Диссертация (Разработка и обоснование метода выравнивания гидротехнических сооружений, подвергшихся неравномерным осадкам), страница 9

Две трещины №№ 1 и 4 ближе к оси 3 – горизонтальные с раскрытием 0,15 и0,35 мм.6. На участке между осями 2 и 3 расположен ряд сильно наклонных вправо догоризонтальных трещин (с уменьшением угла наклона от 35° до нуля) с преобладающей ширинойраскрытия трещин: 0,1 – 0,3 мм (14 шт.); одна трещина - 0,35 мм; две трещины по 0,4 мм; одна –0,5 мм. Из них 3 трещины раскрытием 0,3 мм, по одной 0,4 и 0,5 мм – расположены практическигоризонтально.59Рисунок 2.2.1 Схема образования трещин в перекрытии на отм. 166,4 мСхемы трещинообразования в щитовой стене в отм. 157,7 – 164,9 м и в отм.

149,85 – 156,7м представлены на рисунке 2.2.2 и 2.2.3.60Рисунок 2.2.2 Схема образования трещин на щитовой стене в пределах 157,7 – 164,9 м61Рисунок 2.2.3 Схема образования трещин на щитовой стене в пределах 149,85 – 156,7 м62Полная картина трещинообразования представлена в отчете по теме: «Ликвидацияпоследствий осадки здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 и восстановительные работы.Разработка проектной документации.

Корректировка этапа 1. Этап 2. Научно-техническоесопровождениепроектныхработ.Обследованиенесущихконструкций.Визуальноеобследование несущих конструкций». 1938-40-094. ТО 1. АО «Проектно-изыскательский инаучно-исследовательский институт «Гидропроект» имени С.Я. Жука». М., 2015 г.Анализ результатов обследований показал, что ширина раскрытия трещин в железобетоненесущих конструкций практически не превышает 1,2 мм.Необходимо отметить, что практически половина площадей перекрытий в здании ГАЭС2 (за исключением перекрытия на отм. 166,4 м), относящихся к зонам агрегатов №№ 7 и 8,готовящихся в 2013 г. к пуску в эксплуатацию, покрыта так называемыми «чистыми полами».«Чистые полы» представляют собой слой бетона толщиной 100 мм – 300 мм без арматуры,укладываемого на конструктивы железобетонных плит перекрытий, выполненных изармированного бетона классов В20, В25.Если трещины в основном железобетоне плит перекрытий ограничены в своем раскрытииарматурными стержнями; то трещины, выходящие из плит перекрытий в «чистые полы», несдерживаются в своем раскрытии при отсутствии арматуры и ширина их раскрытия достигаетнескольких мм.

По СП 41.13330.2012 и СП 52-102-2003 ширина раскрытия трещин определяетсяна уровне оси рабочей арматуры. В целом ряде случаев при снятии бетона «чистых полов» в ходереализации метода «разгрузки арматуры» было зафиксировано, что при ширине раскрытиятрещин в неармированном бетоне «чистого пола», равной нескольким миллиметрам, в бетонеплиты перекрытия ширина раскрытия той же трещины зафиксирована менее 1 мм.Помимо участков «чистых полов» имеются отдельные локальные области несущихконструкций здания ГАЭС-2 на контакте с подпорной стенкой ПС-3, в пределах которыхзафиксированы трещины раскалывания от сжатия (с шириной раскрытия более 1 мм),образовавшиеся из-за упора в подпорную стену ПС-3 на начальном этапе непроектной осадки.Эти трещины имеют специальный характер и не являются основными для работыжелезобетонных конструкций здания ГАЭС-2.Последующие наблюдения за раскрытием различных участков деформационного швамежду правой гранью здания ГАЭС-2 и левой гранью подпорной стенки ПС-3 показали снижениевеличины упора здания ГАЭС-2 в ПС-3.Сравнение показателей состояния несущих железобетонных конструкций здания ГАЭС-2представлено в таблице 2.2.1.63Таблица 2.2.1.

Сравнение показателей состояния несущих железобетонных конструкций зданияГАЭС-2а)Фактическая прочность бетонаПроектная прочность бетона по СП 41.13330.2012«Бетонныеижелезобетонныегидротехническихобследованиеконструкциинеразрушающим методом ссооружений»использованием склерометраАктуализированная редакция СНиП 2.06.08-87ОМШ-1для разных конструкций здания(методупругогоотскока)обследование методомвыбуриванияиспытанияибетонныхкерновRпроект= В15 (19,2МПа)<Rс,фактсредняя = 36,69МПаRс,фактсредняя = 31,68МПаRпроект= В20 (25,6МПа)<Rс,фактсредняя = 32,69МПаRс,фактсредняя = 41,62МПаRпроект= В25 (32,1МПа)<Rс,фактсредняя = 33,58МПаRс,фактсредняя = 40,68МПаб)Фактические напряжения в арматуре класса А500С вНормативное сопротивление арматуры классанаправлении поперек потока (данные по разгрузкеА500С растяжениюарматуры и по струнным преобразователям ПСАС вфундаментной плите)Rsнорм=500МПав)>σsфакт= (-40,7МПа)÷(+259,2 МПа)сжатиерастяжениеМаксимальные прогибы по СП 20.13330.2011«Нагрузки и воздействия» АктуализированнаяФактические прогибыредакция СНиП 2.01.07-85*г)f=1/75 = 0,01330 (для консолей)>fфакт=1,4/107=1/76,43=0,01310f=1/150 = 0,00666 (в центре пролёта конструкций)>fфакт=0,1/107=1/1070=0,00093Ширина раскрытия трещин по СП 52-102-2003«Бетонные и железобетонные конструкции безпредварительного напряжения арматуры» и СПФактическая ширина раскрытия трещин в железобетоне41.13330.2012конструктивовконструкции«Бетонныеижелезобетонныегидротехническихсооружений»Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87acrфакт= от 0,2мм до 1,2ммПримечание: значительная ширина раскрытия трещинобъясняется применением подвижных бетонных смесейс осадкой конуса 15 см, в то время, как ограничения пораскрытию трещинacr=0,3(0,5)мм<41.13330.2012)(по СП 52-102-2003 и СПпредусматриваютизготовлениеконструкций из бетонных смесей малой подвижности сосадкой конуса 3-5 см.

