混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)和施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水利水電工程結(jié)構(gòu)，尤其是一種混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及一種水利水電工程施工方法，具體是一種混凝土墊座施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拱壩為高次超靜定結(jié)構(gòu)，如建基面有地形埡口造成局部地形缺失，或局部壩基地質(zhì)條件不滿足拱壩建基條件，而建基面進(jìn)一步開挖加大嵌深，將引起邊坡規(guī)模急劇增加，帶來較大的邊坡穩(wěn)定問題，或增加拱壩的不對稱性，惡化拱壩受力，此時，可在地形缺失處設(shè)置混凝土墊座，或挖除不滿足拱壩建基條件的軟弱巖體，置換成混凝土墊座，形成人工地基，消除地形地質(zhì)缺陷，改善拱壩受力條件。墊座處于受多面地基約束的狀態(tài)，若墊座規(guī)模較大，施工期可能由于較大的溫度應(yīng)力導(dǎo)致墊座開裂，此時，需要對混凝土墊座進(jìn)行分縫；同時，墊座規(guī)模較大時，混凝澆筑倉面較大，受施工機(jī)械施工能力的限制，也需要對混凝土墊座進(jìn)行分縫。因此，需要研究一種墊座的分縫結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種降低溫度應(yīng)力的混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)和施工方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)，包括混凝土墊座和拱壩建基巖體；所述混凝土墊座的一端設(shè)置在拱壩建基巖體上，另一端為拱壩建基面；還包括混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)將混凝土墊座分成兩部分，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的縫面為斜曲面。
[0005]進(jìn)一步的是，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的縫面在高程方向上從混凝土墊座頂部貫穿至底部。
[0006]進(jìn)一步的是，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的縫面沿拱壩徑向從混凝土墊座上游貫穿至下游。
[0007]進(jìn)一步的是，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)上布置有接縫灌漿系統(tǒng)。
[0008]進(jìn)一步的是，所述接縫灌漿系統(tǒng)包括止?jié){片，止?jié){片設(shè)置在混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的下游，從下游水位高程處一直延伸至混凝土墊座頂部。
[0009]進(jìn)一步的是，還包括止水片，所述止水片布置在混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的上、下游處，上游從混凝土墊座的頂部布置至底部，下游從下游水位高程處一直延伸至混凝土墊座底部。止水片還布置在分縫結(jié)構(gòu)的下游處，從墊座底部到下游水位之間均需布置止水片。
[0010]本發(fā)明提供的混凝土墊座施工方法，利用混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)將混凝土墊座分成兩部分進(jìn)行施工，混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)的縫面為斜曲面。
[0011]進(jìn)一步的是，混凝土墊座采用斜縫分成兩塊，山內(nèi)側(cè)塊應(yīng)先于臨河側(cè)塊施工，混凝土饒筑時，兩分塊混凝土應(yīng)均勾上升，高差不應(yīng)大于12m，相鄰饒筑塊饒筑時間的間隔宜小于 21d。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:體積較大的混凝土墊座采用本分縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行分縫后，可以降低混凝土墊座溫度應(yīng)力，降低墊座混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)，解決墊座混凝土澆筑倉面較大施工機(jī)械施工能力不能滿足要求的問題。利用分縫結(jié)構(gòu)上布置的接縫灌漿系統(tǒng)對墊座分縫進(jìn)行接縫灌漿后，混凝土墊座最終將形成整體結(jié)構(gòu)，有利于墊座的整體受力。墊座分縫上游布置的止水和下游布置的止水及止?jié){片，將起到止水及止?jié){的作用，防止水流穿過墊座，及在接縫灌漿期間防止?jié){液漏出。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的墊座橫河向剖面圖；
