水电站混凝土重力坝段基础混凝土裂缝的处理.pdf

3 0 内 蒙 古 水 利 2 0 1 6年第 2期 ( 总第 1 6 2期 ) 【 设计与施工 】 水电站混凝土重力坝段基础混凝土裂缝的处理 吴 刚 ( 新疆 巴州新 华水 电开发有 限公 司， 新疆 巴州 8 4 1 0 0 0 ) 摘要 文章主要 通过具体的工程 实例 ， 分析 了水 电站 混凝土大坝 出现裂缝的主要原 因以及裂缝 的 处理措 施 。 关键词 水电站； 混凝土重力坝段 ； 基础混凝土裂缝 ； 处理 中图分 类号 ： T V 5 4 4 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 0 3 0 0 2 案 列 简 介 釜 墓 分 析 钢 筋 的 布 某混凝土重力坝为 1 1 1 等工程 ， 施工项 目有 电站 的 剩下的几个七条裂缝不规则 ， 主要在狭长段分布 ， 厂房 、 发电引水系统、 大坝施工、 表孔溢洪道施工等 ， 最 比如在 5号和七号坝段近似垂直的方 向上进行分部 。 大坝高为 4 6 5 I T I ， 水库 的总库量为 5 0 1 01 0 m ， 电 在八号坝段也不规则分布 ， 裂缝 的基本特征 和温度裂 站的总装机容量为 3 x 1 6 4 MW。浇筑混凝 土后 ， 在 缝一致 。并且 ， 这些裂缝均是在浇筑好混凝土 以后才 溢流坝上有多道裂缝出现 ， 最宽裂缝达到了 1 0 m m。 产生的。在坝段上 的混凝土覆土层 比较薄 ， 未达到设 2 出 现 裂 缝 的 原 因 嚣 崔 盏 在水电站混凝土重力坝施工过程 中， 一共出现了 坝段垫层混凝土裂缝 主要是 因为冬季气温过低 ， 导致 1 0多条裂缝 ， 裂缝的长度 8 2 2 m。裂缝宽度在 3 温度应力过大造成的。 1 0 m m , 期 初 为 兽 3重 力 坝 基 础 混 凝 土 裂 缝 的 处 理 现 裂 缝 是 因 为 冬 季 温 度 过 低 造 成 的 。1号、 2号和 9号 一 一 裂缝 的走向比较规则 ， 裂缝宽度在 2 m m左右 ， 和坝轴 3 1 处理混凝土裂缝时的基本要求 理的要求 ， 修建液压升降坝具有 的优势主要有 以下几 点 ： 造价低 ， 液 压升降坝 总体造 价 比同等规格 的水 闸、 橡胶坝低。活动坝部分与普通翻板门相同 ， 比液压 翻板门低。基 础上部 的宽度 只要 求与 活动坝 高度相 等， 所以， 总体工程成本低。结构坚固可靠， 使用寿 命长。坝面升起后 ， 形成稳定支撑墩坝结构 ， 抗 冲击能 力强。泄洪能力强。放倒活动坝面后 ， 可形成无坝 效果。行洪过水 、 排沙 、 排漂浮物效果很好 。 自动化 程度高 。采用水位监控 ， 液压 系统操作可实现无人管 理 。根据洪水升降 ， 自动升降活动坝面。 密封效果 好。部件经久耐用， 容易更换， 维修管理费用不大。 坝形美观 ， 可形成人造瀑布。坝体采用弧行设计 ， 坝面 可美化 ， 高度可随意调节。遇上游漂浮物 ， 通过液压系 统 ， 可轻松地冲掉 ， 恢复河道通畅。若上游来水较大可 形成瀑布景观。 通过 以上比较 ， 传统平板闸门、 翻板 闸及橡胶坝是 目前 比较成熟的坝型 ， 在技术上可行 。但是 ， 翻板闸和 橡胶坝的优点和缺点都很 明显 ， 运行管理 的问题 比较 多。而液压升降坝力学结构好 ， 泄流能力强 ， 冲沙能力 强 ， 不受漂浮物影响。结构 可靠 坚固 ， 抗冲能力强 ， 放 坝速度快 ， 确保防洪安全。此外 ， 液压升降坝象橡胶坝 一 样紧贴河床不阻水 ， 象翻板闸一样能 自动放坝行洪 ， 控制水位高度灵活 ， 象拦水闸一样耐用坚 固。因此 ， 本 工程冲沙闸采用液压升降坝。 ( 编校 ： 王字霞) 收稿 日期 ： 2 0 1 6 0 1 2 O 作者简介： 刘颖( 1 9 7 9一) ， 女， 工程师， 从事水利建设工作。 水电站混凝土重力坝段基础混凝土裂缝的处理吴刚 3 1 由于裂缝对坝体的整体性有一定的影 响 ， 并且还 对坝体的防滑性 、 稳定性造成影响 ， 因此需要使用化学 灌浆的方法来处理裂缝 。处理后要求坝体的稳定性和 完整性得以恢复 ， 并保持 良好的应力状态。