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摘要：碾压坝已经成为最具竞争力的坝型之一，它具有施工简单，强度高，工期短，造价低，适宜重机机械化生产等特点，目前在国内也已经得到广泛运用。但根据实践经验分析，此类大坝也时刻遭受着工程地质、作业环境、施工条件等因素的制约与影响，致使碾压坝出现了不可避免的裂缝。裂缝降低了碾压混凝土的完整性、抗渗性和耐久性，因此工程质量安全与否，对碾压混凝土裂缝的有效处理显得尤为关键。
关键词：XX水库拱坝；碾压混凝土仓面；裂缝处理
一、工程概况
安徽XX水库工程是安徽省重点治淮工程之一，工程的建设任务是以防洪为主，兼顾灌溉、供水和发电等综合利用。XX水库枢纽工程为二等工程，大坝为2级建筑物。拦河坝为碾压混凝土抛物线双曲变厚拱坝，最大坝高104.6m。
二、分缝分块情况
由于两岸地形不对称，坝轴线与河道呈斜交，拱坝中心线走向NE5°5′29.9″，顶拱中心角86.6850。大坝共分12个坝块，其中第五、六、七坝块分别长达52米、49米、50米，诱导缝4条，横缝7条。
三、裂缝的描述
工程技术人员在对EL170m高程仓面冲冼时发现6#、7#坝块出现3条裂缝，其中1条位于7# 坝块中部，自上游向下游缝长约9.8m，上游坝面处缝深7.6m，中部测点处缝深5.88m，缝宽约0.3mm；其它2条分别位于6#坝块约左、右侧三分之一处，自上游向下游贯通仓面。
四、产生裂缝的原因分析
业主组织相关专家对裂缝的成因在现场进行了分析，主要原因有：
1.1温度变化引起的裂缝
碾压混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境温度或内部温度发生变化，混凝土将发生膨胀或收缩变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。本工程施工时虽采用对骨料遮阳、仓面喷雾降低仓面小环境温度等方式进行全过程降温，但碾压混凝土人仓温度仍偏高，削峰效果不明显。又因夏季施工，气温骤冷骤热，致使坝体表层混凝土温降梯度较大，加剧了内外温差，使混凝土仓面产生初期表层裂缝。引起温度变化主要因素有：骤然降温、水化热、养护、冷却或保温措施等。
1.2收缩引起的裂缝
碾压混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂等。就骨料而言本坝碾压混凝土采用花岗岩人工骨料，线膨胀系数和弹性模量较大，而早期温度相对较低，又由于碾压混凝土大量掺用粉煤灰，碾压混凝土中的水化热发展推迟，而坝体上升速度快，所以碾压混凝土坝施工过程中通过浇筑层面散失的热量较少。
1.3地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。大坝分缝分块的合理性也是坝体开裂的因素之一，分块过大，无法将坝体产生的压力诱导至横缝、诱导缝处开裂。
五、裂缝的处理
XX工程大坝裂缝是由表面裂缝逐渐发展而成的贯通仓面的径向深层裂缝，裂缝所处部位位于拱坝运行期压应力区，应采取必要的有效的工程技术处理，避免大坝蓄水后出现渗水严重，甚至漏水的情况，从而不致影响大坝结构受力和整体稳定性。
1、仓面裂缝处理
1.1、缝面清洗、标记与定位
首先采用空压机风管对裂缝线路进行集中风洗吹干，风管与缝面成一定倾斜角度，便于吹出缝里的灰尘。用油漆沿缝一侧进行标记，再由测量组对裂缝进行放样，便于资料描述记录。
1.2、裂缝测量
裂缝的主要检查项目有位置、走向、形状、缝宽、缝长、缝深等。采用塞尺进行缝宽的测量，用皮尺测量缝长。对于缝宽≥0.3mm或缝长≥8m的裂缝，需运用声波法测定缝深。对贯穿裂缝，还应采用吊篮对裂缝处上下游坝面进行仔细观测。
1.3、坝面裂缝处理。
