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水工建筑物分缝

2020-04-09 21:01

在混凝土或浆砌石水工建筑物中,为适应其温度变化、地基沉降、结构要求和施工需要等而设置的接构造。

缝的类型按作用可分为温度缝(又称伸缩缝)、沉降缝和施工缝。同时具有前两种作用时,称为温度—沉降缝;按位置可分为横缝、纵缝和周边缝;按使用期限可分为永久缝和临时缝。温度缝和沉降缝多为永久缝,施工缝多为临时缝。

横缝

垂直于水工建筑物轴线方向的缝称为横缝。它将水工建筑物分为若干段,用以适应温度变化、施工浇筑能力和地基不均匀沉降。图1为混凝土重力坝的分缝。重力坝横缝间距即坝段宽,一般为12~20m,主要取决于地基特性、河谷地形、温度变幅、坝体高度、溢流孔口尺寸、电站厂房布置及混凝土浇筑能力等因素。岩基上的混凝土重力坝、支墩坝等,其永久性横缝的宽度为0.2~2.0 cm。一般缝面为铅直平面,不作灌浆处理,但必须有可靠的止水设备。软基上的闸坝,由于不均匀沉降变形大,横缝宽度一般为2.0~2.5 cm,有的顶部取4~5 cm,基础底板处取1.0~1.5 cm,个别坝顶缝宽甚至达20 cm。缝内除设止水外,为适应缝的变形,缝中一般铺填沥青油毡、沥青麻片或其他填料。设有横缝的碾压混凝土重力坝,其横缝用切缝机切成,横缝间距常较一般混凝土重力坝为大。钢筋混凝土面板堆石坝防渗面板的横缝间距一般为12~18m。水闸底板沿轴线每隔一定距离设置永久横缝及止水。建在基岩上的水闸,缝距不宜大于20m;建在土基上的水闸,缝距不宜大于30m。其他水工建筑物如挡土墙、渡槽槽身、坝下埋管等,都设有永久缝,其功用、布置和构造与混凝土重力坝的横缝原则上相同。

图1 重力坝分缝示意图

(a)重力坝的纵、横缝;(b)纵缝键槽形式1—横缝;2—纵缝:3—纵缝键槽;4—上游先浇块;5—下游后浇块

水工建筑物的横缝也有做成临时性的。如拱坝的横缝、整体式重力坝的横缝等。临时性横缝缝面设有竖直梯形键槽,预埋灌浆管路系统,待混凝土冷却到稳定温度后进行接缝灌浆形成整体。

纵缝

平行于水工建筑物轴线方向的缝称为纵缝。它主要是为适应混凝土温度控制或施工的浇筑能力需要而设置,待温度降到稳定温度时,进行接缝灌浆。混凝土重力坝的纵缝,按布置形式可分为竖直纵缝、错缝及斜缝(图2)。竖直纵缝间距一般为15~30m,取决于混凝土浇筑能力及温度控制要求。为了使缝面能传递剪力,缝面设置三角形键槽。纵缝需埋设灌浆管路系统,以便在坝段冷却后进行灌浆,将坝段连成整体。错缝式浇筑块的高度不宜太大,一般为3~4m,靠近基岩为1.5~2m,错缝间距为10~15m,缝的错距不小于浇筑块高度的一半,以免沿竖直方向出现上下贯穿性开裂。错缝不做灌浆处理,可在低坝上使用。斜缝大致沿主应力方向设置,在离上游坝面一定距离处终止,并在缝端采用骑缝钢筋、并缝廊道等并缝措施。有的斜缝不做灌浆处理。

图2 混凝土重力坝纵缝形式示意图

(a)竖直纵缝;(b)错缝;(c)斜缝

周边缝

水工建筑物主体与其周边垫座或基岩面之间的缝称为周边缝。如拱坝与基座间的周边缝、钢筋混凝土面板堆石坝的面板与基座之间设置的周边缝、混凝土坝与基岩面间的结合缝等。拱坝设置了与基座间的周边缝后,梁的刚度减弱,相对增加了拱的刚度,降低坝体传至基岩的弯矩,有利于改善拱端的应力条件。周边缝施工较为复杂,混凝土与基岩面间的结合必须紧密,接缝止水必须可靠,以防漏水。

水平施工缝

上下层浇筑块之间的新老混凝土结合面称为水平施工缝。浇筑层厚度一般为1.5~4.0m,上下层之间常间隔3~7 d。水平施工缝通常不设止水。

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