一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统及施工方法与流程

本发明属于水利水电工程，具体涉及一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统及施工方法。

背景技术：

1、泄水建筑物混凝土底板在运行期抗抬动处理核心通常是“恢复排水功能+重构排水系统”，以降低底板降低扬压力，增强底板抗抬能力，保障泄水建筑物的安全运行。然而恢复排水功能通常较不易实现，一般泄水建筑物排水系统需在施工期布设完成，且均为暗排水系统，在运行期很难实现二次维修。重构排水系统通常直接在泄水建筑物底板上直接布设竖向排水孔，然而一般泄水建筑物均为高速水流过流区，在底板上增设竖向排水孔，可短时间内快速降低底板的扬压力，但随着时间增加，高速水流不断从竖向排水孔冲蚀溢洪道底板混凝土，加剧结构混凝土的冲蚀破坏，另一方面高速水流从竖向排水孔进入地基，逐步掏蚀地基，致使底板混凝土的脱空，进而导致整个溢洪道底板的空蚀破坏，影响整体泄洪建筑物的安全。重构排水系统也会采用在泄水建筑物下方（基岩内部）增设排水廊道的方式，并在排水廊道顶拱布设环向排水孔，来降低地下水位，从而降低底板扬压力，但此类方式质量要求高，工序复杂，工期长且费用占比极高，受施工质量等影响此处的效果难以保证，严重者甚至会导致该处渗水严重，影响整体泄水建筑的安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种泄水建筑物混凝土底板抗抬措施及其施工方法，针对目前水电工程运行期泄水建筑物混凝土底板内部排水系统堵塞，不易疏通，底板扬压力过高，存在抬动隐患等问题，在不影响结构整体稳定，且整体工期短投资低情况下，本发明提出一种降低泄水建筑物混凝土底板扬压力的，增加底板扛抬能力的施工措施及其施工方法，确保泄水建筑物的正常稳定运行，从而为工程整体稳定运行提供坚实基础。

2、包括设置在过流面下部的纵横向排水通道，所述纵横向排水通道底部设置有竖向排水孔，所述纵横向排水通道与所述竖向排水孔的交汇处设置有排水管，所述排水管与所述竖向排水孔交汇处外围设置有土工布。

3、作为优选，所述排水管与所述竖向排水孔衔接处设置有三通接头。

4、作为优选，所述竖向排水孔内部布设有排水盲材。

5、作为优选，所述排水管周围设置有掺氧化镁砂浆混凝土，所述掺氧化镁砂浆混凝土上部设置有掺氧化镁抗冲耐磨混凝土，所述掺氧化镁抗冲耐磨混凝土上表面设置有环氧胶泥。

6、作为优选，所述纵横向排水通道两侧设置有抗抬锚杆。

7、作为优选，所述排水管连接有引流排水管，所述引流排水管的另一端设置有集水箱，所述集水箱设置有出水口。

8、作为优选，所述集水箱内设置有水位计。

9、一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统的施工方法，适用于所述的系统，包括如下步骤：

10、步骤一：按照图纸确定纵横向排水通道的凿槽范围；采用燕尾槽型式开槽，提升结构抗抬能力，仅在满足排水管布设要求的前提下，每隔一定距离切断~根钢筋，切断钢筋预留足够长度用于后期焊接；

11、步骤二：在纵横向排水通道底部每间隔2~3m钻直径50~80mm的竖向排水孔，竖向排水孔伸入基岩内部不少于5m；钻孔完成后用高压清洗机冲洗凿槽，清除松动小块石，保证槽内壁干净；

12、步骤三：竖向排水孔内布设土工布包裹的排水盲材过滤泥沙，预先在孔口安装三通接头；按照竖向排水孔点位对主排水管开孔，从切断钢筋位置伸入主排水管，平移布满整个纵横向排水通道，平移过程中使得排水管穿过预设的三通接头，完成构件布设；

13、步骤四：用土工布密实填充固定排水管与三通接头的缝隙，防止回填掺氧化镁砂浆混凝土渗入竖向排水孔；先回填15cm厚掺氧化镁砂浆混凝土，再连续浇筑掺氧化镁抗冲耐磨混凝土至过流面，养护48h后打磨接缝，去除毛刺与残留混凝土块；最后在排水通道两侧1~2m位置钻孔，布设深入基岩8m的抗抬锚杆。

