满双河混凝土坝每个坝段的上游表面,接近坝顶部位裂缝
较少;下游面需要处理的裂缝有118条,占下游面总裂缝
总数的84.9%。因此,从裂缝分布情况看,混凝土坝上下游
面均需进行裂缝处理。
另外,从坝体混凝土试验成果看,上下游面混凝土抗
压、抗渗强度等级虽然满足设计要求,但其抗冻指标都不
满足现行设计规范要求,所以上下游面都需要进行处理。
4 混凝土坝裂缝处理方案
4.1 上游面的处理方案设计
4.I.I 处理范围确定
在检测的539条裂缝中,上游面有400条,占坝面裂
缝总数的74.2%,需要处理的裂缝有398条,占上游面裂缝
总数的99.5%,布满双河混凝土坝每个坝段的上游表面,接
近坝顶部位裂缝较少。
室内试验结果表明坝体混凝土的所有抗冻指标都不
满足现行规范要求,同时由于冻融破坏,使得表面混凝土
的容重、弹性模量质量差异较大,降低混凝土坝的使用寿
命、影响混凝土坝防渗能力。
由于双河大坝建成后一直没有蓄水,上游面施工受环
境影响不大,具备全坝面裂缝处理的施工条件。
开挖后置换新混凝土解决裂缝对坝体带来的不利影
响,主要是用来提高坝体混凝土的强度等级,尤其是坝体
混凝土的抗冻强度等级,因为现行规范对水上、水下混凝
土的抗冻要求不同,水下混凝土满足F50即可,而东北严
寒地区水上混凝土,特别是水位变化区的混凝土应满足
F300的抗冻指标要求。尽管双河混凝土坝上游面混凝土的
抗冻指标不满足现行规范的要求,但全面开挖处理的必要
性不大,死水位以下混凝土经表面处理并蓄水后就不存在
冻融问题,水上及水位变化区混凝土进行开挖置换是必要
的,在提高混凝土抗冻强度等级的同时,解决了坝体混凝
土的耐久性问题,提高了混凝土坝的使用寿命。
上部高程考虑到防浪墙和人行道建于混凝土坝上游
侧1.5 m的悬挑板上,且接近坝顶部位裂缝分布较少,为保
证坝顶结构的安全,挡水坝段悬挑板以下1.0 m范围内不
进行开挖处理,即混凝土开挖顶高程不应超过715.40 m。
因此,挡水坝段混凝土开挖顶高程定为715.40 m,河床部
位开挖底高程为698.00 m,即死水位700.00 m以下2.0 In
处;两岸坝段开挖底高程为地面以下1.5~2.0 m或建基面。
对开挖范围以外的裂缝仍需根据规范要求采用其他方法
进行处理,即上游面需要全坝面进行处理。
4.1.2 处理厚度确定
从裂缝深度检测结果看,在混凝土坝上游面400条裂
缝中,坝体表面混凝土3O cm范围内共有裂缝235条,占
坝体上游面面裂缝总数的58.8%;40 cm范围内共有裂缝
309条,占坝体上游面裂缝总数的77.3%;50 cm范围内共
有裂缝340条,占坝体上游面面裂缝总数的85.0%;深度超
过50 cm的裂缝仅有60条。
从上游面混凝土在深度为65 cm范围钻孔所取芯样
试验结果表明:坝面混凝土质量较差,坝体混凝土冻融的
破坏程度非常严重。
考虑混凝土坝表面裂缝、坝体混凝土强度等多种因
素。结合其它工程加固处理经验,确定混凝土开挖厚度60
cm ,新浇筑的抗裂混凝土厚度为60 cm。
4.1.3 裂缝处理方案设计
从基础至698.00 m高程:该范围属于水下环境,对C
类和D类裂缝化学灌浆后,采用手刮聚脲对坝面进行处理。
698.00-715.40 m高程:属于水位变化区,将坝面混凝
土挖除60 cm后,对坝面存留的D类裂缝进行化学灌浆
后,重新铺设钢筋网,打锚筋,喷混凝土界面粘结剂,再浇
筑60 cm厚的抗裂混凝土。
715.40~716.40 m高程:该范围属于露天环境,在水库
正常蓄水位以上,不是常挡水范围,与水下部分的处理方
式相同,对c类和D类裂缝化学灌浆后,采用手刮聚脲对
坝面进行处理。
坝面裂缝选用高分散性环氧类化学灌浆材料。一般
裂缝的化学灌浆钻孔采用水钻沿混凝土裂缝两侧钻跨缝
斜孔,孔深为30~60 cm(根据裂缝宽度和深度调整)单侧孔
间距6o~80 cm,在混凝土表面沿裂缝采用结构胶封缝,封
缝厚度5-8 mm,封缝宽度40 m/n。对个别贯穿性坝体横缝
需采用地质钻机钻孔,专门化灌处理。
开挖范围内新浇筑的混凝土采用抗裂混凝土,同时在
混凝土中掺加网状聚丙烯纤维及高效外加剂等以提高坝
面混凝土的限裂和抗渗能力;混凝土用锚筋挂钢筋网及混
凝土界面粘结剂与坝体老混凝土牢固连接,以增加坝的整
体性,由于老混凝土有新混凝土保护,提高了混凝土