王龍

中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司 天津 301700

混凝土重力壩設(shè)計(jì)對(duì)于壩體施工和壩體的可靠性和耐久性都有非常重要的作用，尤其是自密實(shí)堆石混凝土重力壩設(shè)計(jì)中，分縫設(shè)計(jì)是非常重要的組成部分，對(duì)于防止壩體裂縫有非常重要的影響。通過(guò)良好的壩體分縫設(shè)計(jì)，也能夠防止壩體在投入使用后由于溫度和沉降而造成的壩體開(kāi)裂問(wèn)題，繼而提高壩體的使用壽命。

1 自密實(shí)堆石混凝土重力壩分縫設(shè)計(jì)原因及種類

1.1 自密實(shí)堆石混凝土重力壩

自密實(shí)堆石混凝土重力壩是當(dāng)前大型水利工程建設(shè)中的重要組成部分，具有非常良好的水利防護(hù)功能以及其他基礎(chǔ)功能。而采用自密實(shí)堆石混凝土重力壩形式進(jìn)行壩體設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)壩體設(shè)計(jì)要具有更加良好的安全性能、耐久性能，可以適應(yīng)更多復(fù)雜水利地形施工，是當(dāng)前重力壩施工中應(yīng)用的主要形式。在自密實(shí)堆石重力壩施工中，選擇使用自密實(shí)混凝土以及堆石進(jìn)行填筑，保證壩體施工質(zhì)量良好[1]。

1.2 分縫設(shè)計(jì)的主要原因及種類

自密實(shí)堆石混凝土重力壩應(yīng)用后，其自身會(huì)受到外界因素的影響，從而產(chǎn)生本土裂縫問(wèn)題。其一，自密實(shí)堆石混凝土重力壩投入使用后，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開(kāi)裂和裂縫問(wèn)題，從而影響到壩體的穩(wěn)定性和安全性。其二，在自密實(shí)堆石混凝土重力壩投入使用后，壩體也會(huì)受到溫度變化的影響。壩體在實(shí)際的溫度變化過(guò)程中內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一定的變化，從而導(dǎo)致壩體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。其三，自密實(shí)堆石混凝土重力壩投入使用后也會(huì)出現(xiàn)沉降問(wèn)題，沉降問(wèn)題出現(xiàn)也在一定程度上增加了自密實(shí)堆石混凝土重力壩的裂縫現(xiàn)象。而在實(shí)際的重力壩施工中，為了有效的防止重力壩施工和使用后出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，在重力壩施工中進(jìn)行分縫設(shè)計(jì)。

當(dāng)前，在重力壩施工縫設(shè)計(jì)中，主要包括有橫縫設(shè)計(jì)、縱縫設(shè)計(jì)、水平施工縫設(shè)計(jì)等三種。1． 橫縫是壩軸線垂直的施工縫設(shè)計(jì)，防止壩體受到溫度和沉降變化而形成的施工縫。2． 縱縫是平行于壩軸線方向的設(shè)計(jì)縫，能夠適應(yīng)混凝土壩體的溫度變化性能，從而防止壩體出現(xiàn)裂縫。3． 水平施工縫是壩體水平結(jié)合面的施工縫。

2 實(shí)際案例情況介紹

本工程大壩樞紐設(shè)計(jì)為自密實(shí)堆石混凝土重力壩，壩體施工位于A 河支流，在建筑施工中選擇使用自密實(shí)堆石混凝土重力壩進(jìn)行水庫(kù)攔截，施工后預(yù)計(jì)水庫(kù)總?cè)萘靠梢赃_(dá)到539 萬(wàn)m3，壩頂設(shè)計(jì)高程為1890．1m 左右，設(shè)計(jì)洪水位達(dá)到1897．21m。工程水庫(kù)自密實(shí)堆石混凝土重力壩施工中，選擇使用堆石填筑、自密實(shí)混凝土澆筑等環(huán)節(jié)，并且為有效保證工程的穩(wěn)定性及安全性，施工設(shè)計(jì)中針對(duì)壩體進(jìn)行分縫設(shè)計(jì)。

3 自密實(shí)堆石混凝土重力壩施工設(shè)計(jì)和分縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 自密實(shí)堆石混凝土選材和配比設(shè)計(jì)

