大体积混凝土坝质量问题及其处理

大体积混凝土坝质量问题及其处理建国50年来，全国各地在大中型水利枢纽工程建设中取得了巨大的成绩，形成了一支水利枢纽工程勘测设计施工及科学研究的队伍，这支队伍在实际锻炼中取得了丰富的经验。提高了水平，在水工建设方面，我国有可能在较短期间内赶上世界先进水平。在水利枢纽建设取得伟大成绩的同时，由于同期建设的工程数量多、规模大、而且经验不足，技术工作与管理工作不能满足客观的需要，因而也获得了不少有益的经验教训，各种类型的质量问题的处理就是其中之一。无论是已建或未建的工程，在发现有质量问题以后应当进行妥善的处理，因而全国普遍采取了质量问题的检查，并且严肃认真地进行质量问题的补强处理，为了总结经验，避免今后在工作中走弯路，有必要实事求是的就各工程(无论是已成的或未成的)的具体质量问题及其处理，进行具体分析，从中找到有益的经验，并得出必要的结论。1大体积混凝土坝施工质量问题的成因及其后果施工质量事故，在目前施工条件下，在一般混凝土大坝施工中虽属很难完全避免的，但是严重的带有原则性的施工质量事故，必须切实而有效地加以防止，要防止混凝土大坝施工质量事故，首要的是正确分析产生施工质量事故的原因。1.1混凝土大坝施工质量事故的原因，一般来讲有主观的原因和客观的原因在主观方面，首先是领导骨干对保证混凝土大坝施工质量的重要意义认识不足，不能有效地贯彻“百年大计质量第—”的基本建设方针，片面地强调进度而放松了质量；其次在广大职工群众中缺少必要的、经常的质量问题教育，不善于运用群众路线的工作方法来保证质量；第三，组织机构及检查制度不健全，质量问题没有得到各级领导应有的重视，或在工作中得不到应有的支持。在客观方面，技术力量和机械设备不能适应施工需要，缺少正确的、符合实际情况的技术规程等等。要彻底解决质量问题，还必须对下列若干生产工艺问题、技术处理问题给予特别注意，认真加以改善。1.2防止质量事故应注意的问题(1)在混凝土生产方面混凝土生产是决定混凝土质量的首要因素，大坝混凝土质量问题很多是由于混凝土生产不合质量要求而引起的，混凝土生产包括原材料准备及生产工艺两个方面，在这两个方面任何—方面降低质量要求都将导致降低强度标号及其他各项力学指标，容易产生裂缝、透水性强、易剥蚀风化等严重缺陷，影响大坝安全。原材料准备包括水泥、水泥掺和料、砂石骨料外加剂、拌和用水等需要的原材料，以及供冷、供热等准备工作，其中水泥的品种尤为重要，大坝混凝土应当采用低发热量、低含碱量、初期强度高、塑性性能好、初凝期长的特制大坝水泥，其化学成份的控制最好能作到C2S十C3S≥80％，C3A≤5％，C4AF≤15％，水泥供应品种不宜过多过杂，水泥运进工地以后应当严格地进行检验，并进行混凝土试验。砂石骨料的准备工作包括骨料本身质量以及开采加工的质量，粗粒径的骨料无论是采用块石加工或卵石，首先要保证骨料强度以及其他物理力学指标满足混凝土的设计要求。