При этом acr по СП 52-102-2003и СП 41.13330.2012 определяется на уровне центратяжестиконструкциирабочейарматурыжелезобетонной642.3 Выводы по исследованию состояния железобетонных конструкций зданияЗагорской ГАЭС-2 после неравномерной осадки.1.Проведены комплексные исследования несущих железобетонных конструкцийздания Загорской ГАЭС-2 после неравномерной осадки по 1-й (по прочности) и по 2-й (попрогибам, по ширине раскрытия трещин) группе предельных состояний.2.Результатыопределенияфактическойпрочностибетонажелезобетонныхконструкций здания ГАЭС-2 и монтажной площадки Загорской ГАЭС-2 неразрушающимметодом показали, что прочность бетона находится в диапазоне от 26,23 МПа до 36,69 МПа припроектной прочности бетона В20 (26,2 МПа).3.

Результаты определения фактической прочности бетона железобетонных конструкцийздания ГАЭС-2 разрушающим методом (путем выбуривания и лабораторных испытаний кернов)показали, что прочность бетона находится в диапазоне от 24,7 МПа до 56,0 МПа при проектнойпрочности бетона В20 (26,2 МПа) (исключения составили пол помещения на отм. 125,0 м (17,1МПа) и перекрытие на отм. 166,4 м (19,8 МПа)). В целом прочность бетона соответствуетпроектным предпосылкам.4.Выполнено определение фактических напряжений в арматурных стержняхнесущих конструкций здания ГАЭС-2 методом «разгрузки арматуры» более чем в тридцатиместах. Растягивающие напряжения, превышающие 200,0 МПа (203,5-259,2 МПа), быливыявлены в восьми местах. Максимум растягивающих напряжений зафиксирован в арматурестены ВБ (с отм.135,1 м в осях 8-9), направленной поперек потока, и составил 259,2 МПа (58,1%от нормативного сопротивления арматуры класса А500С равного 500 МПа). Напряжения 244,5МПа (48,9%) были зафиксированы в арматуре перекрытия на отм.

136,3 м (в осях 7-8),направленной поперек потока. Напряжения 242,7 МПа (48,5%) были зафиксированы в арматуреперекрытия на отм. 166,4 м (в осях 7-8), направленной поперек потока.Таким образом, в большинстве случаев растягивающие напряжения в арматуре несущихконструкций, направленной поперек потока, составили менее 200,0 Мпа (менее 40% отнормативного сопротивления).5.Установлено, что сжатая зона железобетонной конструкции здания ГАЭС-2расположена в фундаментной плите (фундаментная плита сжата в направлении поперек потока).Растягивающие напряжения в арматуре несущих конструкций увеличиваются по мереувеличения отметок конструкций. В работу включилось арматурное направление, которое припроектировании принималось конструктивным (расчетное рабочее армирование размещалосьвдоль потока).656.Наблюдения за состоянием здания ГАЭС-2 и обследования показали, что зданиеимеет неравномерную осадку.

Правая грань получила осадку на 120 см; левая грань подняласьна 20 см; осадка здания в центре пролета составила 40 см.Относительный прогиб в центре здания составил 0,000935, что значительно меньшепредельного значения 1/150 (0,00666).Относительный прогиб здания как консольной конструкции составил 0,0131, что меньшепредельного значения 1/75 (0,0133).Прогибы конструкции здания ГАЭС-2 в центре пролета и как консоли не превышаютпредельных значений, соответственно, 1/150 и 1/75, представленных в нормах СП 20.13330.2011.7.Исследования трещинообразования в несущих железобетонных конструкцияхздания ГАЭС-2 показали, что ширина раскрытия трещин составила 0,2 мм–1,2 мм.

Значительнаяширина раскрытия трещин (до 1,2 мм) объясняется применением при возведении конструкцийЗагорской ГАЭС-2 подвижных бетонных смесей с осадкой конуса 15 см, в то время, какограничения по раскрытию трещин (по СП 52-102-2003 и СП 41.13330.2012) предусматриваютизготовление конструкций из бетонных смесей малой подвижности с осадкой конуса 3-5 см (приэтом ширина раскрытия трещин по СП 52-102-2003 и СП 41.13330.2012 определяется на уровнецентра тяжести рабочей арматуры железобетонной конструкции, при максимальном предельнодопустимом значении 0,5 мм). Более подвижные бетонные смеси имеют меньшее сцепление сарматурой вследствие усадочных проявлений бетона, в результате происходит большеераскрытие трещин.8.Основные несущие железобетонные конструкции здания Загорской ГАЭС-2находятся в эксплуатационном состоянии, определяемом нормативными документами.9. Возможен эффективный ремонт трещин и железобетонных конструкций посредствомприменения композитных материалов.66ГЛАВА 3.

Выполнение работ по стабилизации здания ГАЭС3.1 Основные положения этапа стабилизацииВ соответствии с «Программой восстановления и ввода в эксплуатацию Загорской ГАЭС2» №1938-40-001, в период 18.09.13 г. – 01.08.14 г. были выполнены работы по стабилизациисооружений станционного узла ЗаГАЭС-2 (рисунок 2.1.1., 3.2.1).Задачи стабилизации:-Укрепить основание для откачки воды из котлована здания ГАЭС от отм.