所以， 要严 格控制化学灌浆材料的质量 ， 要求灌浆材料 的抗压强 度在 3 0 MP a以上 ， 弹性模量最小值为 2 71 0 MP a ， 和 混凝土的粘结强度要在 3 MP a以上。 3 2 选择合理的施工设备 本工程首先对化 学材料进 行 了详 细的试验分 析 后 ， 结合裂缝处理要求选择 国家认可 的浆材产品， 这类 产品具有 良好的物理性能 ， 并且 可灌性质佳 。在选择 灌浆设备时 ， 要选择性能 良好的灌浆堵漏注浆设备 ， 设 备要可以将灌浆压力保持在 0 52 0 MP a 之间。选择 具有 回浆 、 排气、 进浆等功 能的灌浆咀。 3 3混 凝土 灌 浆 为了避免灌入浆材 时堵塞住结构缝。所 以， 要先 使用遇水会膨胀 的弹性材料灌人 到结构缝 中， 从 而将 结构缝永久封闭住。灌注时， 使用分层、 分区的方式来 灌注混凝土 ， 按 照由下到上 的灌注顺序进行施工。下 层孔使用上层 回浆排气孔来进行灌注 ， 灌 区在没有填 满之前 ， 为了防止对裂缝的状态进一步造成影响 ， 要求 灌浆过程 中， 将灌浆压力控制在 0 5 5 MP a1 2 MP a 之间。在连续灌 注 2 0 mi n后 ， 当进 浆率 不再超过 1 0 ml mi n时 ， 灌浆完成 。 3 4控制和检查灌浆的施工质量 本工程在进行灌浆施工前 ， 安排 了相关负责人按 照灌浆控制制度流程对准备工作情况进行了全面的检 查。保证仪器的准确性 以及设备的完好性。检查合格 后签发准灌证。另外 ， 质量检测人员要注意控制好灌 浆 流程 、 灌浆压力大小、 吃浆量、 结束标志 ， 并做好监督 管理工作。 4混凝 土裂缝的预 防措 施 重力坝混凝土裂缝出现的主要因素是由于混凝土 内部温度和外部温度温差 大 ， 产生了 比较大的温度应 力造成的。约束力越大 ， 裂缝 的宽度也就越大。因此 ， 可以采取设置伸缩 防的方法来控制混凝土的变形 。施 工过程 中， 混凝土材料 使用水 泥量含量比较少 的泥矿 渣水泥、 粉煤灰水泥等。对混凝土 的水灰 比进行控制 ， 加入适量的粉煤灰和减水剂 ， 对骨料级配进行改善 ， 降 低水化热 ， 进而达到防止混凝 土出现裂缝 的 目的。浇 筑混凝土时 ， 按照分 区、 分层的原则进行施工。使混凝 土处于一个 良好 的散热状态 。为了进一步降低混凝土 浇筑后外部温度 和内部温度 的温度差 ， 可 以使用冷却 管道在混凝土的内部进行布置 ， 利用冷水或冷气达到 降温的 目的。完成混凝土 的浇筑工作后 ， 要做好养 护 工作 ， 使用撒有水的塑料布遮盖住混凝土表面 ， 并连续 洒水 1周。 为了避免出现收缩裂缝 ， 要尽可能减少混凝 土的 水灰比例 ， 对混凝土的性能进行改善。降低水泥的使 用量 ， 配筋率不宜过高 ， 必要时可 以设置伸缩缝 ， 注意 设置收缩缝时要分布均匀 。加大混凝土表面的养护工 作 ， 延长养护周期 ， 进而使混凝土温度慢慢降低。在施 工温度 比较低时 ， 为了避免寒潮侵入到混凝土中， 要对 两个面都进行保温防护。 5 查看 裂缝处理情 况 处理好水 电站混凝土重力坝段 的裂缝后 ， 要对处 理质量进行检测。本工程使用采样 的方法进行检测 。 要求混凝土凝 固后呈褐色椭 圆状 ， 结胶要牢 固。检查 过灌浆材料后 ， 抗压强度在 3 2 3 MP a以上 ， 符合 设计 要求。此外 ， 为了进一步检测裂缝 的处理质量 ， 在出现 裂缝的地方设置了侧缝针 ， 并对进行了两个月的观测 ， 裂缝没有进一步扩大 ， 证 明裂缝层处理效果 良好 ， 符合 设计要求 。 6 结论 综上所述 ， 混凝土裂缝对水 电站重力坝 的影响 比 较大 ， 所以在施工时， 要认真对待混凝土裂缝 问题 ， 找 出裂缝产生 的具体原因， 并根据实际情况采取合理 的 处理措施。施工单位要重视大坝冬季的保温要求 ， 做 好大坝的保温工作 ， 监理单位和施工单位要提高管理 力度 ， 做好管理工作 。最大限度避免出现质量问题 ， 保 证施工进度和工程的经济效益 。 ( 编校： 杨亚军) 收稿 日期 ： 2 0 1 6一 O 1 2 5 作者简介： 吴刚( 1 9 8 1一) ， 男， 工程 师， 主要从事水利工程 建设 管理工作。