浅谈应村水库大坝溢流面裂缝处理

浅谈应村水库大坝溢流面裂缝处理

喻高涵

浙江龙川水利水电开发有限公司  浙江省丽水市 323300

摘要：水库建筑物混凝土，以溢流建筑物应用较多，而溢流面出现裂缝又是病险水库的常见现象，本文就应村水库大坝溢流面裂缝处理措施进行了分析，达到完善修补的效果，以供同类现象工程参考。

关键词：大坝；溢流面；裂缝处理；

前言：运行几十年的水库因各种原因，大坝溢流面极容易出现裂缝现象，这种现象是常见的，但也是需要引起重视。

1工程概况

应村电站拦河坝为混凝土面板堆石坝，大坝坝顶高程438.5m，最大坝高67.5m，坝顶宽5.0m，坝顶长161m。溢洪道位于左岸坝头，由进水渠、泄洪闸控制段、泄槽、边墙和挑流鼻坎以及出水渠等组成。泄洪闸溢流堰堰顶高程430.0m，每孔净宽8.0m，总净宽24.0m，设3扇8m×6m露顶式弧形钢闸门控制泄洪,闸室中墩厚2.0m,边墩顶宽1.5m。闸室下游为泄槽,位于桩号溢0+014.00～溢O+084.40m，水平投影长度70.4m，纵坡1∶3.4，槽断面为矩形，其中桩号溢0+014.00～溢0+029.0m段宽度从28.0m渐变到24.0m，下游段为等宽24.0m，槽底钢筋混凝土底板厚50cm。

2裂缝成因及危害

应村水库大坝自2003年蓄水至今已运行20年，溢洪道溢流面表面主要经历泄洪时水流流速大、冲蚀磨损较大、振动较大、水流反冲回旋明显、混凝土相对单薄、溢流面混凝土碳化老化明显等，加之溢洪道泄槽范围较大，施工期溢流面混凝土施工养护因素等造成较多的裂缝。目前主要存在部分混凝土裂缝、坝体接缝破损等问题。溢洪道混凝土结构裂缝深度部分已深入到钢筋层，外水入侵裂缝将导致混凝土钢筋锈蚀，钢筋锈蚀产生膨胀应力致使溢流面混凝土产生更大裂缝，影响整体钢筋混凝土的整体性、抗渗性、耐久性和稳定性;再是钢筋锈蚀降低钢筋混凝土结构强度，影响到溢洪道安全稳定;三是裂缝渗水会引起混凝土的侵蚀、溶蚀及裂缝进一步发展，最后导致混凝土结构整体性、耐久性及结构强度降低。

2裂缝情况

在水库历年现场检查总共发现溢流面裂缝约二百余米长，大部分位于溢流面泄槽范围（裂缝主要发生在桩号0+15～0+120范围段，桩号0+126之后为2012年1月加固改建范围），以水平向裂缝居多。其中大部分裂缝为缝宽1.0mm以下的表层裂缝（裂缝深度小于等于0.1倍的溢流面钢筋砼厚度），部分裂缝较大，最大缝宽达2.4mm。其中裂缝宽度在1.5mm～2.4mm的裂缝，属于浅层裂缝（裂缝深度大于0.1倍的溢流面钢筋砼厚度，实际凿开后裂缝深度小于6cm），为防止裂缝进一步发展加深影响到溢洪道的安全稳定，根据工程运行维护情况，有必要进行维修处理。主要包括:

(1)溢流面原有裂缝20条、总长约200m、最大裂缝宽度2.4mm。

(2)溢洪道左右边墙分别有4条、4条竖向总共8条约35m长。考虑到边墙裂缝为贯穿裂缝，边墙内外两侧(溢洪道左岸为山体，4条边墙裂缝外露部分长度小一些)裂缝均需进行处理，且在边墙顶部(约1m宽)进行盖帽封闭处理，以防雨水渗入。故溢洪道边墙裂缝总共32+25+8* 1=65m。需搭设约8处4m高度脚手架。

3溢流面裂缝处理施工工艺

1.清缝

采用磨光机、钢丝刷等工具去除混凝土表面的附着物、水泥浮浆以及其它杂物、污物，露出裂缝、破损等缺陷。对于溢流面横缝中的裂缝表面亦需进行清理，将槽壁的风化、松散混凝土部分彻底凿除，成U型槽后将缝槽彻底清洗干净。

2.修槽

沿溢流面裂缝清理切(凿)槽，根据裂缝大小及深浅，沿混凝土表面垂直切出宽约3cm~5cm、深4cm~6cm的U型槽，见图1。将槽壁的风化、松散混凝土部分彻底清除，对于较大的槽，对槽壁进行凿毛处理，提高粘接效果。成槽后可用高压水枪将缝槽彻底清洗干净。确保缝槽无残渣、灰尘。自然或风机人工干燥缝槽。