软弱颗粒以及针片状颗粒不能超过规范规定，并要严格控制无定形二氧化硅比率，否则会降低混凝土的各项力学指标，或引起破坏混凝土结构的碱性膨胀；其次，在开采加工方面，要严格按照混凝土设计级配的规定分极，超径和逊径必须有效地加以控制，决不允许超过规范规定，超逊径比率过大往往是降低混凝土质量的重要因素，细颗粒骨料(砂料)应当采用级配比较均匀的中粗砂，如果砂料的细度变化过大，级配组成不好，则应当进行分选采用多级配，水泥掺和料应当采用经过试验的、符合要求的活性材料，否则掺用不合格料也会大大影响混凝土的强度和寿命，其他外加剂(加气剂、塑化剂、减水利)、拌和用水，也应当保证质量使之符合设计要求。在工艺方面应当严格控制称量、加水量、拌和时间以及搅拌的均匀程度，特别是采用半机械化生产方法时，更应当特别注意。无论是采用自动控制称量，或人工称量都必须达到规定的精确度。用水量过多，水灰比过大将会造成混凝土泌水、灰浆流失、干缩等质量问题，严重影响混凝土的质量，搅拌混凝土时往往为了图方便而多加水，这是最常见、最有害的质量事故。拌和时间不够，搅拌不均匀，骨料分离也将严重地降低混凝土的质量。(2)在混凝土浇筑方面由于混凝土浇筑工艺不良而立模形成的大坝混凝土质量问题是一种最易发生的质量问题。浇筑工艺包括运输、浇灌、平仓、振捣等，混凝土运输路线过长、时间过久易引起骨料分离、出现初凝现象；浇灌方法不当，相应的平仓振捣不合要求时，则易产生灰浆损耗过多、不密实、初凝冷缝等事故，国内混凝土大坝施工有不少这样的经验教训，如利用自卸卡车直接运送混凝土入仓，利用不符合质量要求的皮带机运送混凝土人仓，采用高差很大的溜管浇灌等等均易造成上述浇筑事故。在乎仓振捣方面，仓面不平正，灰浆分离；振捣不密实，特别是大面积漏震等浇筑事故，也会造成较为严重的大坝质量问题。在发生初凝以后，进行强迫振捣的做法对混凝土结构也是有害的。要防止浇筑过程中产生严重的质量问题，首先应当进行合理的混凝土施工设计，选定浇筑方案，包括分缝、分块浇筑方法及施工设备选择等，广泛采用高新技术、加强自动监测和控制，全面控制总进度和工艺流程等，根据设计方案进行施工准备工作，并拟定混凝土施工规程，严格按照设计规定及施工规范施工，全面推行现代化的、科学的工程管理。(3)在温度控制方面为了防止大坝产生危害性较大的温度裂缝，必须严格控制混凝土的温度及温度应力。温度问题应当视作保证大坝混凝土质量最重要的问题之—，温度裂缝是必须防止而且也是可能防止的。(4)在保养方面新浇混凝土的保护和养护对防止产生质量问题具有非常重要的意义，寒冷季节对混凝土应当采取有效的防冻措施。在新浇筑混凝土表面进行保护，防止气温骤降、寒冷气流冲击混凝土，这是防止产生严重温度裂缝的一项重要措施。夏季浇筑混凝土应当采取降温措施，在新浇混凝土的表面，应防止烈日暴晒，予以必要的有效保护。间歇期间与拆模以后应当不间断地进行养护，经常保持混凝土表面湿润，防止因干缩而发生裂缝，混凝土保护问题应当视作一项专门的科学研究问题，展开长期的试验研究工作。2大坝施工质量问题一般处理方法及其效果混凝土大坝施工过程中产生质量问题以后，必须进行补强处理，根据国内外经验，质量事故经补强处理以后可以达到安全运转，但不能与完好混凝土一样，有些还可能后遗一些问题，需要经常进行检修。有人怀疑补强处理效果，甚至由于经验不足而产生否定补强处理的主张。因此在探讨补强处理时应当弄清楚混凝土大坝施工质量问题能不能处理?怎样补强处理?补强处理应当注意那些问题?纠正不注意质量或认为质量问题无法处理好的两种偏差。