14、步骤五：通过引流排水管将纵横向主排水管汇集的地下水引流至指定位置，在引流排水管出水口设置带水位计的集水箱，集水箱侧边开设出水口通过出水管排水。

15、作为优选，所述凿槽深度穿透混凝土底板后向下延伸30~35cm、槽宽控制为30~40cm。

16、作为优选，用2mm厚环氧胶泥刮涂封面，刮涂范围超出凿槽外边缘5cm。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果：

18、1、由于采用了暗排水系统，采用竖向排水孔与纵横向排水通道结合的方式，使得底板抗抬能力显著提升。同时竖向排水孔既能深入基岩，尽可能的汇集地下水，又不与过流面高速水流相互接触，避免了高速水流对结构的二次冲蚀破坏及脱空破坏，另一方面竖向排水孔采用排水盲材后还能避免地下水中的泥沙对暗排水系统的阻塞与磨蚀。

19、2、由于采用了暗排水系统，并采用掺氧化镁砂浆及抗冲耐磨混凝土。产生的适度体积膨胀补偿，有效减少或消除因干缩、温差等因素引发的收缩裂缝，提高结构的密实性、抗渗性与整体性，其次再周边进行抗抬锚杆进一步对原结构进行补强，最后对表面采用环氧胶泥进行刮涂，进一步增加结构抵抗高速水流冲蚀破坏的能力，相较于廊道施工方式，本发明造价低，工期短，对现有结构扰动小。

20、3、由于采用了暗排水系统，通过集水箱可以实时监测底板混凝土扬压力情况，该集水箱即考虑了便于电缆铺设情况下，通过水位计进行监测数据自动化采集，也考虑在电缆不便铺设情况下，通过带刻度的透明亚克力板集水箱监测流量，进而反映出底板的扬压力实时情况，评判混凝土底板的抬动隐患。

21、4、本方案较排水廊道方案，大大缩短了工期，降低了工程造价，同时又避免了高速水流对结构的二次冲蚀破坏，通过最后设置的集水箱，既能自动化采集数据，又能保证在自动化设备失效的情况下，也实时监测底板扬压力情况，评判泄水建筑物底板混凝土抬动风险。

1.一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于：包括设置在过流面下部的纵横向排水通道（1），所述纵横向排水通道（1）底部设置有竖向排水孔（2），所述纵横向排水通道（1）与所述竖向排水孔（2）的交汇处设置有排水管（4），所述排水管（4）与所述竖向排水孔（2）交汇处外围设置有土工布（6）。

2.根据权利要求1所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于，所述排水管（4）与所述竖向排水孔（2）衔接处设置有三通接头（5）。

3.根据权利要求2所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于，所述竖向排水孔（2）内部布设有排水盲材（3）。

4.根据权利要求1所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于，所述排水管（4）周围设置有掺氧化镁砂浆混凝土（7），所述掺氧化镁砂浆混凝土（7）上部设置有掺氧化镁抗冲耐磨混凝土（8），所述掺氧化镁抗冲耐磨混凝土（8）上表面设置有环氧胶泥（9）。

5.根据权利要求4所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于，所述纵横向排水通道（1）两侧设置有抗抬锚杆（10）。

6.根据权利要求4所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统，其特征在于，所述排水管（4）连接有引流排水管（11），所述引流排水管（11）的另一端设置有集水箱（12），所述集水箱（12）设置有出水口（14）。

7.根据权利要求1所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统及施工方法，其特征在于，所述集水箱（12）内设置有水位计（13）。

8.一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统的施工方法，适用于如权利要求1-7任意一项所述的系统，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统的施工方法，其特征在于，所述凿槽深度穿透混凝土底板后向下延伸30~35cm、槽宽控制为30~40cm。

10.根据权利要求8所述的一种泄水建筑物混凝土底板抗抬动系统及施工方法，其特征在于，用2mm厚环氧胶泥（9）刮涂封面，刮涂范围超出凿槽外边缘5cm。