雙江口大壩心墻蓋板裂縫原因分析與處理措施探討

曹 優(yōu) 蘭, 何 軍

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司,四川 成都 610213)

1 概 述

雙江口水電站為一等大(1)型工程,位于四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康市、金川縣境內(nèi)的大渡河上源河流——足木足河與綽斯甲河匯合口以下約2 km處。樞紐工程由礫石土心墻堆石壩、右岸洞式溢洪道、深孔泄洪洞、放空洞和左岸豎井泄洪洞以及地下引水發(fā)電系統(tǒng)等建筑物組成。大壩為礫石土心墻堆石壩,壩頂高程2 510 m,最大壩高315 m。

該大壩心墻高程2 265 m以下河床的部分基礎(chǔ)于2018年10月29日開(kāi)挖至基巖面高程,2018年11月18日壩基開(kāi)挖完畢,2019年3月25日進(jìn)行了首倉(cāng)混凝土澆筑施工(河床段第19號(hào)塊)。2019年5月16日,河床段心墻基礎(chǔ)固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)啟動(dòng),并于2019年7月29日完成生產(chǎn)性試驗(yàn)。截至2022年6月,河床段蓋板、廊道全部澆筑完成(共23個(gè)單元);左壩肩蓋板已澆筑61個(gè)單元,廊道已澆筑8個(gè)單元;右壩肩蓋板已澆筑51個(gè)單元,廊道已澆筑8個(gè)單元。

該大壩自2019年7月6日發(fā)現(xiàn)首條裂縫以來(lái),截至2022年6月,工程建設(shè)管理單位高度重視心墻蓋板出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題,先后多次組織專家組和參建單位人員查勘現(xiàn)場(chǎng),召開(kāi)專題會(huì)議分析裂縫形成的原因,研究并制定了相應(yīng)的處理及預(yù)防措施。

筆者從雙江口水電站大壩心墻蓋板施工中遇到的實(shí)際問(wèn)題入手,對(duì)大壩蓋板裂縫的分布情況、產(chǎn)生原因分析、處理方案及預(yù)防措施的制定等進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討,收集、整理并總結(jié)出復(fù)雜情況下心墻蓋板裂縫的處理方案,以供類似工程項(xiàng)目參考。

2 大壩心墻蓋板及廊道設(shè)計(jì)參數(shù)與初期蓋板裂縫產(chǎn)生的原因分析及處理

2.1 大壩心墻蓋板及廊道設(shè)計(jì)參數(shù)

左岸壩肩蓋板壩底寬度為150.27 m,壩頂寬度為14.02 m,蓋板混凝土共分為92個(gè)單元;右岸壩肩蓋板壩底寬度為150.27 m,壩頂寬度為8 m,蓋板混凝土共分為76個(gè)單元。

設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)際情況將左、右岸心墻蓋板混凝土厚度調(diào)整為65 cm,標(biāo)準(zhǔn)分倉(cāng)尺寸為16 m(寬)×20 m(高),倉(cāng)間均設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,倉(cāng)內(nèi)設(shè)置:C14單層鋼筋網(wǎng)。左、右岸壩肩蓋板混凝土為C25W10F50混凝土(二級(jí)配)。

左、右岸壩肩心墻基礎(chǔ)廊道凈空尺寸為3 m(寬)×3.5 m(高),城門洞型,底板混凝土厚100 cm,頂拱混凝土厚150 cm。心墻基礎(chǔ)廊道混凝土為C30W10F50混凝土(二級(jí)配)。左、右岸廊道混凝土共分為31個(gè)單元。

