摘要：水库大坝裂缝是工程中一个较为普遍的现象，而裂缝的存在会影响坝体的强度和耐久性，对结构产生有害的影响。本文首先分析了水库大坝裂缝的类型和成因，然后详细阐述了水库大坝裂缝的处理方法。
关键词：水库大坝；裂缝；防渗；灌浆
一、水库大坝裂缝的类型和成因分析
（一）由设计或施工原因引起的裂缝
为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。混凝土配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂的重要原因。混凝土养护是使混凝土正常硬化的重要措施，养护条件的好坏对裂缝的出现有着关键的影响。混凝土浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振等会造成混凝土离析、密实度差，降低结构的整体强度。
（二）水工混凝土变形引起的裂缝
随着环境温度的变化，混凝土在无任何约束的情况下体积可以自由胀缩，但当体积的胀缩受到约束力的限制时，混凝土内部产生温度应力，当应力超过极限值时，即产生裂缝。混凝土随温度和湿度的变化要产生热胀冷缩、湿胀干缩的现象，当收缩变形受到约束时则构件将产生拉应力和拉应变，拉应变值超过了混凝土容许值时即产生裂缝。钢筋混凝土大坝体积巨大，而水与混凝土的比热值相差较大，当空气的温度和湿度发生变化时，混凝土坝体极易产生收缩裂缝，有些坝体混凝土在施工时边浇筑边养护边产生裂缝。
（三）外部荷载所引起的水工混凝土裂缝
水工混凝土承受不同性质的荷载作用而出现了不同形状的裂缝。构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时，即出现垂直于构件纵轴的裂缝。当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时，与纵轴成450°角。夹角方向主拉应力值最大，易产生斜向裂缝，并发展延伸。当混凝土大坝的基础出现不均匀沉陷时，大坝受到强迫变形，导致大坝开裂，并随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝进一步扩大。
（四）混凝土钢筋锈蚀裂缝
钢筋表层腐蚀后生成铁锈，体积可增加几倍，挤压外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力。当拉应力超过混凝土的承载能力后就将在混凝土保护层上引发顺沿钢筋的纵向裂缝，导致混凝土裂缝继续扩大。
二、水库大坝裂缝的处理方法
（一）使用低温低热混凝土
水工混凝土的水发热温升是温凝土最高温度的重要组成部分，而伴随发热温升出现的热量外散则可以降低混凝土的蓄热量和实际温升度。降低混凝土发热量主要依靠合理选配材料，如低热水泥、低水泥量、掺混合材、外加剂以及大骨料等，是大坝之类混凝土的主要裂控手段。夏季施工混凝土的浇筑温度常高达25℃～30℃。如果通过预冷材料降至10℃就等于将混凝土工程的最高温度和内外温差各降约15℃～20℃，并因此收到较大的减免温裂效果。大量实践证明：只要降到10℃以下并配合采取其它裂控措施，就不会出现值得关注的温度裂缝。
（二）浇筑施工控制
浇筑前，应清除模板内的积水，铁丝，铁钉等杂物，并以水湿润模板。使用钢模应保持其表面清洁无浮浆，检查模板和脚手架，钢筋，预埋件等符合要求后方可进行浇筑。采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距，不宜大于其作用半径的1.5倍，振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的1/2；并应尽量避免碰撞钢筋，模板，预埋管等，振捣器应插入下层混凝土5cm；要保证连续浇筑施工。
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（三）柔性处理防渗作业工序
利用柔性防渗处理技术，需要对漏水点及坝面裂缝进行处理。
一是对裂缝周边切割梯形槽，沿裂缝进行切槽，确保裂缝位于槽下口位置。槽上口宽8cm，下口宽4cm，槽深约5cm。
二是对梯形槽进行清理，利用高压水来剔除槽内残渣、泥土及碎屑，保障梯形槽内清洁，便于粘合剂与槽面进行良好粘接。
三是对梯形槽进行涂刷粘合剂，粘合剂的制备与调配要结合试验条件进行选择，确保粘合剂的粘合效果。同时，潜水员在进行水下作业时，要沿梯形槽下口面进行均匀涂抹，确保2次以上反复涂抹。
四是进行嵌填GBW填充剂，在对水系梯形槽进行粘合剂涂抹结束后，迅速填充膨胀止水条及快速密封剂，遵循“从中间到两边”的顺序来完成梯形槽嵌填膨胀止水条，并保障止水条本身与梯形槽中间良好的粘结。另外，对于GBW止水条，需要与梯形槽进行搭接时，两者搭接长度要大于15cm。对于水下密封剂的调配，也需要遵循试验条件，确保GBW膨胀止水条与密封剂良好粘结，避免受水的浸泡而影响封堵效果。
五是利用三元乙丙复合柔性止水板进行粘结。三元乙丙复合止水板在与裂缝进行粘结时，需要先对裂缝表面进行涂刷粘合剂，在止水板一侧进行涂刷粘合剂，按照从中间向两边的顺序，迅速与止水板进行粘贴，打压密实处理后，再利用不锈钢压条对止水板上下边缘进行锚钉加固。
六是对GB柔性止水板、射钉锚接点以及周边实施粘合剂封闭处理，确保防渗防漏。
（四）裂缝灌浆化学处理
从止水、止漏处理作业实践来看，为了获得封堵裂缝效果，还需要对裂缝两端进行化学灌浆处理，切实从根源上来防范绕渗问题。柔性处理技术在实施后，还需要从裂缝及两端对伸缩缝周边进行封闭处理，采用斜孔化学灌浆工艺来阻止绕渗。在作业工序上，首先要进行打斜孔，结合不同坝段裂缝情况，在坝段进行绕渗处理，因与溢流面相接，需要在裂缝两端进行布孔灌浆，并在中墩与裂缝相接处再布孔。
其次，对钻孔进行清洗并灌浆，利用密封剂在灌浆孔进行环形封闭并固定，确保灌浆嘴密封紧密。
再次，利用压水试验来进行裂缝开合度检测，判断坝体裂缝串通状况，并由此来计算灌浆压力及进浆量，防治浆液流失。在裂缝内灌浆试验前，需要对裂缝密封情况进行检查，特别是针对漏水点进行修补，确保裂面密封良好。
最后为灌浆作业，采用LW/HW水溶性聚氨酯材料，设置灌浆压力为0.3～0.5MPa，待至灌浆压力保持在0.5MPa，10min不吸浆为止，停止灌浆。
（四）柔性处理复核作业
根据库区坝体环境的特殊性要求，在进行裂缝柔性处理后，需要对裂缝防渗情况进行复核检查，利用水下墨汁点滴测漏法，对坝段防渗情况进行测试检查，未发现裂缝处GB柔性止水板发生漏水问题。
结语
综上，水库大坝多会受到裂缝问题的影响，如果不进行及时修补和止裂处理，可能诱发更大的贯穿性裂缝，为后期大坝安全运行带来危害。因此，从浇筑施工控制上，利用柔性防渗工艺，借助于裂缝灌浆化学处理，具有良好的应用价值。
参考文献：
[1]张淙皎，刘同岭，张世宝.浅议浆砌石拱坝除险加固施工安全控制[J].水利建设与管理，2011（03）
[2]赵云云.康家峡水库浆砌石拱坝除险加固设计[J].甘肃水利水电技术，2011（10）
论文作者:徐晓英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 大坝论文; 梯形论文; 应力论文; 柔性论文; 粘合剂论文; 《基层建设》2018年第27期论文;