CN110593209B - 严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，上、下游侧内分别预埋钢筋网片A和钢筋网片B，预埋两道铜片止水，冬歇期过后，浇筑新混凝土前，钢筋网片内侧，在老混凝土表面分别剔槽，槽内埋设半圆形钢管，内填沥青油麻。然后在老混凝土表面上游端填压高压闭孔板；老混凝土下游端设置PVC管作为预裂孔，管内填充沥青油麻，后期兼做灌浆孔。本发明可应用于严寒地区混凝土坝越冬层面防止水平裂缝，可有效地防止和减少越冬层面出现水平裂缝，阻止裂缝进一步扩大，且预留有灌浆通道，可有效解决坝体渗漏问题，保障大坝沿越冬层面的抗滑稳定性，便于后期维护、更换，使用成本大幅度较低。

Description

严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法

技术领域

本发明涉及一种越冬层面水平裂缝的处理方法，尤其是一种严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法。

背景技术

严寒地区修建混凝土坝(包括重力坝和拱坝)，由于冬季天气寒冷，冬季需要停工3～4个月，未浇筑完成的大坝形成越冬面，待来年复工之时，越冬面以下的混凝土与新浇筑混凝土的强度、弹性模量、温度等都存在较大差异。虽然在实际工程中，在浇筑上层混凝土前，将进行严格的层面冲毛甚至是凿毛处理，并铺设水泥浆或水泥砂浆进行处理，仍然会出现上下层混凝土结合不佳的情况，层面出现水平裂缝，甚至发生裂穿现象，严重威胁大坝工程安全。

2001年前，我国寒冷地区修建的碾压混凝土重力坝主要分布在东北地区，如观音阁、松月、满台城、和龙、白石等；2001年后，则主要分布在西北地区，特别是新疆地区。

在上述国内已建成的寒冷地区碾压混凝土重力坝中，众多大坝的越冬结合面都出现了水平裂缝。如辽宁观音阁碾压混凝土坝虽然在施工过程中采取了严格的温控措施，但1991～1994年三个越冬结合面及其上下0.75m范围内出现了水平裂缝。裂缝长短不等，有部分裂缝长度贯穿整个坝段，高程233m的越冬水平缝贯穿了42个坝段，缝宽0.2～3mm，最大缝深达6.0m。阎王鼻子水库位于辽宁西部朝阳市境内，坐落于朝阳市上游25km处的大凌河干流。1998年3月中旬，在溢流坝段越冬面上游新老混凝土结合部位出现了水平裂缝。松月大坝和满台城大坝建成后不久越冬水平面即出现自上游至下游的贯穿性裂缝，导致坝后坡面出现大面积渗流，进入冬季后，坡面渗流形成大面积冰弧。新疆某碾压混凝土重力坝最大坝高51m，多年平均气温8.8℃。虽然施工过程中也采取了严格的温控措施，但大坝越冬水平面仍然出现了开裂现象。新疆某大坝地处严寒地区，大坝最大坝高71m。大坝浇筑后的第一个冬季过后，就发现6#～9#四个发电引水坝段越冬水平面裂缝张开，下游面出现渗水现象，导致冬季下游坡面大量挂冰。

从国外工程来看：位于日本本州岛北部秋田县的玉川碾压混凝土坝，坝高100m，1987年建成，虽然施工期间采取了较严格的温控措施，但连续几年发生了越冬层面水平施工缝的开裂。

可见，在寒冷地区修建碾压混凝土重力坝，越冬结合面的开裂是一个普遍现象，而一旦越冬结合面出现水平裂缝，则可能影响坝体的整体性和稳定性。如果裂缝贯穿上、下游，则会出现渗水现象，在冬季大坝下游坡形成大量挂冰，影响坝体的安全及耐久性。因此，必须对寒冷地区碾压混凝土重力坝的越冬结合面防裂问题进行深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，可有效防止和减少坝体因越冬结合面而出现水平裂缝，易于施工，且便于后期维护、更换，使用成本大幅度较低。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，包括以下步骤：

步骤一：即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，上、下游侧内分别预埋钢筋网片，一半埋在老混凝土内，一半外露；老混凝土上游端，预埋两道铜片止水，一半埋在老混凝土内，一半外露；

步骤二：冬歇期过后，浇筑新混凝土前，在钢筋网片内侧，在老混凝土表面分别剔槽，槽内埋设半圆形钢管，内填沥青油麻；

步骤三：然后在老混凝土表面上游端填压高压闭孔板；老混凝土下游端设置PVC管作为预裂孔，管内填充沥青油麻，后期兼做灌浆孔；越冬面摊铺水泥浆；然后即可浇筑上层新混凝土；

步骤四：浇筑完成后，坝体上下游面分别设置聚脲涂层，其中上游聚脲涂层的越冬面处，聚脲涂层加厚。

具体地说，在经历冬歇期的下层老混凝土和冬歇期过后新浇的上层新混凝土之间，形成越冬面，其处理方法包括以下步骤：

步骤一：即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，在老混凝土内距离上游侧和下游侧一段距离沿着坝轴线方向分别预埋上游侧钢筋网片A和下游侧钢筋网片B，上游侧钢筋网片A和下游侧钢筋网片B一半埋在老混凝土内，一半外露，在老混凝土上游端与上游侧钢筋网片A之间还预埋两道铜片止水，铜片止水一半埋在老混凝土内，一半外露；