2.2 初期蓋板裂縫情況

前期施工的蓋板中有5塊出現(xiàn)了裂縫,其主要為河床水平段蓋板和廊道底板;裂縫大致為順?biāo)鞣较?從蓋板長(zhǎng)邊開(kāi)裂沿短邊發(fā)展;裂縫寬度大于0.3 mm,主要為深層裂縫或貫穿性裂縫;其相關(guān)塊混凝土于2019年3～6月澆筑,裂縫在相關(guān)塊或相鄰塊固結(jié)灌漿期間發(fā)生;縫寬隨時(shí)間總體變化不大或呈臺(tái)階狀發(fā)展,分析其可能為一次或多次抬動(dòng)造成;鉆孔發(fā)現(xiàn)裂縫呈豎直向發(fā)育。具體施工及裂縫發(fā)育情況如下:

(1)河床蓋板11號(hào)塊于2019年4月26～27日澆筑,5月30～7月15日進(jìn)行固結(jié)灌漿。2019年8月30日發(fā)現(xiàn)了1條長(zhǎng)3.1 m、縫寬0.1～0.15 mm、順?biāo)鞣较虻牧芽p,發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)其相鄰的14號(hào)塊正在進(jìn)行固結(jié)灌漿。蓋板建基面埋設(shè)的變位計(jì)監(jiān)測(cè)成果表明:固結(jié)灌漿期間蓋板抬升了23.26 mm,后期裂縫未見(jiàn)發(fā)展。

(2)河床蓋板14號(hào)塊于2019年3月26～27日澆筑,8月6～9月9日進(jìn)行固結(jié)灌漿。2019年7月6日發(fā)現(xiàn)了3條縫寬0.1～1.6 mm、順?biāo)鞣较虻牧芽p,發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)其相鄰的14號(hào)塊正在進(jìn)行固結(jié)灌漿。現(xiàn)場(chǎng)施工無(wú)法進(jìn)行裂縫的詳細(xì)測(cè)量,目測(cè)裂縫未見(jiàn)發(fā)展。

(3)河床蓋板19號(hào)塊于2019年3月25～26日澆筑,8月19～9月17日進(jìn)行固結(jié)灌漿。2019年8月24日發(fā)現(xiàn)了4條、縫寬0.1～1.25 mm、大致順?biāo)鞣较虬l(fā)育的裂縫,左側(cè)兩條呈“Y”型分布。布置在蓋板下游附近的基巖變位計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:蓋板于9月初～9月中旬抬動(dòng)了16.37 mm。

(4)左岸上游岸坡蓋板64號(hào)塊于2019年6月23～25日澆筑,此時(shí)岸坡尚未進(jìn)行固結(jié)灌漿,8月30日發(fā)現(xiàn)了3條近似豎直向發(fā)育、縫寬0.3～0.5 mm的裂縫。截至2019年9月15日,3條裂縫的寬度均呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)。

(5)河床基礎(chǔ)廊道底板3號(hào)塊于2019年6月25～27日澆筑,尚未進(jìn)行固結(jié)灌漿,7月6日發(fā)現(xiàn)了1條順?biāo)鞣较虬l(fā)育、縫寬0.15～2.25 mm的裂縫,此時(shí)相鄰的11號(hào)塊正在進(jìn)行固結(jié)灌漿。廊道底板中間部位新出現(xiàn)了1條分支裂縫,且原裂縫寬度有所增大。

2.3 蓋板裂縫產(chǎn)生原因初步分析

鑒于大壩蓋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及施工技術(shù)要求等滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求且與已有工程經(jīng)驗(yàn)相近,其導(dǎo)致蓋板混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性不大。大壩蓋板及廊道混凝土分別為C25W10F50和C30W10F50二級(jí)配混凝土,采用常態(tài)及溜槽施工。該工程使用的低熱硅酸鹽水泥、粉煤灰、花崗巖人工骨料、外加劑等原材料檢測(cè)結(jié)果總體滿足設(shè)計(jì)要求。混凝土原材料有利于蓋板和廊道混凝土的防裂抗裂。經(jīng)初步分析,得出蓋板產(chǎn)生裂縫的原因如下:

