【摘要】在大多數(shù)水電站廠房設(shè)計(jì)中，通常采用設(shè)置永久變形縫來適應(yīng)廠房結(jié)構(gòu)在溫度變化、混凝土干縮時(shí)產(chǎn)生的水平位移；適應(yīng)廠房地基不均勻沉陷而產(chǎn)生的水平和豎向位移。永久變形縫既是伸縮縫，又是沉降縫。做好止水設(shè)計(jì)，保持結(jié)構(gòu)的整體性，減小滲漏，有著重要的意義。本文就庫爾烏澤克水電站廠房永久變形縫和止水設(shè)計(jì)作一個(gè)介紹。

【關(guān)鍵詞】廠房；永久變形縫；止水

1.工程概況

庫爾烏澤克水電站位于大吉爾尕朗河中下游，工程距伊寧市110km。大吉爾尕朗河是伊犁河流域特克斯河的一級支流，也是特克斯河的第三大支流。河流發(fā)源于西天山的那拉提山北坡，自東向西流向，最終在新源縣哈拉布拉鄉(xiāng)克孜勒塔爾村附近匯入特克斯河。

庫爾烏澤克水電站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量72MW，設(shè)計(jì)發(fā)電水頭138.48m，設(shè)計(jì)引水流量61.01m3/s。工程等級為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。發(fā)電廠房為主要建筑物，按3級設(shè)計(jì)。

電站廠房位于右岸Ⅱ級階地上。Ⅱ級階地地下水埋深2～3m，主要在泥巖基座頂部匯聚。廠房基礎(chǔ)面座落在泥巖上。

發(fā)電廠房為引水式地面廠房，由主廠房和副廠房組成。主廠房包括主機(jī)間和安裝間兩部分，安裝間布置在主機(jī)間的左側(cè)；副廠房布置于主廠房上游側(cè)；主變布置于副廠房上游側(cè)的平臺(tái)上。

主廠房內(nèi)裝有3臺(tái)機(jī)組（兩大一小機(jī)組），機(jī)組單機(jī)容量為28MW和16MW，總裝機(jī)容量72MW。主廠房總長度為56.02m，總寬度為17.93m。

副廠房長度同主廠房為56.02m，寬度為11.4m，副廠房分為三層，地下一層，地面以上兩層。

2.永久變形縫設(shè)計(jì)

水電站廠房分上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)大多為大體積鋼筋混凝土，特點(diǎn)是混凝土澆筑量大，結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜，荷載分布不規(guī)則，基礎(chǔ)高差較大，對裂縫的設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)。為防止地基不均勻沉降，避免或減少混凝土收縮變形產(chǎn)生的裂縫等因素，在大多數(shù)水電站廠房設(shè)計(jì)中，通常采用設(shè)置永久變形縫和施工縫來解決。為了防止裂縫造成破壞，保持廠房結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性以及便于施工，各種接縫的合理布置和設(shè)計(jì)是非常重要的。

永久變形縫是用來把廠房分成若干個(gè)獨(dú)立分區(qū)，以達(dá)到改善結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，適應(yīng)地基的不均勻沉降和減少下部結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行期間由于外部條件變化而引起的變形和應(yīng)力，永久變形縫兼有適應(yīng)伸縮和沉陷兩種功能。從縫的位置和方向來看，廠房橫縫一般指垂直于廠房機(jī)組縱軸線，設(shè)在機(jī)組間或機(jī)組與安裝間之間的永久縫，縱縫一般指平行于廠房機(jī)組縱軸線的永久縫。

機(jī)組段永久變形縫的間距，主要取決于地基特性、機(jī)組尺寸大小、結(jié)構(gòu)形式、氣候條件等情況，宜為20～30m。根據(jù)機(jī)組中心間距及廠房地基條件，庫爾烏澤克水電站廠房設(shè)置了三條永久變形縫，分別在主、副廠房之間（縱縫）、主機(jī)間和安裝間之間（橫縫）、一、二次副廠房之間（橫縫）。主機(jī)間長度為38m，安裝間長度為18m。一次副廠房長度為31.4m，二次副廠房長度為24.6m。

永久變形縫的寬度應(yīng)根據(jù)建筑物溫度變形、沉降及抗震構(gòu)造要求等條件確定。巖基上的建筑物，下部結(jié)構(gòu)的永久變形縫縫寬為10～20mm，上部結(jié)構(gòu)的永久變形縫縫寬宜適當(dāng)加大。非巖基上的廠房永久變形縫縫寬應(yīng)按地基不均勻變形計(jì)算研究確定。庫爾烏澤克水電站廠房基礎(chǔ)座落在泥巖上，結(jié)合已建工程實(shí)例和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，下部結(jié)構(gòu)永久變形縫縫寬確定為20mm，上部結(jié)構(gòu)橫縫縫寬為120mm，縱縫縫寬為220mm。永久變形縫從建基面直至廠房發(fā)電機(jī)層并貫通上、下游，縫內(nèi)填充高壓閉孔板。高壓閉孔板具有彈性，能適應(yīng)變形要求。同時(shí)在上、下游迎水面設(shè)置兩道止水。

3.止水設(shè)計(jì)

對于永久變形縫的止水，不但要求止水材料經(jīng)久耐用不透水，有長期的止水功能，有足夠的任性，適應(yīng)變形的要求，而且在布置型式上應(yīng)該結(jié)合電站實(shí)際情況，充分考慮基礎(chǔ)地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)受力條件，做到經(jīng)濟(jì)合理、施工方便和止水效果良好。目前，國內(nèi)水電站廠房止水材料主要為紫銅片、不銹鋼片、橡膠、塑料、瀝青以及高分子合成材料等。

根據(jù)廠房規(guī)模的大小和重要性以及水頭的高低，大、中型廠房橫縫可采用兩道止水片，第一道為銅止水片，第二道為塑料或橡膠止水片。比較次要的小型廠房可設(shè)一道塑料、橡膠止水或其它更經(jīng)濟(jì)的止水方案。引水式地面廠房，豎向和水平向的止水的布置，應(yīng)連接成一個(gè)阻止水流進(jìn)入廠房的閉合圈。根據(jù)以上要求，庫爾烏澤克水電站廠房永久變形縫采用兩道止水，紫銅片和651型橡膠止水帶。三條永久變形縫止水通過豎向和水平向的連接，最終形成一個(gè)阻水閉合圈。在水平方向上，兩條橫縫同主副廠房之間的縱縫連接。在豎直方向上，縱縫的兩端和兩條橫縫的一端分別同廠房外的止水剁連接。

4.總結(jié)

水電站廠房永久變形縫的間距要根據(jù)廠房地基的地質(zhì)條件、機(jī)組尺寸大小和結(jié)構(gòu)要求等確定。

止水的布置方式應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)受力條件。注意處理止水布置與鋼筋布置的矛盾。對止水材料的選擇和施工質(zhì)量要嚴(yán)格把關(guān)，止水接頭處要采用焊接，不能有砂眼和穿孔等現(xiàn)象發(fā)生，以免造成止水失效。

參考文獻(xiàn)：

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[3]《小東江水電站廠房混凝土分縫分塊及止水設(shè)計(jì)》，謝祖安、俞澤泰編。