2.1混凝土大坝施工质量问题能否处理摄混凝纹土大坝施止工质量问锹题包括温汽度裂缝、轧蜂窝狗洞协冷缝等浇耕筑事故，圈一般都是肆可以进行眠补强处理让的。美国堤的诺里斯多坝、方塔镜那坝，苏沾联的新西孕伯利亚水盘电站以及守我国的小痛丰满大坝钞都曾发生吼过较严重旬的施工质碰量事故，膊有些经过橡补强处理聪，证明可眯以安全运劫转，甚至砍在第二次链世界大战爸中遭受战幻争严重破饱坏的一些匹混凝土大逢坝，如苏竿联的德尼垫尔彼得罗音夫斯克坝娘经过修复谊补强以后鸟，仍然可食以安全运公转。由此命可见。通庙过认真的达补强处理做，质量问良题是能够尖得到解决基的。看另外遥，试验研卧究结果也雷证明了混笛凝土大坝处施工质量刻事故经补蒙强处理后温会得到好丈的效果。扇例如水泥愚灌浆在填捐充裂隙、容空间，增惯强强度、震抗渗性方森面均证明瞎是有效的徐，灌浆工携艺试验方浪面，也证禾明了这些若质量事故跌的可灌性贴是不容怀遍疑的，因秤此水泥灌我浆的效果歇在质量事饺故处理中残应当加以米肯定，加堤上化学材栗料，灌浆榴快速，效把果明显，斧因而发展拐灌浆补强辽是完全合服适的。钢根据配试验，丹沉江口工程橡混凝土振栋捣不密实邀事故经灌叼浆处理后资，各项力株学指标改法变的情况朋如下表：胀凝土径浇筑时发风生的初凝楼事故会留饺下冷缝，肉一般冷缝悦由于张开恋度很小，膛且可能有返一些影响秘灌浆质量碌的冷缝表订面膜，因迈而不易进劣行灌浆处霜理。而冷倾缝最大的仔危害性在师于漏水，货使大坝抗诱滑稳定性嫌遭到破坏释，因此在炎处理冷缝壤事故时，刑应当采取何措施增强括坝体的防毒渗性。坝稳体混凝土字温度裂缝层只要张开巩度矛≥扒lm叔m鹿，一般可纠以采用水羡泥灌浆进杨行处理，浓在试验室谣中裂缝灌倒浆试验如摆下表：葡

缝宽＜1mm试件尺寸/cm数量龄期灌浆试验间歇期裂缝面抗压强度抗剪强度（垂直压力为0.7MPa)50×50×5062个月

灌浆前0.18～0.2650×50×54302个月1个月灌浆后0.18～0.29命

灶试验崖成果说明评灌浆措施镜对处理质副量问题是武有一定效什果的，应甚当特别重含视，改进紧灌浆材料挎和灌浆工查艺措施，倚以便进一耳步提高灌饶浆效果。携进行灌浆门补强后仍描然不能恢威复大坝正疯常运转时意，还可以弓采取其他钉结构补强眨措施，根姓据研究结津果，这种伟措施方法斑很多，只嚼要采用得浪当，一般慧都是有效顾的。仿总之挂，从当前蚊国内外积躺累的实践炉经验以及交科学研究末成果来看狮，施工质供量事故在两一般情况房下都是可誓以进行处茂理的，除结有其他方茎面如规划单、设计等约问题外，躲一般并不泥存在能不庄能处理的判问题。说2.胀2妻怎样进先行混凝土车大坝补强薪处理擦首先协从工作程峡序来看，教第一步应柴查明质量估真实情况吗，系统地竹进行检查租分析试验朴研究工作得。包括施漠工记录整凉理分析研萍究；坝体来混凝土钻栏孔取样检怎查及压水袋试验；肉氧眼或使用鼓机械、电焦子仪器观宫测并作长秀期记录；吊第二步在纺取得足够考资料以后角，可以分萍析各坝段么存在的问良题及其影匠响，必要默时作模型漫试验验证煎，确定其岩补强设计无条件；第袄三步验算沃各坝段安素全情况，次并确定其茫补强措施锐方案；第悲四步进行匀小规模的枣处理，取乘得经验并猫伎处理工穿艺逐步完庆善；第五荒步大规模割进行补强窗处理施工斜。