奋斗水库碾压混凝土坝裂缝控制措施.pdf

2016年第7期
黑龙江水利科技
No.7.2016
(第4卷)
Heilongjiang Hydraulic Science and Technolog
(Total No. 44)
文章编号:1007-7596(2016)07-0064-02
奋斗水库碾压混凝土坝裂缝控制措施
阚兴明,刘景全,张守文
(穆棱市奋斗水库工程建设管理处,黑龙江穆棱157500)
摘要:奋斗水库行政区划属于黑龙江省穆棱市,是一座以供水为主,兼顾防洪、发电、灌溉等
综合利用水库。工程级别为大(Ⅱ)型,主要非溢流坝、溢流坝、坝式进水口、坝后式电站和鱼
道等组成。拦河坝采用全断面碾压混凝土重力坝,是黑龙江省第1座碾压混凝土坝。文章详
细论述了碾压混凝土特点及裂缝产生原因,阐述了防止裂缝产生所采取的措施,供施工单位
参考。
关键词:碾压混凝土特点;裂缝种类;裂缝原因;控制措施
中图分类号:TV642.2
文献标识码:B
0引言
缝和灌浆系统,不需要一期冷却和二期冷却,同时,
横缝可达到30-80m一条。这种横鏠不需要立摸,
奋斗水库行政区划属于黑龙江省穆棱市,是一只需在RC每层碾压完毕后用截缝机在现场截缝
座以供水为主,兼顾防洪、发电、灌溉等综合利用水即可。所以能够节约大笔材料费和人工费。
库。工程级别为大(Ⅱ)型,主要非溢流坝、溢流坝、
3)可用当地骨料,一般不要特殊处理。常态混
坝式进水口、坝后式电站和鱼道等组成。拦河坝采凝土能用的砂砾料或人工碎石料,RC都能用。
用全断面碾压混凝土重力坝,是黑龙江省第1座碾
4)施工期可以坝顶泄流。RCC在施工过程中,
压混凝土坝。混凝土扱由于体积庞大,结构设计和如遇洪水(超过设计施工洪水频率)时,RCC可以允
施工工艺都较复杂。坝体开裂在实际工程中是一个许过水,而且不需要采取常态混凝土重力坝的纵缝
较为普遍的现象。裂缝的存在,会影响大坝的强度通水平压措施,同时还不致于因水流过坝造成冷击
和耐久性,对结构产生有害的影响;甚至引起严重的应力裂缝。
渗漏,导致工程不能正常使用,影响工程寿命和经济
裂缝产生种类及成因
效益
2.1温度裂缝
碾压混凝士的特点
水泥在水化过程中产生大量热量,混凝土结构
碾压混凝士(RCC)作为一种干硬性混合料,无内部截面和体积庞大,混凝土导热性能差,热量聚集
塌落度,工方法接近于土石坝的填筑方法,采用通仓不易散发,结构内部温度过高,加之混凝土表面热量
薄层铺料,振动碾压压实。与常规混凝土相比,无论散失快,造成混凝土内外形成温度梯度,容易产生
在材料消耗、施工效率,还是其本身性能等方面都有裂缝。
明显的优越性。
2.2干缩裂缝
1)施工速度快,建设周期短。RCC可全断面上
于缩是混凝土材料的一个重要特性,对混凝士
升,其上升速度可达到15~25m/月。
结构的耐久性有着非常重要的影响。养护阶段的混
2)坝体结构简单而经济。由于RC取消了纵凝土相对湿度为100%。拆模后、混凝土中水分向四
[收稿日期]2016-06-22
作者简介]兴明(1981-),男,黑龙江穆棱人,助理工程师;刘景全(1984-),男,黑龙江穆棱人,工程
师;刘守文(1984-),男,黑龙江穆棱人,工程师。
阙兴明,等:奋斗水库碾压混凝土坝裂缝挖制措施
第7期
周空气中扩散,内部水分散发较慢,形成湿度梯度,
从以上几个方面入手,使坝块实际出现的最高