步骤二：冬歇期过后，浇筑新混凝土前，在上游侧钢筋网片A下游侧和下游侧钢筋网片B上游侧的老混凝土表面分别剔槽，上游剔槽内埋设开口面向上游的半圆形钢管A，下游剔槽内埋设开口面向下游的半圆形钢管B，并分别与上游侧钢筋网片A和下游侧钢筋网片B绑扎固定，半圆形钢管内填沥青油麻，剔槽深度与钢管半径相同，形状为1/4圆形；

步骤三：然后在老混凝土表面上游端与第一道铜止水之间填压高压闭孔板，采用水泥钉固定在老混凝土表面，高压闭孔板下游端紧贴第一道铜片止水；老混凝土下游端设置PVC管作为预裂孔，PVC管水平放置，与坝轴线垂直，管内填充沥青油麻，后期兼做灌浆孔；第一道铜片止水和下游侧钢筋网片B之间的越冬面摊铺水泥浆，然后即可浇筑上层新混凝土；

步骤四：浇筑完成后，坝体上、下游面分别设置上游聚脲涂层和下游聚脲涂层，其中上游聚脲涂层的越冬面处，在原设计厚度基础上喷涂加厚聚脲涂层。

上游侧钢筋网片A距离上游端1.5m处，下游侧钢筋网片B距离下游端0.8m处，上游侧钢筋网片A和下游侧钢筋网片B高1.5～1.8m，采用20～28mm直径钢筋，间距150～180mm。

所述预埋两道铜片止水，上游侧为铜片止水A，下游侧为铜片止水B，二者间距0.4m，铜片止水A距离老混凝土上游端0.6m处。

所述半圆钢管A和半圆钢管B直径不小于150mm，壁厚不小于3mm。

所述PVC管水平放置的管间距1.5～2.0m。

所述摊铺水泥浆厚度15～20mm。

所述加厚聚脲涂层带宽0.6～1.2m，层面上下部对称分布，喷涂厚度按照1:5～1:10的坡度渐变。

本发明的有益效果：本发明上游侧加设两道铜片止水，可有效解决层间渗漏水问题；下游侧钢筋网起限裂作用；内填沥青油麻的半圆钢管可阻止裂缝发展扩大；预裂孔(内填沥青油麻)可以使水平裂缝沿越冬层面开裂，发展至半圆钢管结束；后期如需进行化学灌浆，可直接抽出沥青油麻，利用其进行化学灌浆，化学灌浆量可大为减少；上述处理方法有效地解决坝体渗漏(沿越冬层面)及抗滑稳定问题(沿越冬层面的抗滑稳定问题)，且施工方便、快捷。

附图说明

图1是本发明全局立体示意图。

图2是本发明上游端局部详图。

图3是本发明下游端局部详图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1-3所示，本发明的严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，包括以下步骤：

步骤一：即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，上、下游侧内分别预埋钢筋网片，一半埋在老混凝土内，一半外露；老混凝土上游端，预埋两道铜片止水，一半埋在老混凝土内，一半外露；

步骤二：冬歇期过后，浇筑新混凝土前，在钢筋网片内侧，在老混凝土表面分别剔槽，槽内埋设半圆形钢管，内填沥青油麻；

步骤三：然后在老混凝土表面上游端填压高压闭孔板；老混凝土下游端设置PVC管作为预裂孔，管内填充沥青油麻，后期兼做灌浆孔；越冬面摊铺水泥浆；然后即可浇筑上层新混凝土；

步骤四：浇筑完成后，坝体上下游面分别设置聚脲涂层，其中上游聚脲涂层的越冬面处，聚脲涂层加厚。

具体地说，在经历冬歇期的下层老混凝土1和冬歇期过后新浇的上层新混凝土2之间，形成越冬面3，其处理方法包括以下步骤：

步骤一：即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，在老混凝土1内距离上游侧和下游侧一段距离沿着坝轴线方向分别预埋上游侧钢筋网片A 4和下游侧钢筋网片B 5，上游侧钢筋网片A 4和下游侧钢筋网片B 5一半埋在老混凝土1内，一半外露，在老混凝土1上游端与上游侧钢筋网片A 4之间还预埋两道铜片止水，铜片止水一半埋在老混凝土1内，一半外露；

步骤二：冬歇期过后，浇筑新混凝土2前，在上游侧钢筋网片A 4下游侧和下游侧钢筋网片B 5上游侧的老混凝土1表面分别剔槽，上游剔槽内埋设开口面向上游的半圆形钢管A 8，下游剔槽内埋设开口面向下游的半圆形钢管B 9，并分别与上游侧钢筋网片A 4和下游侧钢筋网片B 5绑扎固定，半圆形钢管内填沥青油麻10，剔槽深度与钢管半径相同，形状为1/4圆形；

