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摘要裂缝是混凝土重力坝在设计和施工过程中必须注重的问题，它将影响大坝的质量和寿命，因此预防和减少裂缝愈来愈被人们所重视，尤其是从结构设计方面，通过采取设置人工缝——结构缝，以预防和减少裂缝。通过白石水库大坝混凝土工程实践，针对预裂结构缝的设计和施工等方面进行了探析。
关键词混凝土重力坝；预留宽槽；工作缝；诱导缝
中图分类号 TV642.3 文献标识码B文章编号 1007-5739（2009）06-0266-01
白石水库位于辽宁省北票市，距上园火车站13km，是在多泥沙的大凌河干流上修建的唯一骨干性工程。地理位置属于北方严寒地区，多年平均气温7.8℃，最低气温-11.1℃（1月）。坝型为碾压混凝土重力坝，采用RCD工法。混凝土总量为50.3万立方米，坝高50.3m，坝顶长513.0m。由挡水、溢流、底孔、电站、引水等32个坝段组成。坝体外部为常态混凝土，内部为碾压混凝土，基础底部2.0m厚为常态混凝土。预防和减少大坝混凝土工程裂缝是设计和施工中最为关注的问题，目前防止裂缝一般采取结构设计、温度控制、原材料选择、施工安排和施工质量等方面的综合措施，其中结构设计是最主要的措施，居于主导地位，在一定意义上显示出预防和减少裂缝的客观性和科学性。白石水库大坝混凝土工程在施工过程中，依据施工图设计并结合实际情况，在基岩找平层、溢流坝闸墩、越冬面等设置了预留宽槽、工作缝、诱导缝3种主要形式的结构缝。
1预留宽槽
1.1基岩找平层预留宽槽
由于坝基混凝土过长，并受基岩强约束，整体浇筑混凝土容易产生平行坝轴方向的裂缝，为此必须设置结构缝。在BL17～BL26灌浆盖板的中间部位设置预留宽槽，宽槽两侧混凝土根据施工具体情况可以同时浇筑或浇筑一侧，槽宽1.2m，槽两侧预埋二期混凝土插筋，在第2年春季当两侧混凝土充分收缩后，进行宽槽侧面凿毛，焊接插筋，浇筑膨胀混凝土，从而使宽槽两侧盖板成为整体受力结构。这种设置结构缝的形式对坝基混凝土整体性较好，但是施工比较麻烦，不得跨年度。
1.2溢流坝闸墩预留宽槽
从已完建的工程实例可知，在溢流坝闸墩部位易产生裂缝，另外从理论上也可以分析出产生裂缝的原因，首先溢流坝坝体混凝土变形和闸墩混凝土变形不同，其次是由于闸墩很长（长33.3m），如整体浇筑必将产生不受人工控制的裂缝，因此在闸墩上相对应力较小的部位设置预裂结构缝。在溢流坝闸墩sta.D.0 12.800～sta.D.0 14.000设置1.2m宽的预留宽槽，起始高程为EL111.75，宽槽上、下游两侧支立模板，预埋插筋，宽槽上、下游同时浇筑混凝土。当一期混凝土达到一定强度后，对宽槽两侧凿毛、冲洗、浇筑二期混凝土。由于施工期过长（需要跨年度施工），而且施工比较费事，因此该宽槽通过设计变更已被设置工作缝所替代。
2工作缝
2.1基岩找平层工作缝
由于在BL17～BL26基岩找平层的预留宽槽施工中存在的问题，BL6～BL16坝段大致在盖板中间部位设置工作缝，工作缝两侧（称甲块、乙块）的混凝土不能同时浇筑，一般先浇筑下游块（乙块），并预埋插筋。经过1个月左右的时间，当乙块混凝土已经大致收缩完毕时，拆除隔缝板浇筑甲块混凝土。当甲块混凝土收缩时受到锚筋的约束，工作缝的锚筋起到了传力杆的作用，从而能使甲乙块共同工作。
2.2溢流坝闸墩工作缝
