2.2 怎樣進(jìn)行混凝土大壩補(bǔ)強(qiáng)處理
首先從工作程序來看，第一步應(yīng)查明質(zhì)量真實(shí)情況，系統(tǒng)地進(jìn)行檢查分析試驗(yàn)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(yàn)；肉眼或使用機(jī)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(shí)作模型試驗(yàn)驗(yàn)證，確定其補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)條件；第三步驗(yàn)算各壩段安全情況，并確定其補(bǔ)強(qiáng)措施方案；第四步進(jìn)行小規(guī)模的處理，取得經(jīng)驗(yàn)并伎處理工藝逐步完善；第五步大規(guī)模進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理施工。
其次從補(bǔ)強(qiáng)處理的技術(shù)措施方面來看：
補(bǔ)強(qiáng)灌漿是處理—般混凝土質(zhì)量所必需的，灌漿孔布置采用逐步加密的方法，即在需要補(bǔ)強(qiáng)灌漿的混凝土上鉆孔灌漿，鉆于孔的排距在第一序鉆孔時(shí)可以稍大，一般6～10m2布置一個(gè)鉆孔；灌漿后進(jìn)行鉆孔檢查，遇有必要，在兩孔間加密進(jìn)行第二序第三序鉆孔灌漿。
在混凝土大壩質(zhì)量問題十分嚴(yán)重的情況下，單純采用灌漿措施是難以完全達(dá)到預(yù)期效果的。例如在壩體滲漏十分嚴(yán)重的情況下，很難設(shè)想完全依靠灌漿達(dá)到恢復(fù)防滲的效果，裂縫情況特別嚴(yán)重，尤其是在平行壩軸線方向貫穿性裂縫時(shí)，更不能完全依靠灌漿恢復(fù)大壩整體性。少量質(zhì)量特別壞、不能進(jìn)行有效處理的還應(yīng)當(dāng)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(jié)構(gòu)破壞以后。危害極其嚴(yán)重，特別是建筑物擋水以后，光憑灌漿處理很難完全恢復(fù)防滲的效果。要徹底解決防滲問題，無論是在施工期間或運(yùn)轉(zhuǎn)期間都應(yīng)當(dāng)考慮加做防滲護(hù)面工程。施工期間在圍堰保護(hù)之下加作防滲護(hù)而工程，在施工技術(shù)上是沒有很大困難的，只要需要。就應(yīng)當(dāng)堅(jiān)決地做，不能存僥幸思想。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果發(fā)現(xiàn)壩體滲漏，而灌漿措施又不能達(dá)到預(yù)期的效果時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮放空水庫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。防滲護(hù)面結(jié)構(gòu)措施有多種，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)有大體積混凝土或鋼筋混凝土而板、薄鋼板、鋼絲網(wǎng)噴漿、瀝青瑪蹄脂、塑料護(hù)面等。這些措施都有良好的效果，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程規(guī)模、重要性、施工條件、有無放空水庫、放空水后對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響等條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后考慮采用那一種修補(bǔ)措施?？梢苑趴账畮爝M(jìn)行修補(bǔ)的大壩，可以考慮用鋼絲網(wǎng)噴漿、瀝青瑪脂護(hù)面等簡易措施，但在大壩運(yùn)轉(zhuǎn)期間。如放空水庫修理將造成巨大的損失時(shí)，一勞永逸地進(jìn)行徹底處理，因此防滲處理應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況分別對(duì)待，在壩體滲漏不太嚴(yán)重的情況下，可以采取灌漿補(bǔ)強(qiáng)，一般即能夠滿足需要。反之，如果滲漏情況十分嚴(yán)重。