莲花水库主坝基础混凝土裂缝成因分析及对策.pdf
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1、1 4 8 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 3期( 总第 1 5 7期 ) 【 混凝土施工】 莲花水库主坝基础混凝土裂缝成因分析及对策 康 文 利 ( 厦门市汀溪水库管理处, 福建 厦门 3 6 1 0 0 0 ) 摘要 文章就莲花水库主坝基础混凝土裂缝的原因及处理对策进行 了分析。 关键词 混凝土裂缝; 莲花水库; 裂缝处理 中图分类号: T V 6 9 8 2 3 1 文章标识码: B 文章编号: 1 0 0 90 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 1 4 8 0 1 为解决莲花水库主坝工程基础混凝土 5 坝段、 6 坝段、 7 坝段局部区域 出现的裂缝 问题, 恢复
2、坝体基础混凝土防渗能 力、 整体性及强度, 必须对基础混凝土裂缝产生的原因进行分 析, 从原材料、 配合 比、 施工工艺、 后期管养等方面查找各种影 响因素, 及时整改并实施有效的补强措施, 确保主坝后续混凝 土施工质量 , 同时, 优化混凝土浇筑方案 , 杜绝裂缝再次发生, 保证坝体的施工质量与安全。 1 工 程概 况 莲花水库位于同安区西溪干流莲花溪河段上, 总库容 3 2 8 6 i n , 防洪库容 1 8 4 3 m , 为中型水库, 工程等级为级。主坝为碾 压混凝土坝, 坝顶高程为3 0 4 5 m, 最大坝高 2 9 8 5 m, 坝顶长度 3 3 3 0 i n , 坝顶宽度
3、7 0 n l , 坝体上游面垂直。 下游面坡度为 1 :0 7 5 , 其中, 溢流坝段位于河床中部 , 长4 5 0 m, 非溢流坝段分别位 于左右岸, 总长2 8 8 0 m。导流底孑 L 靠近左岸, 孔口尺寸为5 0 11 +1 7 5 m( 城门型) , 进口底高程7 8 6 m。 取水兼放空管 口靠近右 岸, 采用直径2 6 m钢管, 孔 口底高程 1 3 1 0 I n 。 2 主坝混凝土基础浇筑及裂缝情况 莲花水库工程坝体从左至右分 1 4个坝段进行浇筑施工。 5 坝段 、 6 坝段 、 7 坝段 总长 7 1 m, 5 坝段 2 6 m, 6 、 7 坝段 均为 2 2 5
4、m, 因5 坝段比较长 , 坝体基础为斜坡, 高程从 1 4 5 0 1 1 1 变化 , 根据设计要求分为5 1 、 5 2两段进行浇筑。两段分 别经过验收合格后完成第一仓混凝土浇筑施工, 6 和 7 坝段仓 面验收合格后完成第一仓混凝土浇筑施工。浇筑完成、 振捣充 分后 , 停止浇筑作业 , 进入定时洒水管养阶段。经发现。 后续 5 坝段基础混凝土局部区域出现裂缝, 随即加强观察养护, 并对 裂缝的缝长、 缝宽、 缝深进行定时监测, 连续几天裂缝缝长、 缝 宽、 缝深均无变化, 包括 6 坝段、 7 坝段后续发生的局部小裂 缝, 缝宽在0 6 51 8 3 mm之间, 为贯穿性裂缝 , 已
5、趋于稳定。 3 裂缝成 因分析 3个坝段裂缝发展情况不一, 均由表及里、 宽窄不一, 为温 度应 力引起的 温度裂 缝 。根据 裂缝 位置 、 走 向、 缝 长 、 缝 宽 、 缝 深及裂缝发展情况, 综合浇筑时的气候气温、 混凝土配合比、 施 工方法以及管养情况研究分析, 总结产生裂缝的原因如下 。 ( 1 ) 水泥品种引起的水化热过大。混凝土拌制采用的是普 通硅酸盐4 2 5 R早强水泥, 水泥出场检验报告 3 d 抗压强度达 到 2 9 4 M P a , 前期水化热过 大。 ( 2 ) 配合 比级配小间接造成水化热大。采用的配合 比级配 小 , 混凝土水泥用量大, 单位用水量大, 水化
6、热大, 混凝土 自身 收缩变形大。已浇的 5 1 、 5 一 2坝段现场混凝土浇筑采用的 泵送一级配, 6 、 7 坝段采用的是二级配混凝土。 ( 3 ) 岩石基础形成强约束区, 坝段尺寸过大。 4对策 4 1 混凝土裂缝处理 坝体基础混凝土裂缝的处理 目的, 是提高基础混凝土抗渗 能力、 整体性及强度, 其处理措施很多, 因本裂缝发生于坝基础 混凝土上 , 对防渗能力及强度要求更高, 根据现场观察, 针对 5 7 坝段基础混凝土局部 区域产生的裂缝性质、 开度 , 参考裂 缝处理实例 , 通过测试比较, 掌握各种裂缝处理措施的优缺点, 综合考虑后采用化学灌浆处理, 通过灌浆充填裂缝, 恢复坝
7、体 的整体性 , 防止渗漏, 并提高坝体强度。 灌浆材料选用杭州国电大坝安全工程有限公司生产的 HK G一2 低粘度环氧灌浆材料, 低粘度环氧灌浆材料粘度小, 可 灌性好, 与混凝土的粘结强度高, 大于混凝土本身的抗拉强度, 硬化后能与混凝土形成整体, 达到防渗补强的作用。缝面封闭 材料采用预缩砂浆, 预缩砂浆修补厚度不小于 2 5栅 , 表面要求 压实抹光。灌浆时为阻止环氧浆材向不必要的部位扩散。 在裂 缝和交接部位预先灌注水溶性聚氨酯, 聚氨酯材料具有良好的 亲水性, 遇水( 或遇潮气) 可分散、 乳化进而凝固, 其固结体是一 种弹性体 , 伸长率达3 0 0 , 固结体无毒 , 且遇水膨
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