在溢流坝闸墩施工时，经过2次设计变更，最后将原设计的预留宽槽变更为工作缝，这种工作缝实质上是诱导缝，具体位置布置在相对应力较小的部位，即在sta.D.0 14.000处设置一道纵缝，起始高程为EL111.75，纵缝上下游钢筋不断开，用钢板分缝，上下游混凝土同时浇筑。在EL111.90和EL112.10铺设2层限裂钢筋网（主筋∮16@200L=1500，分布筋∮12@200L=2800），这样设置工作缝避免了跨年度施工，一旦在工作缝附近产生裂缝也方便处理。
3诱导缝
由于白石水库工程位于北方严寒地区，又受到混凝土对温度的要求限制，冬季不允许进行混凝土浇筑，混凝土施工时间一般为11月底至翌年4月初。若在冬季继续浇筑混凝土将花费大量资金，参照俄罗斯的冬季施工，将花费7 000万元。在越冬面由于混凝土强度较低，拉应力小，极易产生裂缝。为了解决先浇混凝土和后浇混凝土的结合及其由于温度应力和收缩产生裂缝等问题，采取了在越冬面设置诱导缝，分散应力集中产生裂缝。
3.1上游面诱导缝
在BL27、BL28上游面EL110.75处设置缝长为1 000mm（sta.D.0 0.000～sta.D.0 1.000），2道止水，第2道镀锌铁皮止水在横缝处与紫铜止水片焊接，第1道橡胶止水在横缝处与第2道止水铆接。诱导缝端设置PVC ∮110开口管，并在距上游面1 300mm处设置钢筋网，防止裂缝向深层发展。诱导缝面不需凿毛，清洗后涂2遍EM-01海帕伦三丁元防水冷胶。
3.2下游面诱导缝
在BL18～BL28下游面EL111.5处，设置缝长3 000mm，诱导缝末端设置PVC ∮110开口管，以避免裂缝向深度发展。缝面向下游面有3%的坡度，缝面不凿毛，不铺砂浆。
4结语
预留宽槽、工作缝和诱导缝可统称为预裂结构缝，亦可称为人工缝，其目的是减少和防止裂缝的发生，保证混凝土的质量，提高大坝寿命。然而，设置预裂结构缝同时伴随着影响施工等不利因素，白石水库大坝混凝土工程实践表明，设置预裂结构缝是大坝混凝土工程不可缺少的，并且还有待于进一步发展和应用。目前，对于结构缝的设置可以得出的结论是：工作缝优于预留宽槽，在越冬面宜设置诱导缝。
关键词混凝土重力坝；预留宽槽；工作缝；诱导缝
中图分类号 TV642.3 文献标识码B文章编号 1007-5739（2009）06-0266-01
白石水库位于辽宁省北票市，距上园火车站13km，是在多泥沙的大凌河干流上修建的唯一骨干性工程。地理位置属于北方严寒地区，多年平均气温7.8℃，最低气温-11.1℃（1月）。坝型为碾压混凝土重力坝，采用RCD工法。混凝土总量为50.3万立方米，坝高50.3m，坝顶长513.0m。由挡水、溢流、底孔、电站、引水等32个坝段组成。坝体外部为常态混凝土，内部为碾压混凝土，基础底部2.0m厚为常态混凝土。预防和减少大坝混凝土工程裂缝是设计和施工中最为关注的问题，目前防止裂缝一般采取结构设计、温度控制、原材料选择、施工安排和施工质量等方面的综合措施，其中结构设计是最主要的措施，居于主导地位，在一定意义上显示出预防和减少裂缝的客观性和科学性。白石水库大坝混凝土工程在施工过程中，依据施工图设计并结合实际情况，在基岩找平层、溢流坝闸墩、越冬面等设置了预留宽槽、工作缝、诱导缝3种主要形式的结构缝。
1预留宽槽
1.1基岩找平层预留宽槽
由于坝基混凝土过长，并受基岩强约束，整体浇筑混凝土容易产生平行坝轴方向的裂缝，为此必须设置结构缝。在BL17～BL26灌浆盖板的中间部位设置预留宽槽，宽槽两侧混凝土根据施工具体情况可以同时浇筑或浇筑一侧，槽宽1.2m，槽两侧预埋二期混凝土插筋，在第2年春季当两侧混凝土充分收缩后，进行宽槽侧面凿毛，焊接插筋，浇筑膨胀混凝土，从而使宽槽两侧盖板成为整体受力结构。这种设置结构缝的形式对坝基混凝土整体性较好，但是施工比较麻烦，不得跨年度。