必須加強(qiáng)防滲護(hù)面工程時(shí)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)決采取措施，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)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(fā)生貫穿性裂縫，特別是平壩軸線方向的貫穿裂縫，其性質(zhì)最為嚴(yán)重，貫穿性裂縫破壞了大壩整體性，如不進(jìn)行有效的處理，則會(huì)引起壩體應(yīng)力重新分布，在大壩上游面出現(xiàn)危險(xiǎn)的拉應(yīng)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?yàn)樗喙酀{處理后，縫面上可以傳遞壓力，因而計(jì)算穩(wěn)定可以作為整體來考慮。但對(duì)傳遞剪力則有不同的看法，—般認(rèn)為灌漿以后，縫面上的抗剪強(qiáng)度很低，根據(jù)蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)以后恢復(fù)德尼伯爾水電站所進(jìn)行的試件試驗(yàn)，裂縫面上允許的混凝土抗剪強(qiáng)度平均只有(0.08～0.16)MPa，經(jīng)過大口徑鉆機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，大于lmm的裂縫經(jīng)灌漿處理后基本上達(dá)到緊密結(jié)合的目的，混凝土芯的極限抗剪強(qiáng)度曾達(dá)(0.16～0.20)MPa。據(jù)分析混凝土裂縫面受滲水作用可能析出鈣質(zhì)，在裂縫面上形成很薄的膜，因而灌漿后水泥結(jié)石并不能使混凝土真正恢復(fù)整體性，因而大大降低了抗剪強(qiáng)度，也就不能恢復(fù)大壩抗剪的作用。另一種看法則認(rèn)為裂縫與冷縫性質(zhì)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(jìn)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(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果也不完全—致，一般認(rèn)為德尼爾試驗(yàn)的成果是偏低的，而丹江口工地進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果縫面的抗剪強(qiáng)度可以達(dá)到完好混凝土的90％左右(應(yīng)該指出，在達(dá)到抗剪強(qiáng)度時(shí)，縫面的剪切變形值，大大超過完好的混凝土，亦即達(dá)到同樣變形時(shí)縫面抗剪強(qiáng)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(qiáng)度可以得到較大程度的恢復(fù)，但不論灌漿后恢復(fù)抗剪強(qiáng)度如何，單純依靠灌漿處理還是不夠安全的，應(yīng)當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)處理。
結(jié)構(gòu)處理有多種方法，一種是小豐滿補(bǔ)強(qiáng)時(shí)所采用的鋼筋錨栓。另一種方法是在壩體達(dá)到穩(wěn)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(zhì)量優(yōu)良的混凝土，這種方法在丹江口補(bǔ)強(qiáng)研究過，可能是最有效的措施，但施工上比較復(fù)雜?？磥碇挥辛芽p情況不十分嚴(yán)重，采用前一種方法是簡易可行的。
當(dāng)壩塊高度尚低，發(fā)現(xiàn)貫穿裂縫時(shí)，設(shè)置大量的跨鋼筋對(duì)防止裂縫在上部新澆混凝土中繼續(xù)發(fā)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(jù)其產(chǎn)狀，即裂縫的長度、寬度、走向、傾斜度等來判明其嚴(yán)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(yàn)研究工作。
第三，有一些部位裂縫、澆筑事故、混凝土強(qiáng)度不足等情況應(yīng)有盡有，其影響極為復(fù)雜，這時(shí)一般水泥灌漿很難收到預(yù)期效果，甚至采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施也難以做到完全有效，這時(shí)往往不得不考慮挖除后重新回填，回填時(shí)只要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量及溫度應(yīng)力，一般新老混凝土是可以結(jié)合好的。
