混凝土大坝水下裂缝修补技术

混凝土大坝水下裂缝修补技术

摘要：混凝土大坝普遍存在缺陷问题,如混凝土开裂、冲蚀、剥落等,对于水面以上的缺陷,可以有多种处理材料与工艺,但对于水下部位的缺陷,受修补材料、设备及工艺的限制,长期以来一直得不到有效的解决。曾有一些工程采用传统方法进行过处理,但效果均不太好、寿命也不长。本文针对水下混凝土结构易产生的损伤及老化，介绍了裂缝防渗修补、冲坑和淘洞修补等几种修补加固技术及其水下施工方法和材料。这些修补技术在实际运用中均收到了良好的效果，保证了结构的可靠性。

关键词：防渗；修补；加固

Abstract: the concrete dam universal existence defects, such as concrete crack, erosion, pineapple, for over the water of the defect, can have a variety of material handling and the craft, but for underwater parts of the defect, the repair materials, equipment and process the limit, has long been without effective solution. Had some project to adopt the traditional method with, but the results were not so good, life is not long. This article in view of the underwater concrete structure easy generation damage and aging, introduces the anti-seepage repair cracks, scouring pit and tao hole to wait for a few kinds repair reinforcement repair technology and underwater construction method and material. These repair technology in actual use are received good results to ensure the reliability of the structure.

Keywords: seepage control; Mended; reinforcement

0引言

随着运行时间的增长，大坝水下结构受到水流长时间冲刷和侵蚀，越来越容易产生缺陷和老化，并且难于观测和及时维护，水工结构的整体安全性也随之降低，以致不满足要求。因此必须针对水下结构损伤的性质和程度，采取适当的修补措施，恢复结构的整体性，提高结构物的稳定性和耐久性，所采用的处理措施也应具有施工方便、成本低、工期短等特点。

1水下混凝土结构病害分类

水下混凝土结构物损伤的主要表现形式有两种：一是由于各种作用引起的强度破坏，二是由于各种作用造成的裂缝或抗渗能力不足引起的渗漏。从现象上来看，主要可归纳为裂缝、渗漏和剥蚀三种形式。

1．1裂缝

裂缝是混凝土建筑物最普遍的病害之一，它的形成往往是多种因素联合作用的结果。裂缝按成因可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、沉降裂缝、冻胀裂缝、碱骨料反应缝等；按裂缝开度变化分为稳定裂缝、张合裂缝、扩展缝等；按裂缝深度可分为表层缝、深层缝和贯穿缝等。

1．2渗漏

水下结构物渗漏，按渗漏的形态可分为点渗漏、线渗漏、绕流渗漏等。

(1)点渗漏和绕流渗漏一般由混凝土施工质量差造成。点渗漏的源或是一点或是多点，多点渗漏是弥漫性的，渗漏点分散，范围较广；绕流渗漏是混凝土结构与另外介质的接触部位，水流沿阻力小的空间通道形成的渗漏。

(2)线渗漏的发生率高，可分为病害裂缝渗流、接触缝和伸缩缝渗漏。在裂缝渗漏中，贯穿性裂缝是产生渗漏的主要原因之一，而渗漏程度也与裂缝的性状(宽度、深度和分布)有关。伸缩缝渗漏主要是由于止水结构失效所致。

1．3剥蚀

常见的混凝土剥蚀破坏有冻融破坏、冲刷与空蚀破坏、钢筋锈蚀破坏及化学侵蚀破坏四种。其中，冲刷破坏是水下混凝土结构物最常见的破坏形式之一。水工建筑物的过流部位，由于长时间受水流(特别是高速水流)的冲刷、侵蚀以及砂石的磨损，过流面往往容易发生冲刷破坏，易形成冲坑和掏洞(产生在平面的冲刷破坏称为冲坑，立面上的破坏称为掏洞)，进而造成骨料、钢筋的裸露甚至缺失，发展下去将改变结构的受力性能，产生安全隐患。

2裂缝修补技术

修补前要进行结构物水下检查，细致观察缺陷的特征，对其进行整体分析，找到破损原因，根据修补目的并针对不同的缺陷类型采取相应的修补措施。一般根据水下裂缝修补的目的性、针对性和适应性原则，修补方法的选择需要考虑以下几个因素：

(1)判断裂缝产生的原因是什么，裂缝是稳定缝还是张合缝；

(2)修补的主要目的是什么，是减少渗漏还是需要补强加固。水工混凝土结构裂缝水下修补技术按其目的和适用条件，主要可分为柔性修补和刚性修补两类。

2．1 裂缝柔性修补

2．1．1技术概要

属于防渗漏修补，着力于结构抗渗和止漏，同时不会对结构强度和功能造成损害，适用于张合裂缝，大坝的伸缩缝、沉降缝、温度缝均属此例。

柔性修补主要采用塑性止水填料进行嵌缝封堵，再加盖塑性止水盖片达到表面防渗的目的。其结构形式必须适应裂缝开度随外因的变化，防渗材料必须具有较好的弹塑性。柔性防渗止漏结构应具有二重以上的防渗措施，增加防渗止漏效果和耐久性；任何一个可能的渗漏部位、缝隙和局部点，都应采用水下密封胶进行封堵，使防渗止漏结构和原混凝土结构形成无任何渗漏路径的整体，见图1。

图中3种柔性修补结构均能满足防渗止漏的要求，实际工程中可根据损伤的性质和经济、技术要求进行选择。

2．1．2主要工艺

根据设计要求，骑缝开凿一定深度的v型槽或U型槽。V型槽建议尺寸为宽50 mm，深40 mm；U型槽建议尺寸为上底宽80 mm，下底宽30mm，深度60 mm。用高压水清理槽内杂物，槽内嵌填塑性止水材料，并形成高约20mm的鼓包，然后沿缝粘贴防渗盖片，盖片宽度约为500 mm，并在盖片两侧用扁钢压条和不锈钢螺栓固定。螺栓间距不宜大于50cm，扁钢压条排距不大于100 cm，可采用对接方式连续固定。最后用水下粘结胶封边，使防渗结构形成密闭的整体。

2．2裂缝刚性修补

说明：

1--SR防渗材料；2-SR盖片；3--不锈钢盖板

4-底胶；5-裂缝；6--坝面：

7-SXM快速封堵剂；8-膨胀螺栓