2010年一級建造師管理與實務輔導：怎樣進行混凝土大壩補強處理

首先從工作程序來看，第一步應查明質量真實情況，系統地進行檢查分析試驗研究工作。包括施工記錄整理分析研究；壩體混凝土鉆孔取樣檢查及壓水試驗；肉眼或使用機械、電子儀器觀測并作長期記錄；第二步在取得足夠資料以后，可以分析各壩段存在的問題及其影響，必要時作模型試驗驗證，確定其補強設計條件；第三步驗算各壩段安全情況，并確定其補強措施方案；第四步進行小規模的處理，取得經驗并伎處理工藝逐步完善；第五步大規模進行補強處理施工。

其次從補強處理的技術措施方面來看：
補強灌漿是處理—般混凝土質量所必需的，灌漿孔布置采用逐步加密的方法，即在需要補強灌漿的混凝土上鉆孔灌漿，鉆于孔的排距在第一序鉆孔時可以稍大，一般6～10m2布置一個鉆孔；灌漿后進行鉆孔檢查，遇有必要，在兩孔間加密進行第二序第三序鉆孔灌漿。

在混凝土大壩質量問題十分嚴重的情況下，單純采用灌漿措施是難以完全達到預期效果的。例如在壩體滲漏十分嚴重的情況下，很難設想完全依靠灌漿達到恢復防滲的效果，裂縫情況特別嚴重，尤其是在平行壩軸線方向貫穿性裂縫時，更不能完全依靠灌漿恢復大壩整體性。少量質量特別壞、不能進行有效處理的還應當考慮挖除，更不是灌漿處理所能解決問題的。例如：

第一、大壩上游面防滲結構破壞以后。危害極其嚴重，特別是建筑物擋水以后，光憑灌漿處理很難完全恢復防滲的效果。要徹底解決防滲問題，無論是在施工期間或運轉期間都應當考慮加做防滲護面工程。施工期間在圍堰保護之下加作防滲護而工程，在施工技術上是沒有很大困難的，只要需要。就應當堅決地做，不能存僥幸思想。在運轉過程中如果發現壩體滲漏，而灌漿措施又不能達到預期的效果時，應當考慮放空水庫進行補強處理。防滲護面結構措施有多種，根據國內外經驗有大體積混凝土或鋼筋混凝土而板、薄鋼板、鋼絲網噴漿、瀝青瑪蹄脂、塑料護面等。這些措施都有良好的效果，應當根據工程規模、重要性、施工條件、有無放空水庫、放空水后對國民經濟的影響等條件，進行技術經濟比較后考慮采用那一種修補措施�？梢苑趴账畮爝M行修補的大壩，可以考慮用鋼絲網噴漿、瀝青瑪脂護面等簡易措施，但在大壩運轉期間。如放空水庫修理將造成巨大的損失時，一勞永逸地進行徹底處理，因此防滲處理應當根據具體情況分別對待，在壩體滲漏不太嚴重的情況下，可以采取灌漿補強，一般即能夠滿足需要。反之，如果滲漏情況十分嚴重。必須加強防滲護面工程時，應當堅決采取措施，進行補強處理，即使在水庫充水以后，也不允許馬虎從事。

第二，大壩混凝土發生貫穿性裂縫，特別是平壩軸線方向的貫穿裂縫，其性質最為嚴重，貫穿性裂縫破壞了大壩整體性，如不進行有效的處理，則會引起壩體應力重新分布，在大壩上游面出現危險的拉應力。平行壩軸線方向的貫穿性裂縫單純依靠水泥灌漿很難滿足需要，除非裂縫的部位很靠上游，而裂縫面上壓力較大，剪力較小，因為水泥灌漿處理后，縫面上可以傳遞壓力，因而計算穩定可以作為整體來考慮。但對傳遞剪力則有不同的看法，—般認為灌漿以后，縫面上的抗剪強度很低，根據蘇聯在第二次世界大戰以后恢復德尼伯爾水電站所進行的試件試驗，裂縫面上允許的混凝土抗剪強度平均只有(0.08～0.16)Mbra，經過大口徑鉆機檢查發現，大于lmm的裂縫經灌漿處理后基本上達到緊密結合的目的，混凝土芯的極限抗剪強度曾達(0.16～0.20)Mbra。據分析混凝土裂縫面受滲水作用可能析出鈣質，在裂縫面上形成很薄的膜，因而灌漿后水泥結石并不能使混凝土真正恢復整體性，因而大大降低了抗剪強度，也就不能恢復大壩抗剪的作用。另一種看法則認為裂縫與冷縫性質并不完全一樣，冷縫灌漿效果很差。其原因是張開度很小，根本不能灌進漿體，而裂縫張開度較大，一般均能為水泥漿充滿，至于灌漿后縫面上的抗剪強度試驗結果也不完全—致，一般認為德尼爾試驗的成果是偏低的，而丹江口工地進行試驗的結果縫面的抗剪強度可以達到完好混凝土的90％左右(應該指出，在達到抗剪強度時，縫面的剪切變形值，大大超過完好的混凝土，亦即達到同樣變形時縫面抗剪強度就很低)。加之裂縫面并非鉛垂光滑平面，因而在灌漿以后抗剪強度可以得到較大程度的恢復，但不論灌漿后恢復抗剪強度如何，單純依靠灌漿處理還是不夠安全的，應當結合結構處理。

結構處理有多種方法，一種是小豐滿補強時所采用的鋼筋錨栓。另一種方法是在壩體達到穩定以后，沿裂縫面挖槽，槽寬1m左右，并在兩面鑿成鍵槽形狀，然后回填質量優良的混凝土，這種方法在丹江口補強研究過，可能是最有效的措施，但施工上比較復雜�？磥碇挥辛芽p情況不十分嚴重，采用前一種方法是簡易可行的。

當壩塊高度尚低，發現貫穿裂縫時，設置大量的跨鋼筋對防止裂縫在上部新澆混凝土中繼續發展，也有一定效果。平行壩軸線方向的貫穿性裂縫處理，還需要根據其產狀，即裂縫的長度、寬度、走向、傾斜度等來判明其嚴重性，以選擇處理方案，因而在確定處理方案以前必須做大量的檢查試驗研究工作。

第三，有一些部位裂縫、澆筑事故、混凝土強度不足等情況應有盡有，其影響極為復雜，這時一般水泥灌漿很難收到預期效果，甚至采取結構補強措施也難以做到完全有效，這時往往不得不考慮挖除后重新回填，回填時只要嚴格控制施工質量及溫度應力，一般新老混凝土是可以結合好的。

在進行補強灌漿和結構措施以后，校核大壩應力分布與抗滑穩定仍不能達到足夠安全時，可以采用擴大斷面加大壩體的辦法以茲補救。在混凝土大壩基礎部位施工質量問題嚴重者，還應特別注意加強基巖帳幕灌漿與固結灌漿，基巖與混凝土接觸灌漿等。

大壩混凝土質量問題的處理方法，一般不外是鉆孔灌漿；局部的結構加固；挖除部分質量特別低劣的混凝土；擴大斷面增大壩體等辦法。在補強處理時可以根據需要選擇一項或多項。