混凝土墊座分縫結構和施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水利水電工程結構，尤其是一種混凝土墊座分縫結構。此外，本發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】
[0002]拱壩為高次超靜定結構，如建基面有地形埡口造成局部地形缺失，或局部壩基地質條件不滿足拱壩建基條件，而建基面進一步開挖加大嵌深，將引起邊坡規模急劇增加，帶來較大的邊坡穩定問題，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，消除地形地質缺陷，改善拱壩受力條件。墊座處于受多面地基約束的狀態，若墊座規模較大，施工期可能由于較大的溫度應力導致墊座開裂，此時，需要對混凝土墊座進行分縫；同時，墊座規模較大時，混凝澆筑倉面較大，受施工機械施工能力的限制，也需要對混凝土墊座進行分縫。因此，需要研究一種墊座的分縫結構。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種降低溫度應力的混凝土墊座分縫結構和施工方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的混凝土墊座分縫結構，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構，混凝土墊座分縫結構將混凝土墊座分成兩部分，混凝土墊座分縫結構的縫面為斜曲面。
[0005]進一步的是，混凝土墊座分縫結構的縫面在高程方向上從混凝土墊座頂部貫穿至底部。
[0006]進一步的是，混凝土墊座分縫結構的縫面沿拱壩徑向從混凝土墊座上游貫穿至下游。
[0007]進一步的是，混凝土墊座分縫結構上布置有接縫灌漿系統。
[0008]進一步的是，所述接縫灌漿系統包括止漿片，止漿片設置在混凝土墊座分縫結構的下游，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構的上、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構的下游處，從墊座底部到下游水位之間均需布置止水片。
[0010]本發明提供的混凝土墊座施工方法，利用混凝土墊座分縫結構將混凝土墊座分成兩部分進行施工，混凝土墊座分縫結構的縫面為斜曲面。
[0011]進一步的是，混凝土墊座采用斜縫分成兩塊，山內側塊應先于臨河側塊施工，混凝土饒筑時，兩分塊混凝土應均勾上升，高差不應大于12m，相鄰饒筑塊饒筑時間的間隔宜小于 21d。
[0012]本發明的有益效果是:體積較大的混凝土墊座采用本分縫結構進行分縫后，可以降低混凝土墊座溫度應力，降低墊座混凝土開裂風險，解決墊座混凝土澆筑倉面較大施工機械施工能力不能滿足要求的問題。利用分縫結構上布置的接縫灌漿系統對墊座分縫進行接縫灌漿后，混凝土墊座最終將形成整體結構，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漿片，將起到止水及止漿的作用，防止水流穿過墊座，及在接縫灌漿期間防止漿液漏出。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發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、混凝土墊座分縫結構4、拱壩建基巖體5。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0017]如圖1、2所示，本發明包括混凝土墊座3、混凝土墊座分縫結構4，所述混凝土墊座分縫結構4縫面為斜曲面；混凝土墊座分縫結構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構4縫面布置接縫灌漿系統，根據不同高程墊座混凝土的澆筑齡期、冷卻的溫度情況，分高程、分灌區適時對墊座分縫進行接縫灌漿，最終將墊座連接成整體墊座。混凝土墊座分縫結構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漿作用。混凝土墊座分縫結構4縫面下游從下游水位高程以上一直到混凝土墊座3頂部均需設置止漿片。體積較大的混凝土墊座采用本混凝土墊座分縫結構4進行分縫后，可以降低混凝土墊座的溫度應力，降低墊座混凝土開裂風險，解決墊座混凝土澆筑倉面較大施工機械無法施工的問題。對墊座分縫進行接縫灌漿后，混凝土墊座最終將形成整體結構，有利于墊座的整體受力。
[0018]下面通過實施例來說明本發明的設計思路
[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]對于傳統設計來講，混凝土墊座3應為整體，也就是混凝土墊座3本身不分縫，其優點是整個墊座為一個整體，符合設置墊座提高基礎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，這種傳統方案運用到本例來目前是無法實現的，其首要面對的困難就是，混凝土施工機械的施工能力問題。即使用2臺9m3纜機澆筑墊座混凝土，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，遠遠超過混凝土施工機械的施工能力。同時，墊座處于受多面地基約束的狀態，若墊座規模較大，施工期可能由于較大的溫度應力導致墊座開裂。
[0021]為此，本發明設計了多個方案，并最終篩選了可行的方案。以下對方案論證進行簡要說明。
[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械的施工能力，分縫時控制最大倉面面積在2300m2以內。
[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構的整體性，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行有效地接縫灌漿。
[0027]2)分縫方案擬定
[0028]根據上述原則，擬定分縫方案時主要根據兩方面因素擬定了多個分縫方案:
[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構的整體性，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