在進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿和結(jié)構(gòu)措施以后，校核大壩應(yīng)力分布與抗滑穩(wěn)定仍不能達(dá)到足夠安全時(shí)，可以采用擴(kuò)大斷面加大壩體的辦法以茲補(bǔ)救。在混凝土大壩基礎(chǔ)部位施工質(zhì)量問題嚴(yán)重者，還應(yīng)特別注意加強(qiáng)基巖帳幕灌漿與固結(jié)灌漿，基巖與混凝土接觸灌漿等。
大壩混凝土質(zhì)量問題的處理方法，一般不外是鉆孔灌漿；局部的結(jié)構(gòu)加固；挖除部分質(zhì)量特別低劣的混凝土；擴(kuò)大斷面增大壩體等辦法。在補(bǔ)強(qiáng)處理時(shí)可以根據(jù)需要選擇一項(xiàng)或多項(xiàng)。
2.3 混凝土大壩質(zhì)量問題處理中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問題
混凝土大壩在施工過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題以后往往需要在大壩施工時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，這樣會(huì)打亂基本建設(shè)程序影響正常施工，這就需要對(duì)一系列問題適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處理。這些問題有：
(1) 關(guān)于質(zhì)量補(bǔ)強(qiáng)的基建程序 質(zhì)量補(bǔ)強(qiáng)是施工中意外事件，因而在國家正?；ǔ绦蛑幸话悴粦?yīng)考慮這一問題。但目前有關(guān)部門對(duì)這一問題十分重視，要求按照正規(guī)的基建程序即先由設(shè)計(jì)部門編制補(bǔ)強(qiáng)任務(wù)書，經(jīng)批準(zhǔn)以后再編制補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)施工，這樣重視補(bǔ)強(qiáng)工作的精神是很好的，但在基建程序上是否需要這樣作還值得研究。因?yàn)槭┕べ|(zhì)量問題的產(chǎn)生是不正常的。在施工當(dāng)中應(yīng)該有效地防止，即使萬一產(chǎn)生了質(zhì)量問題，需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理時(shí)，也可以當(dāng)作不可預(yù)見的項(xiàng)目，在國家批準(zhǔn)的概算中由不可預(yù)見項(xiàng)目開支，至于技術(shù)措施應(yīng)當(dāng)由施工單位認(rèn)真地進(jìn)行研究提出處理方案，經(jīng)過設(shè)計(jì)部門同意后施工，并從中取得經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在以后的施工中不犯類似的錯(cuò)誤，建設(shè)主管單位與設(shè)計(jì)單位要協(xié)助施工單位，務(wù)必將補(bǔ)強(qiáng)處理工作做好，并在驗(yàn)收時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行鑒定，保證滿足安全運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。
(2) 質(zhì)量補(bǔ)強(qiáng)與正常施工干擾問題在正常施工的同時(shí)進(jìn)行質(zhì)量問題補(bǔ)強(qiáng)，勢必要產(chǎn)生很多的干擾，這些干擾應(yīng)當(dāng)盡可能地設(shè)法避免，在正常施工中應(yīng)當(dāng)迅速消除產(chǎn)生混凝土質(zhì)量問題的一切主客觀因素，防止一面不斷施工，一面不斷地產(chǎn)生大量的質(zhì)量問題。已經(jīng)發(fā)生質(zhì)量問題的，處理時(shí)可以根據(jù)情況分別對(duì)待，即從技術(shù)可能與經(jīng)濟(jì)合理兩個(gè)方面來研究，能夠先繼續(xù)施工而后處理或一面正常施工一面進(jìn)行處理者，應(yīng)當(dāng)先正常施工而后處理，或邊施工邊處理。必須停止正常施工進(jìn)行質(zhì)量處理者應(yīng)當(dāng)盡量縮小到最小限度，這樣不至于因?yàn)樘幚碣|(zhì)量問題而使施工總進(jìn)度大大推遲，使國家蒙受重大經(jīng)濟(jì)損失。