(1)高地應(yīng)力影響[2]。大壩心墻河床部位的基礎(chǔ)高程為2 195～2 205 m,呈上游低、下游高的緩坡,該段河谷形態(tài)為上游狹窄、下游較寬的喇叭狀。區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用方向表現(xiàn)為近EW向的擠壓,應(yīng)力相對(duì)集中而導(dǎo)致地應(yīng)力高,因此而在高地應(yīng)力環(huán)境下的河床巖體開(kāi)挖完成后產(chǎn)生了大量的回彈、松弛變形和裂縫,且?guī)r體裂縫大體呈順河向分布。分析認(rèn)為:固結(jié)灌漿開(kāi)始施工后產(chǎn)生的混凝土裂縫方向與巖體裂縫大體一致,河床巖體進(jìn)一步回彈、松弛變形及開(kāi)裂是導(dǎo)致蓋板混凝土產(chǎn)生隱微裂隙的一個(gè)重要因素。河床基巖裂縫與蓋板混凝土裂縫對(duì)照情況見(jiàn)圖1。

河床基巖裂縫 河床蓋板裂縫

(2)溫度應(yīng)力影響[3]。 蓋板及廊道混凝土膠材用量一般為303～349 kg/m3,局部混凝土膠材用量偏高;受施工條件制約,單倉(cāng)混凝土施工的最大時(shí)長(zhǎng)超過(guò)24 h,跨過(guò)了中午高溫時(shí)段;廊道底板及附近厚度大的部位其混凝土內(nèi)部最高溫度測(cè)值超標(biāo)6.8～16.2 ℃。

蓋板及廊道混凝土的澆筑時(shí)間為2019年3～6月,發(fā)現(xiàn)裂縫的時(shí)間主要集中在2019年8月,部分塊體發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)的混凝土內(nèi)部溫度在15～20 d內(nèi)已下降了20～30 ℃,降溫速率偏大。因此,混凝土內(nèi)部最高溫度大、日降溫幅度過(guò)大、晝夜溫差大等引起的的溫度應(yīng)力增大了混凝土開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

分析認(rèn)為:蓋板及廊道底板混凝土的基礎(chǔ)約束強(qiáng),壩址區(qū)晝夜溫差大、夜間低溫寒冷、午間日照溫高、混凝土水化過(guò)程中造成其內(nèi)部溫度高等引起的溫度應(yīng)力可能是混凝土發(fā)生表面裂縫的內(nèi)在原因之一。

(3)固結(jié)灌漿抬動(dòng)[4]。2019年5月16日,河床段心墻基礎(chǔ)固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)啟動(dòng),并于7月29日完成。混凝土蓋板固結(jié)灌漿開(kāi)始前未發(fā)現(xiàn)裂縫。自2019年8月4日開(kāi)始實(shí)施河床段常規(guī)固結(jié)灌漿施工,固結(jié)灌漿時(shí)蓋板和廊道底板抬動(dòng)時(shí)有發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)及物探成果:河床巖體的回彈松弛仍在持續(xù)發(fā)展,但固結(jié)灌漿前其變形量值較小。相應(yīng)的基巖變位計(jì)監(jiān)測(cè)成果表明:灌漿過(guò)程中其抬動(dòng)變形明顯加劇。已完工程固結(jié)灌漿的單位注入量顯示:河床段各塊的單位注灰量均超過(guò)100 kg/m。在高壓力作用下,單位注入量大的固結(jié)灌漿易造成蓋板混凝土抬動(dòng)。

綜上所述,蓋板及廊道底板混凝土裂縫是在高地應(yīng)力條件下河床巖體回彈松弛變形、固結(jié)灌漿抬動(dòng)及溫度應(yīng)力較大等綜合因素作用下產(chǎn)生的。

2.4 初期處理建議

鑒于后續(xù)固結(jié)灌漿施工的其他蓋板和廊道底板混凝土存在類似的地質(zhì)條件、混凝土施工工藝以及嚴(yán)峻的氣候條件,其蓋板和廊道底板混凝土新發(fā)裂縫的可能性較大。專家組建議:在深入分析研究的基礎(chǔ)上,做好裂縫防控的技術(shù)準(zhǔn)備。