祖其次啦从补强处渗理的技术氧措施方面矩来看：谎补强马灌浆是处慧理丸—献般混凝土园质量所必坡需的，灌勇浆孔布置场采用逐步窄加密的方爱法，即在美需要补强之灌浆的混客凝土上钻摊孔灌浆，域钻于孔的小排距在第财一序钻孔升时可以稍我大，一冤般椒6叫～喷10m絮2载布置一个紧钻孔；灌燥浆后进行吩钻孔检查晴，遇有必迅要，在两灵孔间加密铅进行第二肚序第三序峡钻孔灌浆挎。翻在混菊凝土大坝担质量问题剧十分严重彩的情况下持，单纯采护用灌浆措吨施是难以尤完全达到巧预期效果缘的。例如游在坝体渗略漏十分严贤重的情况宰下，很难萍设想完全调依靠灌浆浊达到恢复展防渗的效只果，裂缝利情况特别赛严重，尤桂其是在平赖行坝轴线袭方向贯穿重性裂缝时赶，更不能束完全依靠现灌浆恢复轰大坝整体放性。少量微质量特别情坏、不能职进行有效费处理的还血应当考虑帖挖除，更林不是灌浆前处理所能鸭解决问题切的。例如居：漫第一奋、大坝上贫游面防渗骑结构破坏导以后。危浩害极其严移重，特别疏是建筑物准挡水以后你，光凭灌骄浆处理很蜡难完全恢枕复防渗的问效果。要明彻底解决却防渗问题细，无论是映在施工期距间或运转亩期间都应伯当考虑加练做防渗护杆面工程。小施工期间弯在围堰保皱护之下加裤作防渗护轮而工程，史在施工技丽术上是没步有很大困淹难的，只匠要需要。适就应当坚疗决地做，艰不能存侥或幸思想。极在运转过挑程中如果桐发现坝体刚渗漏，而聋灌浆措施慈又不能达开到预期的牛效果时，候应当考虑着放空水库糟进行补强半处理。防晨渗护面结谷构措施有肥多种，根病据国内外迹经验有大鲜体积混凝扮土或钢筋期混凝土而悉板、薄钢瓣板、钢丝唐网喷浆、医沥青玛蹄碑脂、塑料祖护面等。洗这些措施闷都有良好监的效果，窃应当根据归工程规模杂、重要性树、施工条膀件、有无袭放空水库槐、放空水欧后对国民晶经济的影军响等条件烧，进行技小术经济比馅较后考虑狮采用那一条种修补措目施。可以抄放空水库脂进行修补插的大坝，养可以考虑刺用钢丝网继喷浆、沥盐青玛脂护茧面等简易腰措施，但岔在大坝运遮转期间。驱如放空水膀库修理将播造成巨大腰的损失神时，一劳犬永逸地进提行彻底处协理，因此亡防渗处理世应当根据拣具体情况茄分别对待毛，在坝体境渗漏不太辨严重的情阳况下，可泉以采取灌谅浆补强，袜一般即能颤够满足需貌要。反之增，如果渗舟漏情况十策分严重。珍必须加强叶防渗护面纹工程时，制应当坚决娱采取措施仔，进行补旱强处理，董即使在水位库充水以旋后，也不欺允许马虎拌从事。攀第二召，大坝混必凝土发生炮贯穿性裂慧缝，特别拥是平坝轴拥线方向的罗贯穿裂缝祥，其性质昨最为严重叉，贯穿性听裂缝破坏甚了大坝整普体性，如倦不进行有厚效的处理糠，则会引歌起坝体应驱力重新分塞布，在大荡坝上游面骂出现危险是的拉应力抵。平行坝羡轴线方向隔的贯穿性剂裂缝单纯度依靠水泥堪灌浆很难停满足需要阀，除非裂缎缝的部位乞很靠上游喊，而裂缝傅面上压力冒较大，剪共力较小，外因为水泥宿灌浆处理钳后，缝面梨上可以传睛递压力，条因而计算孔稳定可以缝作为整体写来考虑。洗但对传递伟剪力则有袖不同的看潜法复，斤—撑般认为灌负浆以后，督缝面上的剩抗剪强度速很低，根更据苏联在颂第二次世副界大战以鲜后恢复德见尼伯尔水更电站所进察行的试件洽试验，裂鼻缝面上允国许的混凝懒土抗剪强霞度平均只泛有驶(0.0峡8稼～我0.16旧)MP拘a牢，经过大办口径钻机柔检查发现相，大扁于坡lm姻m于的裂缝经容灌浆处理引后基本上散达到紧密败结合的目朝的，混凝幅土芯的极绳限抗剪强垒度曾档达犁(0.1楚6悲～导0.20班)MP刑a残。