[0014]圖2是墊座的平面圖。
[0015]圖中零部件、部位及編號:拱壩1、拱壩建基面2、混凝土墊座3、混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4、拱壩建基巖體5。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1、2所示，本發(fā)明包括混凝土墊座3、混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4，所述混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4縫面為斜曲面；混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4高程方向從混凝土墊座3頂部貫穿至底部，沿拱壩徑向從混凝土墊座3上游貫穿至下游，所述混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4縫面布置接縫灌漿系統(tǒng)，根據(jù)不同高程墊座混凝土的澆筑齡期、冷卻的溫度情況，分高程、分灌區(qū)適時對墊座分縫進(jìn)行接縫灌漿，最終將墊座連接成整體墊座?；炷翂|座分縫結(jié)構(gòu)4縫面上游從混凝土墊座3頂部至底部，下游從混凝土墊座3底部到下游水位高程之間布置止水片，布置的止水片止水的同時起到止?jié){作用?；炷翂|座分縫結(jié)構(gòu)4縫面下游從下游水位高程以上一直到混凝土墊座3頂部均需設(shè)置止?jié){片。體積較大的混凝土墊座采用本混凝土墊座分縫結(jié)構(gòu)4進(jìn)行分縫后，可以降低混凝土墊座的溫度應(yīng)力，降低墊座混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)，解決墊座混凝土澆筑倉面較大施工機(jī)械無法施工的問題。對墊座分縫進(jìn)行接縫灌漿后，混凝土墊座最終將形成整體結(jié)構(gòu)，有利于墊座的整體受力。
[0018]下面通過實(shí)施例來說明本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路
[0019]本例涉及的混凝土墊座尺寸較大，高155.0m(高程1730.0m?1885.0m范圍)，墊座底部最大面積為4400m2。
[0020]對于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)來講，混凝土墊座3應(yīng)為整體，也就是混凝土墊座3本身不分縫，其優(yōu)點(diǎn)是整個墊座為一個整體，符合設(shè)置墊座提高基礎(chǔ)變形模量和地基剛度，有效傳遞拱壩推力的要求，墊座受力條件好。然而，這種傳統(tǒng)方案運(yùn)用到本例來目前是無法實(shí)現(xiàn)的，其首要面對的困難就是，混凝土施工機(jī)械的施工能力問題。即使用2臺9m3纜機(jī)澆筑墊座混凝土，最大饒筑倉面面積約2000m2，而本例墊座不分縫時最大倉面面積為4400m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過混凝土施工機(jī)械的施工能力。同時，墊座處于受多面地基約束的狀態(tài)，若墊座規(guī)模較大，施工期可能由于較大的溫度應(yīng)力導(dǎo)致墊座開裂。
[0021]為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多個方案，并最終篩選了可行的方案。以下對方案論證進(jìn)行簡要說明。
[0022]I)分縫方案主要考慮的原則:
[0023](I)澆筑倉面面積滿足施工機(jī)械的施工能力，分縫時控制最大倉面面積在2300m2以內(nèi)。
[0024](2)有利于墊座溫控防裂；
[0025](3)有利于墊座在拱壩推力的長期作用下能保持結(jié)構(gòu)的整體性，不會在拱推力作用下沿分縫面裂開；
[0026](4)有利于施工期對分縫面進(jìn)行有效地接縫灌漿。
[0027]2)分縫方案擬定
[0028]根據(jù)上述原則，擬定分縫方案時主要根據(jù)兩方面因素?cái)M定了多個分縫方案:
[0029](I)分縫方向的考慮
[0030]①徑向分縫
[0031 ] 徑向分縫就是指在俯視角度上，分縫面方向與拱壩的徑向相同。徑向分縫方案，分縫與拱壩推力大角度相交，縫面主要受壓，有利于墊座在拱壩推力的長期作用下能保持結(jié)構(gòu)的整體性，不會在拱推力作用下沿分縫面裂開。徑向分縫的倉面面積最大約2000m2，如采用薄層澆筑，滿足混凝土施工能力的要求。由于墊座的上下游方向尺寸較大，最大澆筑塊長度接近100m，最大長寬比接近5，在溫控防裂上難度比較大。
[0032]②切向分縫
[0033]由于徑向分縫的澆筑塊長寬比較大，為減小長寬比，提出了大致按拱端切向分縫的方案