三湾水利枢纽工程混凝土裂缝研究

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1、东北水利水电2012年第2期[文章编号]1002—0624(2012)02—0046～03三湾水利枢纽工程混凝土裂缝研究舒铁，李国栋，曹刚(辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110006)【摘要]通过对三湾水利枢纽工程所出现的混凝土裂缝成因进行研究分析，认为主要是由于内外温差引起的温度应力、地基岩石卸荷松弛变形和固结灌浆抬动等多种因素所导致的裂缝；对裂缝的处理给出了具体实施方案，采用化学灌浆并凿槽配置限裂钢筋；对今后该工程混凝土施工的防裂措施进行了讨论总结，要从结构设计、原材料选用、施工过程

2、温度控制、后期混凝土养护等多方面共同工作．以避免或减少裂缝的发生。[关键词]三湾水利枢纽；混凝土裂缝；温度应力；化学灌浆[中图分类号]TV698．2+31[文献标识码]A1混凝土裂缝O．1m，缝宽小于1．0Imn。28～30号挡水坝段备出现1-2条竖向、垂直坝轴线方向裂缝，裂缝均位于三湾水利枢纽工程位于辽宁省丹东市爱河干坝段上游面，缝长约4．0m，缝深为1．0m，缝宽小流下游，主要以承担丹东市城市供水为主，兼顾发于1．0mmo电。三湾水利枢纽工程规模为大(2)型，水库总库容1．54亿m3，主要包

3、括挡水坝段、取水坝段、泄洪2裂缝成因分析闸、电站厂房和取水泵站等建筑物。工程于2009混凝土裂缝成因复杂，多种因素相互影响，对年初开工建设，预计2012年底竣工。工程裂缝，从混凝土原材料、仓面浇筑质量、地基2009年汛期后，发现泄洪闸和挡水坝段出现条件和温度应力等方面进行了分析。混凝土裂缝。每孑L泄洪闸、坝段由下部溢流堰和上1)原材料及施工质量。采用P042．5级普通硅部闸墩组成，溢流堰为开敞式平顶堰，上、下游方酸盐水泥，未掺加粉煤灰和抗裂剂，导致混凝土内向长30．5m，平行坝轴线方向宽18．6

4、m，溢流堰体部水化热温升过高。混凝土浇筑过程中以振捣代最小厚度为2．8m，已浇筑混凝土厚度2．0m。每平仓，漏振；分段浇筑时，接头部位漏振；混凝土表个挡水坝段平行坝轴线方向长16．011，上、下游方面局部存在蜂窝、麻面，裂缝部位混凝土芯样存在向底宽约15．0m，最大坝高约25．0m，已浇筑混凝骨料分离、胶结不良、气泡等，影响了混凝土质量，土厚度10．0m。其中13号、14号泄洪闸、坝段溢增加了混凝土开裂的可能性。流堰体浇筑层水平面中部出现垂直坝轴线方向的2)地基条件。13号、14号泄洪闸、坝段地

5、基处贯穿性裂缝，缝长约30．5m，缝深约1．0ITI，缝宽小于强风化囊区，强风化岩软化后易引起坝基不均于1．0mm。15～20号泄洪闸、坝段堰体距上游面约匀变形。基础高低起伏很大及岩石有尖角，易引起10．0m处，浇筑层水平面各出现一条平行坝轴线应力集中。坝基开挖后，浅表层岩体可能出现卸荷方向的局部表面裂缝，裂缝长度约9．0m，缝深约松弛现象，建基面附近的不均匀残余变形对混凝·46·2012年第2期东北水利水电土浇筑层产生顶托作用，混凝土开裂与卸荷松弛层间距2Ocm，主筋为25的钢筋，水平间距15

6、变形有一定关系。坝段基础进行了加密、加深固结cm，垂直裂缝布置，钢筋长度4．0rn(以裂缝为中灌浆处理，固结灌浆浆液对浅表基岩中水平裂隙心，缝两侧各2．0m)；分布筋为中14的钢筋，间距产生压力充填作用，相对抬升岩面，沿片岩条带产20cm，钢筋网需超过裂缝端部(裂缝发展方向一生垂直向上的不均匀顶托力，在混凝土表面产生端)1．5m。附加拉应力，固结灌浆是混凝土裂缝产生的诱发对于28～30号挡水坝段垂直坝轴线方向的顶因素。其它坝段建基面以弱风化花岗岩为主，地基面裂缝(坝体上游面劈头缝)，不凿槽扣管，

7、直接在条件较好，裂缝多为局部表面裂缝，所以13号、14裂缝上方铺设两层限裂钢筋网。对于其它上游表面号泄洪闸、坝段的贯穿性裂缝和不良地基条件有裂缝处理方法，首先作表面清理，用高压水枪进行很大关系。中洗；然后用水充分浸透基层混凝土，不得用酸洗；3)温度作用。混凝土的温度变化，引起混凝土最后涂刷防水材料，裂缝两侧各0．25m、缝两端各体积变形，如变形受到地基或内部约束便产生温延伸O．5m的范围，涂刷HK一962增厚环氧涂料。度应力。当温度应力为拉应力并超过混凝土的抗2)贯穿性裂缝。对于13号、14号泄

8、洪闸、坝段拉强度时，就产生裂缝。浇筑层内部的温度应力主溢流堰体的垂直坝轴线方向裂缝，采用化学灌浆要受水化热温升控制，表面温度应力主要受内外处理。灌浆材料选用水溶性聚氨脂(LW，HW两温差控制，当表面被上层混凝土覆盖后，受之影种)，该材料具有良好的亲水性，遇水能均匀地分响，拉应力迅速降低，并转化为压应力。散乳化，进而凝胶固化。LW固结体为水胀性的弹该工程出现裂缝的坝段浇筑时间在春、夏季，性体，适应变形能力强、可遇水膨胀，具有弹性止白天气温较高、昼夜温差大，施工过程中未采取有水和以水止水双重功能；日