据分析耗混凝土裂归缝面受渗咬水作用可坑能析出钙懂质，在裂乓缝面上形市成很薄的斜膜，因而恒灌浆后水涛泥结石并秧不能使混非凝土真正赏恢复整体技性，因而泽大大降低辉了抗剪强阔度，也就线不能恢复盆大坝抗剪涂的作用。变另一种看愿法则认为劝裂缝与冷临缝性质并胖不完全一郑样，冷缝竞灌浆效果幻很差。其磨原因是张笑开度很小嘴，根本不福能灌进浆泳体，而裂些缝张开度冤较大，一踩般均能为扛水泥浆充乳满，至于练灌浆后缝众面上的抗崇剪强度试创验结果也灶不完窗全犹—肠致，一般靠认为德尼劫尔试验的惹成果是偏窝低的，而油丹江口工众地进行试削验的结果炸缝面的抗焦剪强度可杏以达到完贝好混凝土恩的峰9闸0招％左等右新(释应该指出适，在达到签抗剪强度倍时，缝面窑的剪切变毒形值，大宅大超过完恋好的混凝丽土，亦即鸭达到同样膨变形时缝闯面抗剪强扰度就很年低匆)右。加之裂皮缝面并非喘铅垂光滑额平面，因跨而在灌浆愚以后抗剪封强度可以殃得到较大雅程度的恢牙复，但不宁论灌浆后讨恢复抗剪同强度如何密，单纯依俯靠灌浆处屯理还是不吃够安全的新，应当结采合结构处型理。贡结构剂处理有多扶种方法，率一种是小彼丰满补强钟时所采用昂的钢筋锚走栓。另一层种方法是滨在坝体达龙到稳定以尽后，沿裂单缝面挖槽火，槽乏宽普1隐m转左右，并霞在两面凿填成键槽形案状，然后必回填质量湾优良的混即凝土，这鹅种方法在视丹江口补辉强研究过索，可能是格最有效的冻措施，但接施工上比婚较复杂。因看来只有欢裂缝情况握不十分严姿重，采用犯前一种方向法是简易石可行的。触当坝挂块高度尚丘低，发现术贯穿裂缝气时，设置妙大量的跨严钢筋对防委止裂缝在邀上部新浇棵混凝土中教继续发展醉，也有一蜓定效果。售平行坝轴哄线方向的谷贯穿性裂泄缝处理，悉还需要根千据其产状伯，即裂缝指的长度、肃宽度、走记向、倾斜专度等来判怨明其严重缩性，以选暗择处理方像案，因而驼在确定处颠理方案以绵前必须做术大量的检哄查试验研作究工作。展第三端，有一些赵部位裂缝群、浇筑事载故、混凝悦土强度不玉足等情况瓣应有尽有雕，其影响肺极为复杂疫，这时一栏般水泥灌竿浆很难收蜘到预期效嫩果，甚至范采取结构浴补强措施思也难以做犯到完全有揭效，这时蛾往往不得敞不考虑挖风除后重新捷回填，回柏填时只要刘严格控制优施工质量庙及温度应惑力，一般桃新老混凝暮土是可以彼结合好的炒。俭在进范行补强灌雅浆和结构贿措施以后炮，校核大幕坝应力分熊布与抗滑剂稳定仍不饺能达到足团够安全时旋，可以采贪用扩大断然面加大坝西体的办法晃以兹补救冬。在混凝翼土大坝基浆础部肠位施工质卖量问题严宫重者，还环应特别注睡意加强基倡岩帐幕灌迈浆与固结他灌浆，基错岩与混凝仇土接触灌炸浆等。逆大坝研混凝土质数量问题的蹈处理方法惊，一般不员外是钻孔矛灌浆；局震部的结构缺加固；挖本除部分质铲量特别低蚀劣的混凝肿土；扩大赤断面增大脸坝体等办软法。在补考强处理时孕可以根据连需要选择除一项或多铅项。王2.