黄龙滩水电站水库大坝迎水面裂缝的治理

肖 伍

（湖北黄龙滩水力发电厂，湖北 十堰 442005）

黄龙滩水电站水库大坝是汉江支流堵河上的一座混凝土重力坝，于1974年1月下闸蓄水。大坝高程252m，最大坝高107m，坝顶全长371m，从左至右共分22个坝段，其中7号坝段为非常表孔泄流坝段(10m×12m)，堰顶高程为238m。8～13号坝段设置6孔潜孔溢洪道(12m×10m)，堰顶高程为227m。14号坝段设置深水式泄水孔(5m×6m)，堰顶高程为197m。17～18号坝段为电站进水口坝段，水库正常蓄水位247m。黄龙滩大坝在运行初期的检查中，发现大坝裂缝较多，既有大头中部垂直缝，也有沿浇注层的水平缝。大坝运行30多年以来，在低水位时期已对劈头裂缝进行了修补，近年对大坝迎水面裂缝进行了治理。

1 裂缝情况

2009年11月对大坝迎水面进行了检查，发现在219m高程附近出现较为严重裂缝。在8～9号坝段横缝右侧有裂缝5条。9号坝段防渗板上有裂缝1条，裂缝延伸到202m高程，并继续往下延伸。在10～11号坝段横缝右侧有裂缝1条。10坝段219.1高程右侧闸门墩上有竖向裂缝和水平裂缝各1条。在13号坝段底坎上游圆弧面前期修补的裂缝表面出现间断裂隙，并在修补的裂缝下方发现裂缝往下延伸到高程219m混凝土层间隙，延伸长度约1.8m。高程219m混凝土层间隙的上下混凝土错位20～50mm。防渗板上有裂缝1条，部分裂缝从防渗板顶平台延伸到203m，并继续往下延伸。

上述各坝段的高程219m处均有混凝土层间缝，上下混凝土错位20～50mm。底坎上游圆弧面前期修补的裂缝表面均有间断裂纹。

在1、2号机尾水右导墙加固处的上游部位有水平裂缝1条(长约8m)。在4号机组左侧，坝面裂缝(距左门槽2m)从坝顶延伸到242.6m高程处，护坡裂缝从水面延伸到水下高程230.6m。

另外，在距11～12号坝段横缝20cm及200cm右闸墩上各有1个无渗漏孔洞。在1、2号机尾水右导墙加固处的中间部位有3个淘空孔洞。

2 裂缝治理方法

大坝表面水下裂缝的处理包括水下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝的处理，以及水平与横向贯通裂缝的处理。水下裂纹参考大坝混凝土裂缝分类标准：

Ⅰ类裂缝缝宽δ＜0.2mm，缝深h≤30cm，性状表现为龟裂或呈细微规则特性。

Ⅱ类裂缝表面（浅层）裂缝，缝宽0.2mm≤δ＜0.3mm，缝深30cm≤h＜100cm，平面缝长3m≤L＜5m，呈规则状。

Ⅲ类裂缝表面深层裂缝，缝宽0.3mm ≤δ＜0.5mm，缝深100cm≤h＜500cm，缝长大于500cm，或平面大于、等于三分之一坝块宽度，侧面大于1～2个浇筑层厚，呈规则状。

Ⅳ类裂缝缝宽≥0.5mm，缝深＞500cm，侧（立）面长度h＞500cm，或平面上贯穿全坝段的贯穿裂缝。

2.1 Ⅰ-Ⅱ类裂缝的处理

将裂缝两侧各50cm、顺缝长方向两端各延伸50cm的范围打磨并清理干净，涂刷两道HSL底胶，底胶厚度不小于2mm。对于表面不平整区域，需用HSL环氧胶泥找平。涂刷完成后，粘贴宽度为80cm的SR防渗盖片，如图1所示。在SR防渗盖片上铺一层宽80cm、厚6mm的PVC板保护层。PVC板两侧用不锈钢压条压紧，利用膨胀螺栓将不锈钢压条固定在混凝土结构面上。为了防止因打膨胀螺栓而造成渗漏和提高膨胀螺栓的耐久性、抗拔力，可在螺栓孔中注入适量的锚固剂，使膨胀螺栓和混凝土结构成为一体，达到类似于植筋的效果。