采用风镐沿仓面裂缝开凿 “V”形槽，其宽约15cm，深约10cm。上、下游坝面缝沿缝开凿宽约20cm、深约10cm的距形槽，再在距形槽底部沿缝面开凿宽、深均为5cm的“V”形槽。根据所测得裂缝深度，按灌浆孔、排气孔的布置一般原则沿缝两侧单排（双排）梅花型深孔、浅孔交替布置。未贯穿大坝的裂缝还应及时采用潜孔钻在缝尾垂直于混凝土面打止裂孔。再沿已凿好的槽，采用手风钻骑缝打垂直排气孔。
1.4、灌浆孔的验收
灌浆孔打好后，要及时进行冲水清孔壁，直至水流由浊变清为止，确保孔壁、缝面清洁，利于达到最优灌浆效果。然后，用布条或棉絮将孔口堵实。由工程技术人员与监理工程师进行验收。
1.5、灌浆引管、封缝
灌浆管采用孔径30mm的 PVC管，灌浆排气管由PVC管接入三通镀锌钢管引出，并經验收合格。仓面裂缝顶部开凿的“V”槽底部采用两根BW膨胀止水条（2cm×3cm）堵塞，上部用 C25砂浆填平，并用XYPEX涂料涂刷两遍，涂刷范围超出槽口两侧各300mm。
1.6、并缝钢筋布置
在仓面裂缝位置设置两层并缝钢筋，垂直于裂缝方向间隔错头布置，采用C20常态混凝土浇筑回填。
1.7、灌浆
裂缝张开度稳定后，根据裂缝宽度分别采取化学灌浆和水泥灌浆的方法对裂缝进行了灌浆施工。仓面裂缝灌浆，分层分序逐管进行灌浆，直至排气孔回浆、缝面停止吸浆后再继续灌注30min即可；上下游坝面裂缝灌浆，缝面及孔口采用堵漏王进行封闭，然后通气检查确保孔与孔之间串通良好，灌浆由下向上逐孔灌注，灌浆压力由小到大，逐渐增加。
六、处理效果总结
为了解大坝裂缝处碾压混凝土内在品质和相关物理学性能，在裂缝两侧进行抽样取芯，根据芯样观测可知，所取岩芯表面光滑，结构密实，胶结情况良好。从各种原材料试验检测、混凝土内部质量钻孔取芯、压水检查等资料显示，大坝裂缝处碾压混凝土整体质量比较好，裂缝处理施工质量满足要求，工程质量处于受控状态。
大坝正常蓄水后，业主、设计、监理及施工四方参建单位联合进行裂缝渗漏检查，检查未发现有渗水现象，裂缝渗漏处理达到预期效果。
作者简介：
姓名 袁光华出生年月 1981年03月20日性别 男 籍贯 湖北仙桃 最高学历 大专 职称 助理工程师研究方向：水利水电工程建筑。
关键词：XX水库拱坝；碾压混凝土仓面；裂缝处理
一、工程概况
安徽XX水库工程是安徽省重点治淮工程之一，工程的建设任务是以防洪为主，兼顾灌溉、供水和发电等综合利用。XX水库枢纽工程为二等工程，大坝为2级建筑物。拦河坝为碾压混凝土抛物线双曲变厚拱坝，最大坝高104.6m。
二、分缝分块情况
由于两岸地形不对称，坝轴线与河道呈斜交，拱坝中心线走向NE5°5′29.9″，顶拱中心角86.6850。大坝共分12个坝块，其中第五、六、七坝块分别长达52米、49米、50米，诱导缝4条，横缝7条。
三、裂缝的描述
工程技术人员在对EL170m高程仓面冲冼时发现6#、7#坝块出现3条裂缝，其中1条位于7# 坝块中部，自上游向下游缝长约9.8m，上游坝面处缝深7.6m，中部测点处缝深5.88m，缝宽约0.3mm；其它2条分别位于6#坝块约左、右侧三分之一处，自上游向下游贯通仓面。
四、产生裂缝的原因分析
业主组织相关专家对裂缝的成因在现场进行了分析，主要原因有：
1.1温度变化引起的裂缝
碾压混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境温度或内部温度发生变化，混凝土将发生膨胀或收缩变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。本工程施工时虽采用对骨料遮阳、仓面喷雾降低仓面小环境温度等方式进行全过程降温，但碾压混凝土人仓温度仍偏高，削峰效果不明显。又因夏季施工，气温骤冷骤热，致使坝体表层混凝土温降梯度较大，加剧了内外温差，使混凝土仓面产生初期表层裂缝。引起温度变化主要因素有：骤然降温、水化热、养护、冷却或保温措施等。