自密實(shí)堆石混凝土壩體施工設(shè)計(jì)中，壩體混凝土選材以及壩體設(shè)計(jì)是非常重要的組成部分。

首先，本工程選材設(shè)計(jì)中，主要包括以下幾方面內(nèi)容：①混凝土水泥選材，設(shè)計(jì)使用P．O42．5。②混凝土砂石骨料選材，選擇設(shè)計(jì)使用細(xì)度模數(shù)2．5、粗骨料為16．4%，最大粒徑為≤20mm。③混凝土摻合料選擇使用Ⅱ級(jí)粉煤灰。④混凝土外加劑選擇使用自密實(shí)混凝泥土專用外加劑。⑤施工中堆石材料選擇使用山體爆破石頭，直接用于施工。

其次，混凝土配合比設(shè)計(jì)也非常關(guān)鍵。配合比設(shè)計(jì)對(duì)于自密實(shí)混凝土使用量而言有非常重要的作用，并且在實(shí)際的配合比設(shè)計(jì)中，首先進(jìn)行了理論值設(shè)計(jì)并通過(guò)理論值設(shè)計(jì)，完成了最終配合比控制。配合設(shè)計(jì)中應(yīng)用水泥、砂、石子、水、粉煤灰、專用外加劑等材料，其配合比設(shè)計(jì)比例為1．000、6．288、3．097、1．132、1．632、0．037。而通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比最終確定自密實(shí)混凝土配合比方案為176．7kg、1111．1kg、547．3kg、200kg、288．4kg、6．5kg。通過(guò)合理配比設(shè)計(jì)，保證混凝土施工質(zhì)量[2]。

3.2 自密實(shí)堆石混凝土分縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)

本工程施工中為了保證自密實(shí)堆石混凝土壩體施工質(zhì)量良好，施工中進(jìn)行了分縫設(shè)計(jì)，以下是對(duì)壩體分縫設(shè)計(jì)的要點(diǎn)總結(jié)。

（1）壩體分縫設(shè)計(jì)中，應(yīng)該針對(duì)壩體縫結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)工程具體施工情況以及工程地質(zhì)情況進(jìn)行混凝土分縫形式設(shè)計(jì)，通過(guò)分縫形式的合理設(shè)計(jì)，保證分縫施工更加合理。本次分縫設(shè)計(jì)中針對(duì)壩體材料、最高壩高、壩頂長(zhǎng)度、壩底厚度、平均氣溫等相關(guān)因素進(jìn)行了良好的調(diào)查。其中壩體材料選擇設(shè)計(jì)二級(jí)配C9015 自密實(shí)堆石混凝土、壩高設(shè)計(jì)46．5m、壩頂厚度達(dá)到5m、壩頂長(zhǎng)度達(dá)到220m、最大壩底厚度為46．5m 而實(shí)際的平均氣溫達(dá)到了18．14 攝氏度。通過(guò)具體的工程地質(zhì)情況，總結(jié)設(shè)計(jì)有3 條橫式分縫。其中分縫設(shè)計(jì)中，分別設(shè)計(jì)在大壩基礎(chǔ)巖性變化位置。將壩體分割為左岸非溢流壩段、溢流壩段及底孔壩段、右岸非溢流壩段三個(gè)壩塊。

（2）壩體分縫設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于分縫位置選擇十分重要。上述中提出本次工程壩體分縫位置考慮在大壩基礎(chǔ)巖性變化處。并根據(jù)功能不同，將壩體分割為將壩體分割為左岸非溢流壩段、溢流壩段及底孔壩段、右岸非溢流壩段三個(gè)壩塊，保證縫體設(shè)計(jì)更具有合理性[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文筆者針對(duì)水庫(kù)重力壩堆石自密實(shí)混凝土分縫設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并以具體案例設(shè)計(jì)介紹了大壩分縫設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在實(shí)際的自密實(shí)堆石混凝土重力壩設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)周邊巖性結(jié)構(gòu)和地質(zhì)情況進(jìn)行有效的調(diào)查，保證水庫(kù)重力壩分縫設(shè)計(jì)更加合理。