图1 Ⅰ-Ⅱ类裂缝处理示意图（单位：cm）

2.2 Ⅲ-Ⅳ类裂缝的处理

处理程序为灌浆—开槽—清理—涂刷底胶并找平—粘贴盖片—保护板施工。

先对裂缝进行斜孔灌浆。之后骑缝凿“V”形槽，槽口宽度5cm，槽深3cm，开槽范围为沿整条裂缝并向两端各延伸50cm。将裂缝两侧各50cm、顺缝长方向两端各延伸50cm的范围打磨并清理干净，将槽内的渣屑清理干净。向槽内的混凝土面涂刷底胶，向槽内嵌填塑性止水材料SR2。将裂缝两侧各50cm、顺缝长方向两端各延伸50cm的范围涂刷两道HSL底胶，底胶厚度不小于2mm。对于表面不平整区域，需用HSL环氧胶泥找平。涂刷完成后，粘贴宽度为80cm的SR防渗盖片，如图2所示。在SR防渗盖片上铺一层宽80cm、厚6mm的PVC板保护层。PVC板两侧用不锈钢压条压紧，利用膨胀螺栓将不锈钢压条固定在混凝土结构面上。

2.3 水平与横向贯通裂缝的处理

水平裂缝与横缝贯通部位采用裂缝端头封闭加局部横缝灌浆的方式。在距贯通处四边各30cm的地方骑缝进行钻孔，并采用SR2止水材料和聚合物砂浆进行封堵，然后在贯通处进行横缝灌浆处理。

2.4 水下空洞的处理

闸墩空洞的处理采用锚筋-钢筋网-水下环氧混凝土结构。

首先进行水下复查，以确定空洞最新的破坏情况及修补工程量。对损坏部位的混凝土、钢筋头进行清理恢复，对接茬面的老混凝土进行凿毛处理。为了克服新老混凝土结合强度低这一薄弱环节，以30cm的纵横间距植入Ⅱ级Φ16螺纹锚固钢筋（不少于4根），锚固深度30cm，内配双向钢筋网，钢筋网与锚筋焊为一体，通过锚固钢筋和钢筋网把新老混凝土连成整体，以提高结构整体受力性能。坑内浇筑水下环氧混凝土，立面和斜面冲坑需立模浇筑，模板采用厚度为1cm的木板制作，用射钉固定，如图3所示。

图3 空洞修补结构示意图（单位：mm）

尾水右导墙空洞的修补方式与闸墩相同，但考虑到此处空洞尺寸较大，锚筋间距取为50cm，采用双向钢筋网。由于浇筑量较大，需采用钢模板并用膨胀螺栓固定。最后浇筑能够自流平、自密实的UWB水下不分散混凝土，混凝土标号为C35。

3 结语

黄龙滩水电站大坝裂缝治理历时2月，严格按照设计方案施工，施工过程和完工验收均进行水下摄像，岸上实时监控。经过测量检查，各处理部位均处于稳定状态，未出现发展裂缝，裂缝处理效果满足预定要求。但仍然需要定期对大坝进行水下检查，随时掌握水下混凝土状态，及时处理缺陷，确保大坝安全运行。

工程实践说明，只有在设计和施工过程中全面、细致地考虑各种影响因素，严格执行有关规范，弄清裂缝出现的原因，采用正确的处理方法，大坝裂缝是可以得到控制和预防的。

[1]GB/T 5144-200 水工混凝土施工规范[S].

[2]GB/T 5117-2000 水下不分散混凝土试验规程[S].

[3]GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[4]GBJ 119 混凝土外加剂应用技术规范[S].

[5]JTJ 268-96 水运工程混凝土施工规范[S].

[6]JTJ 275-2000 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范[S].