1.2收缩引起的裂缝
碾压混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂等。就骨料而言本坝碾压混凝土采用花岗岩人工骨料，线膨胀系数和弹性模量较大，而早期温度相对较低，又由于碾压混凝土大量掺用粉煤灰，碾压混凝土中的水化热发展推迟，而坝体上升速度快，所以碾压混凝土坝施工过程中通过浇筑层面散失的热量较少。
1.3地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。大坝分缝分块的合理性也是坝体开裂的因素之一，分块过大，无法将坝体产生的压力诱导至横缝、诱导缝处开裂。
五、裂缝的处理
XX工程大坝裂缝是由表面裂缝逐渐发展而成的贯通仓面的径向深层裂缝，裂缝所处部位位于拱坝运行期压应力区，应采取必要的有效的工程技术处理，避免大坝蓄水后出现渗水严重，甚至漏水的情况，从而不致影响大坝结构受力和整体稳定性。
1、仓面裂缝处理
1.1、缝面清洗、标记与定位
首先采用空压机风管对裂缝线路进行集中风洗吹干，风管与缝面成一定倾斜角度，便于吹出缝里的灰尘。用油漆沿缝一侧进行标记，再由测量组对裂缝进行放样，便于资料描述记录。
1.2、裂缝测量
裂缝的主要检查项目有位置、走向、形状、缝宽、缝长、缝深等。采用塞尺进行缝宽的测量，用皮尺测量缝长。对于缝宽≥0.3mm或缝长≥8m的裂缝，需运用声波法测定缝深。对贯穿裂缝，还应采用吊篮对裂缝处上下游坝面进行仔细观测。
1.3、坝面裂缝处理。
采用风镐沿仓面裂缝开凿 “V”形槽，其宽约15cm，深约10cm。上、下游坝面缝沿缝开凿宽约20cm、深约10cm的距形槽，再在距形槽底部沿缝面开凿宽、深均为5cm的“V”形槽。根据所测得裂缝深度，按灌浆孔、排气孔的布置一般原则沿缝两侧单排（双排）梅花型深孔、浅孔交替布置。未贯穿大坝的裂缝还应及时采用潜孔钻在缝尾垂直于混凝土面打止裂孔。再沿已凿好的槽，采用手风钻骑缝打垂直排气孔。
1.4、灌浆孔的验收
灌浆孔打好后，要及时进行冲水清孔壁，直至水流由浊变清为止，确保孔壁、缝面清洁，利于达到最优灌浆效果。然后，用布条或棉絮将孔口堵实。由工程技术人员与监理工程师进行验收。
1.5、灌浆引管、封缝
灌浆管采用孔径30mm的 PVC管，灌浆排气管由PVC管接入三通镀锌钢管引出，并經验收合格。仓面裂缝顶部开凿的“V”槽底部采用两根BW膨胀止水条（2cm×3cm）堵塞，上部用 C25砂浆填平，并用XYPEX涂料涂刷两遍，涂刷范围超出槽口两侧各300mm。
1.6、并缝钢筋布置
在仓面裂缝位置设置两层并缝钢筋，垂直于裂缝方向间隔错头布置，采用C20常态混凝土浇筑回填。
1.7、灌浆
裂缝张开度稳定后，根据裂缝宽度分别采取化学灌浆和水泥灌浆的方法对裂缝进行了灌浆施工。仓面裂缝灌浆，分层分序逐管进行灌浆，直至排气孔回浆、缝面停止吸浆后再继续灌注30min即可；上下游坝面裂缝灌浆，缝面及孔口采用堵漏王进行封闭，然后通气检查确保孔与孔之间串通良好，灌浆由下向上逐孔灌注，灌浆压力由小到大，逐渐增加。
六、处理效果总结
为了解大坝裂缝处碾压混凝土内在品质和相关物理学性能，在裂缝两侧进行抽样取芯，根据芯样观测可知，所取岩芯表面光滑，结构密实，胶结情况良好。从各种原材料试验检测、混凝土内部质量钻孔取芯、压水检查等资料显示，大坝裂缝处碾压混凝土整体质量比较好，裂缝处理施工质量满足要求，工程质量处于受控状态。
大坝正常蓄水后，业主、设计、监理及施工四方参建单位联合进行裂缝渗漏检查，检查未发现有渗水现象，裂缝渗漏处理达到预期效果。
作者简介：
姓名 袁光华出生年月 1981年03月20日性别 男 籍贯 湖北仙桃 最高学历 大专 职称 助理工程师研究方向：水利水电工程建筑。