(1)做好蓋板混凝土溫度控制是溫控防裂的根本措施。加強(qiáng)混凝土的溫度控制,控制其最高溫度不大于允許最高溫度,確保混凝土降溫速率每天不大于1 ℃;加強(qiáng)混凝土的保護(hù)工作,將保溫覆蓋措施持續(xù)至壩體填筑時(shí);先澆筑因超挖形成的填塘混凝土或地質(zhì)缺陷處理的混凝土,并采取降溫措施使其冷卻到一定溫度。

(3)控制固結(jié)灌漿引起的蓋板和廊道底板混凝土抬動(dòng)影響是防控裂縫的主動(dòng)措施。需要改進(jìn)固結(jié)灌漿施工工藝,在施工中控制灌漿壓力以滿足混凝土或巖石面不抬動(dòng)為原則進(jìn)行低壓慢灌,確保淺層固結(jié)灌漿不發(fā)生或少發(fā)生抬動(dòng);研究利用灌漿孔或采取局部增設(shè)鉆孔等方法以減小灌漿時(shí)蓋板及廊道底板下巖體承壓水產(chǎn)生的浮力影響。

(4)混凝土蓋板的抬動(dòng)對(duì)“T”型止水結(jié)構(gòu)的受力影響大,建議研究改善“T”型止水結(jié)構(gòu)受力的工程措施,必要時(shí)在蓋板結(jié)構(gòu)縫間增設(shè)跨縫鋼筋。

(5)初期發(fā)生的蓋板裂縫屬結(jié)構(gòu)性裂縫,對(duì)其除采取化學(xué)灌漿處理外,尚需研究對(duì)縫面采取覆蓋封閉處理的工程措施。

(6)針對(duì)兩岸岸坡巖體卸荷松弛較強(qiáng)烈的部位研究適當(dāng)加強(qiáng)錨固的必要性和可能性。

(7)在后續(xù)施工過(guò)程中合理安排帷幕灌漿和壩體填筑的施工時(shí)序,以滿足帷幕灌漿時(shí)蓋板及廊道上部有一定高度的壩體壓重,盡量減小蓋板及廊道帷幕灌漿時(shí)可能產(chǎn)生的抬動(dòng)。

2.5 初期實(shí)施的處理措施

為有效控制混凝土裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展并做好河床基巖的灌漿工作,尤其是防滲線一帶的灌漿工作,考慮并采取了以下措施。

2.5.1 設(shè)計(jì)措施

檢索算法效果對(duì)比如圖3所示。由圖3可知，本文應(yīng)用環(huán)境(查詢結(jié)果不多于5條)限制，lucene的排序算法查準(zhǔn)率不高，使用本文設(shè)計(jì)的3種計(jì)算方法，查準(zhǔn)率較高，檢索出的結(jié)果精確度較高。3種算法比較，結(jié)果表明，歸一化算法的查準(zhǔn)率稍高于其他兩種算法。筆者認(rèn)為，項(xiàng)目(湖南農(nóng)業(yè)信息平臺(tái))運(yùn)行初期，歸一化算法在檢索上優(yōu)勢(shì)明顯；但當(dāng)數(shù)據(jù)量為海量時(shí)，向量空間模型的優(yōu)勢(shì)將得到體現(xiàn)。本文在農(nóng)業(yè)檢索方面只做了基礎(chǔ)的研究工作，隨著農(nóng)業(yè)知識(shí)庫(kù)的不斷完善，算法需要不斷的改進(jìn)。

(1)在河床廊道以及部分蓋板上布置長(zhǎng)觀孔,中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)河床基巖部位的變化情況;對(duì)壩基監(jiān)測(cè)措施進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化調(diào)整,加強(qiáng)對(duì)基巖應(yīng)力與變形的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這些措施為設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整、施工工藝的改進(jìn)提供依據(jù)。其中河床廊道的長(zhǎng)觀孔可長(zhǎng)期使用,而對(duì)于布置在蓋板上的長(zhǎng)觀孔則需在壩體開(kāi)始填筑時(shí)予以封堵。