步骤三：然后在老混凝土1表面上游端与第一道铜止水之间填压高压闭孔板11，采用水泥钉固定在老混凝土1表面，高压闭孔板11下游端紧贴第一道铜片止水；老混凝土1下游端设置PVC管作为预裂孔12，PVC管水平放置，与坝轴线垂直，管内填充沥青油麻10，后期兼做灌浆孔；第一道铜片止水和下游侧钢筋网片B 5之间的越冬面3摊铺水泥浆13，然后即可浇筑上层新混凝土2；

步骤四：浇筑完成后，坝体上、下游面分别设置上游聚脲涂层14和下游聚脲涂层15，其中上游聚脲涂层14的越冬面3处，在原设计厚度基础上喷涂加厚聚脲涂层16。

优选，上游侧钢筋网片A 4距离上游端1.5m处，下游侧钢筋网片B 5距离下游端0.8m处，上游侧钢筋网片A 4和下游侧钢筋网片B 5高1.5～1.8m，采用20～28mm直径钢筋，间距150～180mm。所述预埋两道铜片止水，上游侧为铜片止水A 6，下游侧为铜片止水B 7，二者间距0.4m，铜片止水A 6距离老混凝土1上游端0.6m处。所述半圆钢管A 8和半圆钢管B9直径不小于150mm，壁厚不小于3mm。所述PVC管水平放置的管间距1.5～2.0m。所述摊铺水泥浆13厚度15～20mm。所述加厚聚脲涂层16带宽0.6～1.2m，层面上下部对称分布，喷涂厚度按照1:5～1:10的坡度渐变。

上游聚脲涂层14的越冬面3处，在原设计厚度基础上喷涂加厚聚脲涂层16，加厚聚脲涂层16带宽0.6～1.2m(不含渐变段)，层面上下部对称分布，喷涂厚度按照1:5～1:10的坡度渐变。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (7)

1.一种严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，在经历冬歇期的下层老混凝土(1)和冬歇期过后新浇的上层新混凝土(2)之间，形成越冬面(3)，其处理方法包括以下步骤：

步骤一：即将经历冬歇期的老混凝土浇筑时，在老混凝土(1)内距离上游侧和下游侧一段距离沿着坝轴线方向分别预埋上游侧钢筋网片A(4)和下游侧钢筋网片B(5)，上游侧钢筋网片A(4)和下游侧钢筋网片B(5)一半埋在老混凝土(1)内，一半外露，在老混凝土(1)上游端与上游侧钢筋网片A(4)之间还预埋两道铜片止水，铜片止水一半埋在老混凝土(1)内，一半外露；

步骤二：冬歇期过后，浇筑新混凝土(2)前，在上游侧钢筋网片A(4)下游侧和下游侧钢筋网片B(5)上游侧的老混凝土(1)表面分别剔槽，上游剔槽内埋设开口面向上游的半圆形钢管A(8)，下游剔槽内埋设开口面向下游的半圆形钢管B(9)，并分别与上游侧钢筋网片A(4)和下游侧钢筋网片B(5)绑扎固定，半圆形钢管内填沥青油麻(10)，剔槽深度与钢管半径相同，形状为1/4圆形；

步骤三：然后在老混凝土(1)表面上游端与第一道铜止水之间填压高压闭孔板(11)，采用水泥钉固定在老混凝土(1)表面，高压闭孔板(11)下游端紧贴第一道铜片止水；老混凝土(1)下游端设置PVC管作为预裂孔(12)，PVC管水平放置，与坝轴线垂直，管内填充沥青油麻(10)，后期兼做灌浆孔；在第一道铜片止水和下游侧钢筋网片B(5)之间的越冬面(3)摊铺水泥浆(13)，然后即可浇筑上层新混凝土(2)；

步骤四：浇筑完成后，坝体上、下游面分别设置上游聚脲涂层(14)和下游聚脲涂层(15)，其中上游聚脲涂层(14)的越冬面(3)处，在原设计厚度基础上喷涂加厚聚脲涂层(16)。

2.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，上游侧钢筋网片A(4)距离上游端1.5m处，下游侧钢筋网片B(5)距离下游端0.8m处，上游侧钢筋网片A(4)和下游侧钢筋网片B(5)高1.5～1.8m，采用20～28mm直径钢筋，间距150～180mm。

3.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，所述预埋两道铜片止水，上游侧为铜片止水A(6)，下游侧为铜片止水B(7)，二者间距0.4m，铜片止水A(6)距离老混凝土(1)上游端0.6m处。

4.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，所述半圆形钢管A(8)和半圆形钢管B(9)直径不小于150mm，壁厚不小于3mm。

5.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，所述PVC管水平放置的管间距1.5～2.0m。

6.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，所述摊铺水泥浆(13)厚度15～20mm。

7.根据权利要求1所述严寒地区碾压混凝土坝越冬层面防止水平裂缝的处理方法，其特征在于，所述加厚聚脲涂层(16)带宽0.6～1.2m，层面上下部对称分布，喷涂厚度按照1:5～1:10的坡度渐变。

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