽建筑物由大坝、左右溢洪道，泄洪中孔、底孔、发电引水钢管、坝后式厂房和右 岸过坝设施等组成。其中大坝为混凝土重力拱坝，自左至右由3。到30#共分28个坝段，坝 复工续建，1972年大坝及主体工程基本建成。1978年为保证最大可能洪水(PMF)不漫顶， 大坝加高t。3m，达到目前坝项高程。陈村水电站从开工到主体工程竣工经历了20余年的 时间，设计和施工几度变更，大坝混凝土浇筑历时较长．旆工质量较差，造成陈村大坝坝 体出现较多的裂缝，其中尤以贯穿24个坝段下游面105m高程附近的水平裂缝和贯穿13 个河床坝段坝顶的纵向铅直裂缝最为严重，对太坝结构安全有明显影响。为了进一步对陈 村大坝安全性进行客观的综合评价，2004年7月大唐陈村水力发电厂委托中国水利水电科 学研究院对陈树大坝混凝土质量进行较全面的现场检测，以便探清目前陈村大坝混凝土的 整体质量水平、重要病窖的状态和必要韵物璞力学参数，为大坝安全评估的计算分析和修 补加固提供科学的依据。 2检测项目及方法 本次无损检测采用了从国外引进的先进设备，包括：SIR--2000型探地雷达、 217 V-METER(MARK II)超声波混凝土测定仪、混凝土孔隙率测试仪、PROFOMETER型钢筋定位仪 等。具体检测项目及方法简述如下。 2．1混凝土强度的检测 混凝土强度是衡量混凝土质量的一个重要参数．通过对混凝土强度的检测，可为正确 评估混凝土结构物的安全和稳定提供可靠依据。 本次检测采取钻孔取芯法，即钻取混凝土芯样，实测混凝土的抗压强度，这是最宣观、 最准确的检测混凝土强度的方法。按照《水工混凝土试验规程》(DL／T5150--2001)混凝土 芯样强度试验方法的要求，在实验室中将芯样加工成中lOOXlOOmm圆柱体抗压试件，在 水中浸泡4天，使其达到饱和，然后实测混凝土抗压强度。 2．2混凝土抗渗性的检测 混凝土的抗渗性是衡量混凝土耐久性的一个重要指标，对于有抗渗性要求的水工混凝 土结构工程，它是重要的检测项目之一。国内现行混凝土抗渗性评价方法为抗渗等级法， 即在现场钻孔取芯，在室内按照《永工混凝土试验规程》(DL／T5150--2001)中混凝土抗渗 试验的有关规定进行混凝土抗渗等级的评定。 2．3混凝士内部质量及病害的探地雷达检测 本次检测主要采用高精度探地雷达技术，它是一种用于确定地下介质分布的广谱电磁 波技术．也是目前国内外用于检测混凝土内部缺陷最先进的技术之一。探地雷达利用一个 天线发射高频率宽频带短脉冲电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波，电磁 波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态而变化。 因此，根据接收到的波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度与波形等资料，可探测介质的结 构、构造与埋设物体。混凝土内部均质性的变化会在雷达图象上有不同的反映．当混凝土 内部存在某种缺陷(如空洞、松散体、异物等)时，雷达图象将呈现出异常变化。本次工作 采用美国地球物理勘探仪器设备公司(GSSI公司)生产的SIR-2000型探地雷达仪。根据探 测目的，选用频率为400MHz、900]v正lz天线，采用连续测量的工作方式。