在選擇補(bǔ)強(qiáng)方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮在安全可靠經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上盡量便于施工，以便創(chuàng)造條件作到縮短工期提前發(fā)揮效益。
(3) 關(guān)于接縫灌漿與補(bǔ)強(qiáng)灌漿相互關(guān)系問題有人認(rèn)為采用柱狀分塊法澆筑的大壩，由于壩體內(nèi)通常埋設(shè)冷卻水管鉆孔灌漿往往容易打斷冷卻水管，影響壩體冷卻接縫灌漿的質(zhì)量。因此在處理時(shí)首先要求冷卻壩體，使之降低到穩(wěn)定溫度進(jìn)行接縫灌漿，待縱縫灌漿完畢后，再進(jìn)行鉆孔灌漿處理質(zhì)量事故，這樣考慮是不盡合理的，因?yàn)殂@孔打斷水管，只要進(jìn)行簡單的處理，仍能保持水管暢通，因而一面進(jìn)行壩體冷卻，一面進(jìn)行鉆孔，干擾并不是很大的。而在縱縫灌漿完畢，剩下來只有事故灌漿的工作量，這樣就可以大大加快事故處理進(jìn)度，因?yàn)殂@孔灌漿時(shí)，鉆孔工作量大而且費(fèi)時(shí)，如能提前完成鉆孔，對(duì)爭取鉆孔灌漿處理的工期是大大有利的。
總之混凝土壩質(zhì)量問題處理是意外事件，屬于一種不可預(yù)見的項(xiàng)目，不能技正常的基建程序辦理，處理質(zhì)量問題時(shí)必然會(huì)干擾正常施工，因而在考慮補(bǔ)強(qiáng)方案時(shí)，必須同時(shí)注意到技術(shù)可靠，施工簡單，經(jīng)濟(jì)合理等因素，進(jìn)行綜合比較選擇，強(qiáng)調(diào)一面忽視其他方面都是不對(duì)的。
3、結(jié)論
(1) 大型水利樞紐建設(shè)過程中，可能產(chǎn)生多種質(zhì)量問題，有的是由于錯(cuò)誤引起的，有的是由于施工不良引起的，這些質(zhì)量問題，都應(yīng)當(dāng)查明情況，分別進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?nbsp;
(2) 施工質(zhì)量問題在施工過程中往往難以完全避免，但需要從思想上、組織上、技術(shù)上進(jìn)行大量的工作，防止產(chǎn)生大量的、集中的、性質(zhì)嚴(yán)重的問題。
(3) 施工質(zhì)量問題在混凝土大壩方面常見的有溫度裂縫、架空、冷縫低強(qiáng)等等。產(chǎn)生的原因往往是由主觀上不重視質(zhì)量問題，客觀上技術(shù)措施不能滿足需要。
(4) 混凝土大壩施工質(zhì)量問題，性質(zhì)嚴(yán)重者會(huì)影響大壩安全，引起壩體應(yīng)力重新分布，產(chǎn)生危害性的拉應(yīng)力，同時(shí)降低大壩的抗滑穩(wěn)定性，降低大壩的壽命，故必須進(jìn)行妥善的補(bǔ)強(qiáng)處理。
(5) 混凝土大壩補(bǔ)強(qiáng)處理，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)研究的成果，證明是可行的。補(bǔ)強(qiáng)處理方法通常有鉆孔灌漿；局部結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施，挖除部分混凝土；加大斷面增大壩體等。可根據(jù)需要適當(dāng)采用一種或多種。
(6) 補(bǔ)強(qiáng)措施應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢查鑒定的實(shí)際資料，判明各壩段實(shí)際情況分別進(jìn)行處理。
(7) 補(bǔ)強(qiáng)措施應(yīng)當(dāng)根據(jù)技術(shù)可靠、施工簡易、經(jīng)濟(jì)合理等綜合考慮，防止片面性，同時(shí)要盡量減少對(duì)大壩正常施工的干擾，以免不必要的推遲總工期，造成經(jīng)濟(jì)損失。
(8) 混凝土大壩施工質(zhì)量問題，補(bǔ)強(qiáng)可作為施工中不可預(yù)見的項(xiàng)目，由施工單位負(fù)責(zé)進(jìn)行處理，工程驗(yàn)收時(shí)或驗(yàn)收以前。建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單應(yīng)嚴(yán)格檢查鑒定，務(wù)使作到充分可靠。
(9) 混凝土大壩施工質(zhì)量問題是應(yīng)該防止而且也是可以防止的。
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