图1溢流面裂缝表面处理(单位:mm)

3.表面处理

用磨光机或高压水枪将U型槽边缘两侧10cm范围清理混凝土基面约0.5mm深度，实际深度应根据现场混凝土碳化深度清除要求进行。清除表面浮渣、混凝土弱化层，直到露出新鲜混凝土骨料，最后采用人工(加热，不要用火烤)干燥或风干混凝土面。

对于钢筋裸露的部位表层采用磨光机对表层混凝土及钢筋锈蚀层进行清理，直到露出新鲜混凝土骨料和钢筋原形，并剔除已造成扰动的骨料。

4.灌注环氧

在U型槽底部灌注G -2环氧灌浆液体，数小时后让环氧充分渗入裂缝深部(溢洪道泄槽段裂缝深度部分超过5cm)，并及时清除多余的环氧液体，在基面涂刷G- 2环氧底胶(需要涂刷二道的，等涂刷第一道一、二小时后涂刷)。涂刷环氧底胶应采用口齐、根硬、头软、不掉毛的扁形毛刷，涂刷时力求薄而均匀，一般先由上向下纵向涂刷一遍，再左右横向涂刷，然后对角线交叉涂刷。做到无流挂、无露底，厚度以基面不得有积液为准。底涂如因施工间隔失去粘性，应重新涂刷之后再摊铺环氧砂浆。做到有粘性但不沾手。

5.环氧砂浆回填

等底胶涂刷一、二小时(视大气温度而定，温度较高时，时间较短)干燥后，将配制的HK-UW-3环氧砂浆分层填入干燥洁净的缝槽，务必用榔头等敲击砂浆尽量压实。约数小时等环氧砂浆凝固后，上面根据裂缝宽度铺设约3mm~5mm厚度回填HK弹性环氧砂浆，起到更好的抗拉裂效果。最终找平结构面。要求嵌填密实，无脱空。对于混凝土破损严重的较大坑洞，在距混凝土表层6cm以下部位可采用最大粒径2cm石子及砂配置环氧混凝土回填压实。对于较深的破损坑洞，需进行植筋处理，每隔30cm,打孔布设φ 16mm锚筋，锚筋顶部低于修补后的表层混凝土面3cm。对裸露锈蚀的钢筋必须进行除锈处理。

6.修补基面

1)初步清理后，待基面干燥，对于表面凹凸不平的部分，修补区可刮涂弹性环氧砂浆，确保溢流面表面混凝土平顺。

2)除尘处理

采用干净的毛巾或高压风除尘处理。

7. 涂层施工(棕红色明显，不耐磨损。起到渗入裂隙、填实修补空隙作用)

待修补区域表干后，对原混凝土与修补环氧砂浆结合面表层涂刷一、二道G-2环氧基液(如需涂刷二道的，先涂刷一道，几小时后再涂刷一道环氧基液)，涂层完毕后应与周围混凝土面保持平顺。G-2环氧基液涂层不耐磨、泄洪冲刷易磨损(成屏二级溢流面反弧段30m高差，2019年多次泄洪后几近磨损)。对表层已铺设弹性环氧的部位除结合面表层外不要涂刷G-2环氧基液，以保持原有的弹性(G-2强度明显高于弹性环氧与弹性环氧胶结后会失去原有弹性)。

8.干燥养护

涂层施工结束后，需常温下干燥养护7天即可投入使用，温度低则需适当延

长养护时间。涂层表干前禁止明水，养护期间禁止暴晒、外力损坏。

结束语：

概而言之，通过上文的详细分析和论述，我们可以了解到，溢流面裂缝是水库大坝安全运行的隐患之一，如不进行处理，遇有大流量高速水流泄流时，将会使混凝土表面产生剥离等现象，严重影响混凝土的结构强度和整体稳定，水库溢流面裂缝的处理，为水库大坝的安全运行提供了保障。

参考文献：

[1]陈文渊.对水库大坝混凝土防渗面板施工技术应用的几点探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,000(017):339.

[2]余巍.水库大坝混凝土防渗面板施工技术研究[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2016(7):00226-00226.

[3]赵亚锋.水利工程大坝防渗面板施工技术研究[J].居业,2017(6):94-95.

[4田睿骁.水利大坝防渗面板施工技术初探[J].建材发展导向,2020(5):301-301.

[5]苗琳琳.水利工程中大坝防渗面板的施工技术[J].科学与财富,2018,000(008):157.