(2)對(duì)于固結(jié)灌漿,采取降低第二段及后續(xù)段的卡塞位置、適當(dāng)降低終孔壓力并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整的措施。

(3)利用固結(jié)灌漿Ⅰ序孔補(bǔ)打部分深錨筋,適當(dāng)加強(qiáng)蓋板的錨固效果。

(4)將蓋板及廊道裂縫的消缺處理安排在壩體即將填筑前進(jìn)行。

(5)利用河床廊道(以及岸坡廊道),在壩體填筑到一定階段后根據(jù)監(jiān)測(cè)或檢查情況進(jìn)行必要的補(bǔ)充灌漿以加強(qiáng)防滲線一帶的灌漿效果。

(6)將河床的帷幕灌漿以及基坑范圍內(nèi)低高程岸坡的帷幕灌漿安排在壩體填筑超出基坑范圍(2 245 m高程)并確認(rèn)其基巖回彈變形終止后進(jìn)行。

2.5.2 施工措施

(1)合理有序地安排灌漿孔位和時(shí)序,避免灌漿孔位過(guò)于集中。

(2)加強(qiáng)灌漿過(guò)程中的抬動(dòng)監(jiān)測(cè)并及時(shí)采取限壓限流措施。

(3)大壩填筑前進(jìn)行蓋板裂縫消缺處理時(shí),首先全面、系統(tǒng)地排查裂縫,然后編寫(xiě)具體的施工方案并嚴(yán)格處理到位。

(4)持續(xù)觀察、監(jiān)測(cè)蓋板及廊道施工縫、結(jié)構(gòu)縫的變形情況。在壩體填筑到一定階段后根據(jù)監(jiān)測(cè)或檢查情況進(jìn)行必要的補(bǔ)充灌漿。

3 蓋板裂縫處理后的跟蹤檢查

(1)固結(jié)灌漿前的裂縫檢查情況。大壩河床段蓋板、左右岸岸坡心墻基礎(chǔ)混凝土蓋板及大壩基礎(chǔ)廊道固結(jié)灌漿前,項(xiàng)目部聯(lián)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師及基礎(chǔ)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)管理人員一道對(duì)已達(dá)到混凝土齡期的單元進(jìn)行了混凝土裂縫情況檢查并進(jìn)行了工作面移交。本次跟蹤統(tǒng)計(jì)內(nèi)容為:2019年10月18～2021年5月3日對(duì)高程2 260 m以下的混凝土單元進(jìn)行檢查的情況。

對(duì)于左岸岸坡心墻基礎(chǔ)混凝土蓋板、大壩基礎(chǔ)廊道及河床段混凝土蓋板共計(jì)檢查了 21個(gè)單元,其中16個(gè)單元混凝土表面出現(xiàn)了裂縫,共計(jì)39條。

針對(duì)右岸岸坡心墻基礎(chǔ)混凝土蓋板、大壩基礎(chǔ)廊道共計(jì)檢查了24個(gè)單元,其中13個(gè)單元混凝土表面出現(xiàn)了裂縫,共計(jì)26條。

(2)化學(xué)灌漿處理[5]后新增裂縫的普查。在高程2 240 m以下裂縫處理完成后,于2021年8月29日再次對(duì)(高程2 227～2 240 m)混凝土蓋板裂縫進(jìn)行了普查,發(fā)現(xiàn)新增裂縫106條,裂縫總長(zhǎng)度為722.2 m。2022年2～4月(填筑前)再次對(duì)(高程2 240～2 260 m)混凝土蓋板裂縫進(jìn)行了普查,發(fā)現(xiàn)新增裂縫148條,裂縫總長(zhǎng)度為723.5 m。高程2 260 m以下裂縫處理完成后,共新增裂縫254條。蓋板初期裂縫化學(xué)灌漿處理后發(fā)現(xiàn)的新增裂縫分布情況見(jiàn)圖2。

