丹江口水利枢纽大坝混凝土强度和裂缝发展及裂缝处理.pdf

丹江口水利枢纽大坝混凝土强度和裂缝发展及裂缝处理 李家正1杨华全2张亮2 (1、武汉大学2、长江科学院) 摘要t本文以丹江口水利枢纽为例，论述大坝混凝土强度及裂缝发展的过程，说明针对不同的裂缝特征 和裂缝特点可采用不同的修补方法，以及不同修补方法所产生的不同效果。 关键词：混凝土 裂缝 强度 修补 l丹江口水利枢纽大坝混凝土建筑物的现状 丹江口水利枢纽位于湖北省丹江口市汉江干流上，是一座具有防洪、发电、灌溉、航 运和养殖功能的大型水利工程．也是南水北调中线方案的重要水源工程。初期工程于1958 年9月开工，1973年底完工投入正常运行。 丹江口水利枢纽挡水建筑物长2494m，坝顶高程162m。其中河床混凝土坝为宽缝重力 坝和重力坝，全长1141m，最大坝高97m，由58个坝段构成。大坝混凝土方量达293万m3。 丹江口水利枢纽自1973年底投入正常运行，至今已长达30年，经长期运行后，出现 了不同程度的老化，主要表现在混凝土建筑物老裂缝的发展和新裂缝的产生、混凝土表面 碳化深度的增加以及其他一些病害症状，裂缝的扩大、深入和穿透，将破坏坝体的整体性， 恶化结构应力状况；有的缝还会导致局部或大面积渗水．混凝土会因溶蚀作用而降低强度， 其中的钢筋也会因此而锈蚀。碳化深度超过混凝土保护层后会破坏钢筋表面的钝化膜，使 钢筋有锈蚀的危险。混凝土建筑物其他一些病害，如表面剥落、损伤影响外观和诸如闸门 等的正常运行。 2丹江口水利枢纽大坝混凝土强度及裂缝的发展 2．1混凝土施工概况 丹江口大坝1959年2月15日开始浇筑混凝土，1962年2月因混凝土质量问题暂停簏 凝土293万m3。大致分为三个阶段。 这一阶段由于缺乏经验和施工条件的限制，相应措施未能跟上，以及抢进度等原因，浇筑 的混凝土质量差，发生架空、冷缝、裂缝和强度不足等现象。 256 该阶段由于总结了第一阶段的经验教训，加之采用栈桥运输、门机入仓，混凝土质量较好， 但也出现了一些表面裂缝，特别是右岸因为运距太长、转料次数多，出现水平施工缝结合 不是的情况。 1974年2月，主要为通航建筑物和溢流坝段收尾工程，浇 第三阶段：1970年7月 筑混凝土约8万订，网种种原因，混凝土质量稍逊于第二阶段。 2．2施工期混凝土强度 根据统计，施工期各年度混凝土强度检测结果如表L。 2．3施工期裂缝及处理 2．3．1施工期裂缝分布情况 丹江口大坝施工第一阶段，检查发现各类裂缝2463条，其中95％蚍上为表面裂缝，危 害性较大的基础贯穿裂缝17条，约占0．7％，基础部位坝块两侧对应缝18条，深层裂缝 19条。 i964年恢复浇筑后，混凝土质量提高．温控严格，并且采取了保温措施，裂缝数量较 第一阶段大为减少。1965年至竣工产生裂缝869条，其中只有1条贯穿性裂缝。整个施工 期裂缝总数为3332条。其分类见表2。 表1 年混凝土抗压强度统计表 检验参数 1959～1962 1965～1970 R=300 R=200S。 R=250 盼100 设计标号 R--10082R=150S．R=150Se RcD=15 取样次数 1102 325 731 293 459 1541 2691 2191 平均强度 141 164 205 255 340 274 t95 167 (kg／cm2) 合格率(％) 89．7 56．2 84．8 81．7 84．4 895 79．8 962 注：R=抗压强度，Rcp=劈裂抗拉强度(kg／c岔)。 表2 施工期裂缝分类表(单位：条)