引起于缩应力。
温度不超过坝体设计允许最高温度。试验结果:
2.3结构裂缝
1)奋斗水库坝体内部、上游面防渗层死水位以
结构裂缝主要是坝基出现不均匀沉陷时,大坝上碾压混凝土28d实测绝热温升为18.0C和
受到强迫变形,从而使大坝开裂,随着不均匀沉陷的2.6℃,拟合最终温升为21.0℃和31.7℃
进一步发展,裂缝会进一步扩大。
2)基础垫层三级配常态混凝土28d实测绝热温
3防止混凝土裂缝产生的措施
升为33.1℃,拟合最终温升为35.2℃。
3.2干缩裂缝预防措施
3.1温度裂缝预防措施
干缩是当外界环境湿度低于混凝土本身湿度
降低滉凝土发热量
时,混凝土内部水分散失引起的体积收缩变形。对
合理选择胶凝材料,控制水化热。奋斗水库碾于大体积混凝土,内部不存在干缩问题,但表面干缩
压混凝土选用中热硅酸盐水泥+粉煤灰,与普通硅
是一个不容忽视的问题,足以引起大体积混凝土的
酸盐水泥+粉煤灰相比,混凝土用水量明显减少。
表面开裂。奋斗水库试验结果,上游面防渗层、坝体
3.1.2控制坝体最高温度
内部碾压混凝土90d干缩率分别为-408x10~°和
1)通过降低混凝士浇筑温度,控制水化热温升。-395x10-°。要尽量长时间地保温和保持混凝土
①在低温季节或环境气温较低的晚上、早晨浇筑混表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够
凝土;②降低材料温度,材料堆放在凉棚内,避免阳增长强度以抵抗开裂拉应力,主要有蓄水养护和覆
光直射,或喷水冷却集料,水泥储罐应油漆成白色或盖洒水养护2种方式,养护时间一般=14d。
喷水冷却;③加冰拌合,采用冷却水或加冰拌合混擬3.3结构裂缝预防措施
土能有效降低混凝士入模温度;④避免吸收外部环
奋斗水库坝基河床部位的卵砾石、人工填筑的
境热量。
含砂低液限黏土及右岸台地表层的含砂低液限黏土
2)铺设冷却水管,在混凝土中预埋网状水管,利抗滑稳定性差,不能满足重力坝地基要求,设计已清
用管中循环冷水的流动来降低混凝土内部的温度。
除。全风化及强风化带岩体承载力较低,设计已清
3)混凝土运输过程中搭设活动遮阳棚,加快人除。在上游辅助线的河床处存在一条物探解译构造
仓速度,确保混凝土运输过程中温度回升部超破碎带,其承载力相对较低,抗滑稳定性差。台地下
过1℃。
部二长花岗岩岩体为Ⅳ类,强度低,抗滑变形性能
3.1.3分块分层浇筑
采用分层浇筑可利用层面的散热来降低混凝差,采用固结灌浆加固处理。固结灌浆孔、排距均为
4m,梅花形布置,孔深5m。
温度,分块分层浇筑有利于降低混凝土最高温度和
内外温差。
4结语
3.1.4合理设置诱导缝
奋斗水库在大坝结构、混凝土材料选择等方面
诱导缝是碾压混凝土大坝的一种温控防裂措做了很多工作,但在大坝施工、建设管理方面仍需继
施,在挡水坝段越冬停浇面上下游部位常因拉应力续探索,防止大坝裂缝产生,同样需做好层间结合研
较大而开裂,采用控制混凝土浇筑温度及对混凝土究及越冬保护研究
进行保温的方法也很难从根本上解決挡水坝段越冬参考文献:
停浇面上下游部位的不规则裂缝。重力坝的诱导缝
主要是采取平行于坝轴线的水平施工缝,且一般沿
1]于德洋,康迎春.浅谈混凝土温度应力控制及防裂措施
[J].水利天地,2011(5):41-42.
整个挡水坝段设置,一般深入坝体1~3m,其后便是
整体式碾压混凝土。