圖2 化灌處理后新增裂縫分布圖

(3)跟蹤檢查結(jié)果。通過(guò)對(duì)上述檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總后發(fā)現(xiàn):在無(wú)外力推動(dòng)下,混凝土蓋板產(chǎn)生裂縫的比例較小,總占比為3.91%(固結(jié)灌漿前為65條/總體裂縫1 663條)。混凝土蓋板第一次裂縫處理完成后,由于長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行填筑料覆蓋,發(fā)現(xiàn)新增裂縫254條,總占比為15.27%。

4 蓋板裂縫產(chǎn)生原因的深入分析及處理

4.1 裂縫產(chǎn)生原因的分析

根據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)的情況,專家組在初步分析裂縫成因的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)裂縫增加的原因進(jìn)行分析如下:

(1)蓋板混凝土澆筑及灌漿完成后,由于原規(guī)劃河口石料場(chǎng)壁畫(huà)保護(hù)問(wèn)題而導(dǎo)致重新選取備用飛水巖石料場(chǎng)的原因,導(dǎo)致大壩填筑未及時(shí)進(jìn)行,最終導(dǎo)致蓋板施工完成后長(zhǎng)時(shí)間外露。

(2)混凝土原材料質(zhì)量不穩(wěn)定,波動(dòng)較大,部分指標(biāo)未達(dá)到設(shè)計(jì)配合比要求,不利于蓋板和廊道混凝土的防裂抗裂。

(3)混凝土供應(yīng)方面:鑒于從砂石骨料生產(chǎn)、混凝土拌制到混凝土澆筑系由多家施工單位完成,整個(gè)混凝土生產(chǎn)鏈過(guò)于復(fù)雜,進(jìn)而造成混凝土質(zhì)量控制難度大。

(4)固結(jié)灌漿方面:嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案指定的初期處理措施要求進(jìn)行固結(jié)灌漿施工。由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的固結(jié)灌漿壓力已經(jīng)控制到最低,灌漿過(guò)程中采取了低壓(設(shè)計(jì)壓力下限)、濃漿、限流(20 L/min)、限壓等措施。灌漿過(guò)程受到了嚴(yán)格監(jiān)控,過(guò)程透明。但在上述條件下蓋板抬動(dòng)現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。

(5)兩岸邊坡開(kāi)挖完成后長(zhǎng)期裸露,巖石進(jìn)一步風(fēng)化、卸荷、松弛,裂隙串通性增強(qiáng)且開(kāi)挖階段施工的錨桿拉拔力降效,將會(huì)進(jìn)一步增加蓋板抬動(dòng)的可能性。

(6)從孔內(nèi)成像資料及現(xiàn)場(chǎng)巖層走向分析,兩岸岸坡巖層節(jié)理多為順坡走向(垂直于鉆孔方向),灌漿時(shí)漿液擴(kuò)散范圍遠(yuǎn),受力面積大,雖然灌漿壓力已采取有效措施控制,但由于其受力面積大,從而亦導(dǎo)致壓強(qiáng)隨之而增大,也加大了產(chǎn)生蓋板抬動(dòng)的可能性。

(7)兩岸蓋板混凝土坡面為高陡邊坡(其中右岸坡度約為55°～65°、左岸為45°～55°),且混凝土蓋板厚度僅為0.5 m/0.65 m,較類似工程明顯偏小,在高陡邊坡的情況下其蓋重分解為法向、順坡向兩個(gè)方向的分力,其坡度越陡,作為抗抬動(dòng)法向上的蓋重分力越小,發(fā)生抬動(dòng)的可能性越大。

(8)由于固結(jié)灌漿每段灌漿前的裂隙沖洗均為帶壓沖洗,而大面積頻繁的帶壓沖洗增加了發(fā)生劈裂破壞的可能性,且?guī)簺_洗易形成瞬間壓力增大,從而導(dǎo)致蓋板發(fā)生破壞性抬動(dòng)。