处3厌混凝土传大坝质量确问题处理晨中应当注亲意的几个淹问题董混凝牺土大坝在馋施工过程括中产生严福重的施工卡质量问题木以后往往雹需要在大持坝施工时慕进行补强愚处理，这悼样会打乱雹基本建设疯程序影响巨正常施工雄，这就需膏要对一系答列问题适恼当地进行阔处理。这洗些问题有绞：征胆罚(1股)州关于质怖量补强的辰基建程习序裁彻质量补强至是施工中会意外事件津，因而在绳国家正常著基建程序廉中一般不奇应考虑这秩一问题。扰但目前有毛关部门对斜这一问题捞十分重视醋，要求按槽照正规的禁基建程序蔬即先由设巧计部门编升制补强任棚务书，经畅批准以后总再编制补铲强设计，称根据设计塘进行补强径施工，这绕样重视补昂强工作的辛精神是很情好的，但泉在基建程误序上是否狗需要这样俭作还值得居研究。因尼为施工质扁量问题的此产生是不微正常的。笔在施工当偿中应该有里效地防止洞，即使万福一产生了讽质量问题重，需要进隆行补强处扔理时，也裙可以当作冤不可预见瘦的项目，蔽在国家批棍准的概算泥中由不可狂预见项目职开支，至吼于技术措铜施应当由继施工单位浙认真地进阻行研究提秧出处理方栗案，经过团设计部门母同意后施杠工，并从抢中取得经招验教训，丰在以后的晴施工中不洁犯类似的辞错误，建糖设主管单脾位与设计导单位要协脂助施工单折位，务必艘将补强处幸理工作做济好，并在屯验收时严赖格进行鉴薯定，保证输满足安全韵运转的需倘要。月框粒(2艺)梦质量补戒强与正常降施工干扰爷问题在正握常施工的会同时进行际质量问题断补强，势倡必要产生厌很多的干担扰，这些绩干扰应当准尽可能地开设法避免茧，在正常丹施工中应圾当迅速消猜除产生混肯凝土质量窗问题的一量切主客观糕因素，防炭止一面不垄断施工，滴一面不断加地产生大稻量的质量查问题。已缺经发生质乡量问题的栏，处理时另可以根据字情况分别指对待，即耍从技术可冒能与经济斑合理两个浩方面来研喂究，能够搭先继续施株工而后处住理或一面埋正常施工拼一面进行坦处理者，倾应当先正龄常施工而砌后处理，歉或边施工匠边处理。怀必须停止胞正常施工谁进行质量馒处理者应竖当尽量缩延小到最小掉限度，这军样不至于禽因为处理换质量问题瘦而使施工鼠总进度大大大推迟，论使国家蒙耽受重大经病济损失。炸在选厉择补强方宝案时，应清当考虑在轻安全可靠夏经济合理箭的基础上融尽量便于球施工，以随便创造条盾件作到缩虾短工期提叛前发挥效邻益。藏墨醉(3裂)娃关于接贝缝灌浆与仗补强灌浆麦相互关系朽问题有人座认为采用什柱状分块顾法浇筑的烈大坝，由佳于坝体内休通常埋设建冷却水管斩钻孔灌浆膜往往容易稳打断冷却欠水管，影宅响坝体冷娘却接缝灌备浆的质量益。因此在凉处理时首梯先要求冷附却坝体，接使之降低六到稳定温墙度进行接视缝灌浆，崖待纵缝灌拘浆完毕后涌，再进行零钻孔灌浆停处理质量筋事故，这纷样考虑是赤不尽合理呜的，因为汗钻孔打断铜水管，只唐要进行简虚单的处理惯，仍能保骄持水管畅岛通，因而历一面进行众坝体冷却欧，一面进申行钻孔，嗓干扰并不度是很大的融。而在纵美缝灌浆完鼓毕，剩下堵来只有事超故灌浆的主工作量，插这样就可沙以大大加饮快事故处磁理进度，堤因为钻孔述灌辉浆时，钻舌孔工作量碗大而且费育时，如能披提前完成越钻孔，对参争取钻孔锐灌浆处理拴的工期是天大大有利梨的。肆总之劣混凝土坝邻质量问题桌处理是意屡外事件，棋属于一种棒不可预见谊的项目，猪不能技正末常的基建顺程序办理绞，处理