1.2溢流坝闸墩预留宽槽
从已完建的工程实例可知，在溢流坝闸墩部位易产生裂缝，另外从理论上也可以分析出产生裂缝的原因，首先溢流坝坝体混凝土变形和闸墩混凝土变形不同，其次是由于闸墩很长（长33.3m），如整体浇筑必将产生不受人工控制的裂缝，因此在闸墩上相对应力较小的部位设置预裂结构缝。在溢流坝闸墩sta.D.0 12.800～sta.D.0 14.000设置1.2m宽的预留宽槽，起始高程为EL111.75，宽槽上、下游两侧支立模板，预埋插筋，宽槽上、下游同时浇筑混凝土。当一期混凝土达到一定强度后，对宽槽两侧凿毛、冲洗、浇筑二期混凝土。由于施工期过长（需要跨年度施工），而且施工比较费事，因此该宽槽通过设计变更已被设置工作缝所替代。
2工作缝
2.1基岩找平层工作缝
由于在BL17～BL26基岩找平层的预留宽槽施工中存在的问题，BL6～BL16坝段大致在盖板中间部位设置工作缝，工作缝两侧（称甲块、乙块）的混凝土不能同时浇筑，一般先浇筑下游块（乙块），并预埋插筋。经过1个月左右的时间，当乙块混凝土已经大致收缩完毕时，拆除隔缝板浇筑甲块混凝土。当甲块混凝土收缩时受到锚筋的约束，工作缝的锚筋起到了传力杆的作用，从而能使甲乙块共同工作。
2.2溢流坝闸墩工作缝
在溢流坝闸墩施工时，经过2次设计变更，最后将原设计的预留宽槽变更为工作缝，这种工作缝实质上是诱导缝，具体位置布置在相对应力较小的部位，即在sta.D.0 14.000处设置一道纵缝，起始高程为EL111.75，纵缝上下游钢筋不断开，用钢板分缝，上下游混凝土同时浇筑。在EL111.90和EL112.10铺设2层限裂钢筋网（主筋∮16@200L=1500，分布筋∮12@200L=2800），这样设置工作缝避免了跨年度施工，一旦在工作缝附近产生裂缝也方便处理。
3诱导缝
由于白石水库工程位于北方严寒地区，又受到混凝土对温度的要求限制，冬季不允许进行混凝土浇筑，混凝土施工时间一般为11月底至翌年4月初。若在冬季继续浇筑混凝土将花费大量资金，参照俄罗斯的冬季施工，将花费7 000万元。在越冬面由于混凝土强度较低，拉应力小，极易产生裂缝。为了解决先浇混凝土和后浇混凝土的结合及其由于温度应力和收缩产生裂缝等问题，采取了在越冬面设置诱导缝，分散应力集中产生裂缝。
3.1上游面诱导缝
在BL27、BL28上游面EL110.75处设置缝长为1 000mm（sta.D.0 0.000～sta.D.0 1.000），2道止水，第2道镀锌铁皮止水在横缝处与紫铜止水片焊接，第1道橡胶止水在横缝处与第2道止水铆接。诱导缝端设置PVC ∮110开口管，并在距上游面1 300mm处设置钢筋网，防止裂缝向深层发展。诱导缝面不需凿毛，清洗后涂2遍EM-01海帕伦三丁元防水冷胶。
3.2下游面诱导缝
在BL18～BL28下游面EL111.5处，设置缝长3 000mm，诱导缝末端设置PVC ∮110开口管，以避免裂缝向深度发展。缝面向下游面有3%的坡度，缝面不凿毛，不铺砂浆。
4结语
预留宽槽、工作缝和诱导缝可统称为预裂结构缝，亦可称为人工缝，其目的是减少和防止裂缝的发生，保证混凝土的质量，提高大坝寿命。然而，设置预裂结构缝同时伴随着影响施工等不利因素，白石水库大坝混凝土工程实践表明，设置预裂结构缝是大坝混凝土工程不可缺少的，并且还有待于进一步发展和应用。目前，对于结构缝的设置可以得出的结论是：工作缝优于预留宽槽，在越冬面宜设置诱导缝。