綜上判斷認(rèn)為:蓋板裂縫依然是因高地應(yīng)力、溫度應(yīng)力、固結(jié)灌漿抬動(dòng)等綜合因素導(dǎo)致,而蓋板長(zhǎng)期未覆蓋則導(dǎo)致裂縫發(fā)展加劇。

4.2 后續(xù)處理建議及措施

(1)在控制原材料質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)一步研究將混凝土設(shè)計(jì)齡期延長(zhǎng)至90 d,優(yōu)化混凝土配合比以降低水泥用量,控制混凝土溫升,進(jìn)一步提高混凝土防裂抗裂的能力。

(2)鑒于該工程地處高原,晝夜溫差大,后續(xù)需進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土澆筑后的保溫保濕養(yǎng)護(hù),適當(dāng)提前或延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)。

(3)加強(qiáng)對(duì)固結(jié)灌漿壓力的控制和抬動(dòng)監(jiān)測(cè),一旦有抬動(dòng)跡象即停灌待凝以有效降低固結(jié)灌漿對(duì)蓋板的損傷;研究并優(yōu)化各孔序灌漿孔的施工順序,避免群孔效應(yīng)的出現(xiàn)。

(4)在不降低裂縫處理要求的前提下研究取消縫面刻槽處理的措施,對(duì)縫面進(jìn)行封閉處理;采用柔性蓋片或涂覆材料封閉的措施代替刻槽處理;采取試驗(yàn)和調(diào)研結(jié)合的方式優(yōu)選并確定縫面封閉材料和化學(xué)灌漿材料及工藝參數(shù)。

(5)岸坡蓋板混凝土澆筑前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建基面的清理,對(duì)軟弱擠壓破碎帶等地質(zhì)缺陷采取一定深度的清理、刻槽置換混凝土等處理措施。

(6)對(duì)于未澆筑部位,應(yīng)采取錨桿加密、加深(深度應(yīng)超過(guò)灌漿深度)的措施;加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)錨桿的入巖深度及“L”型筋與混凝土鋼筋連接的有效性。

(7)對(duì)于岸坡心墻基礎(chǔ)蓋板區(qū)域,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在合適的位置布置隨機(jī)減壓排水孔。

4.3 后續(xù)裂縫處理的實(shí)施情況

對(duì)于后續(xù)裂縫的處理充分考慮了專家組提出的處理意見(jiàn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)心墻蓋板的施工進(jìn)展情況,設(shè)計(jì)單位采取了優(yōu)化混凝土齡期及配合比、加深加密未澆筑部位錨桿的數(shù)量、增設(shè)“L”型連接筋及破碎帶刻槽以及布置隨機(jī)減壓孔等措施;而施工單位則采取了在嚴(yán)格控制灌漿原材料的同時(shí)優(yōu)選了裂縫處理材料、處理工藝和工序以及加強(qiáng)保溫、保濕養(yǎng)護(hù)等措施。目前大壩蓋板混凝土施工已過(guò)半。采取上述處理措施后大壩心墻蓋板裂縫情況已得到有效控制。

5 結(jié) 語(yǔ)

堆石壩心墻蓋板裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣,與施工環(huán)境息息相關(guān)。雙江口水電站大壩心墻蓋板在排除設(shè)計(jì)和施工因素的情況下出現(xiàn)了高地應(yīng)力、溫度應(yīng)力、灌漿抬動(dòng)、長(zhǎng)期未填筑覆蓋等多種前所未遇的復(fù)雜情況,在大壩心墻蓋板施工的不同時(shí)段出現(xiàn)了不同狀況的裂縫。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和探索,裂縫的處理和預(yù)防措施已趨于完善,裂縫治理和控制效果尚可。筆者收集并整理了裂縫治理過(guò)程的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),對(duì)于堆石壩心墻蓋板施工裂縫預(yù)防具有重要的意義,亦為今后的類似工程建設(shè)提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn),具有重要的參考價(jià)值。