水电站工程重力坝混凝土裂缝的成因及解决办法

　　电力系统在我国经济社会发展中占据着举足轻重的地位。但是，近年来，随着经济社会的发展，我国电力供需矛盾日益激化。为了顺应时代发展潮流和满足现实发展需要，我国开始寻找更多的发电方式。

　　其中，水力发电就是一个典型。水电站利用水力资源进行发电，不仅可以缓解我国电力资源紧缺状况，而且更加环保。目前，水电站已经成为我国电力系统中一个重要的组成部分。但是，在水电站运行的过程中，重力坝混凝土出现裂缝问题已经成为水电站主要病害之一，在很大程度上影响了水电站的经济效益和社会效益。针对这个问题，我们必须采取一些处理措施，使水电站重力坝能够满足设计要求和承担现实需要，为我国经济社会发展和人们生产生活提供更多的电力资源。下面，我们就以某水电站为例，对水电站工程重力坝裂缝的原因和处理进行分析。

　　1 水电站工程重力坝混凝土出现裂缝的原因

　　混凝土出现裂缝是水电站中经常出现的一种病害。当水电站工程重力坝混凝土出现裂缝时，水库中的水就会渗透到重力坝的混凝土结构中，如果严重时可能增加重力坝的内部压力，减弱重力坝的抗滑能力，不仅降低了水电站的发电能力，而且甚至可能破坏整个水电站结构，给国家造成严重的经济损失。由此可见，水电站重力坝混凝土出现裂缝的危害非常之大。那么，引起水电站工程重力坝出现裂缝的原因有哪些呢? 具体来讲，引起混凝土结构出现裂缝的原因主要表现在以下几个方面。第一，混凝土收缩引起的裂缝。在水电站重力坝进行混凝土浇筑的时候，受到温度、大风、水灰比以及混凝土凝结时间等多种因素的影响，水电站重力坝的混凝土结构表面由于失水过多而导致收缩，由于混凝土在终凝前强度比较小，混凝土的强度无法抵抗本身收缩就会出现一些裂缝。第二，混凝土结构不均匀沉降引起的裂缝。水电站重力坝由于混凝土结构的地基土质不均匀、回填土不实、土质松软等原因就会导致混凝土结构不均匀下沉，从而造成混凝土结构产生裂缝。

　　第三，温度问题引起的裂缝问题。在水电站重力坝混凝土结构浇筑后，在混凝土发生硬化的过程中水泥水化会产生一些水化热，水电站重力坝混凝士的体积比较大，大量的水化热就会在混凝土内部结构凝聚，引起混凝土内部的温度不断上升，由于混凝土内外温度的差异就会使混凝土表面产生一定的拉应力，当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，水电站重力坝的混凝士表面就会产生裂缝。

　　2 水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理

　　鉴于混凝土裂缝对水电站重力坝的严重危害，为了适应新时期水电站发展需要，我们必须采取一些措施对混凝土裂缝进行处理。目前，水电站重力坝混凝土裂缝处理最为常见的方法是化学灌浆法。下面，我们就结合水电站工程实际，对化学灌浆法的具体实施进行分析。

　　2． 1 化灌浆材和设备的选择

　　目前我国常见的化灌材料主要包括丙烯酸盐、弹性聚氨酯和、水玻璃、木质素浆、环氧树脂以及非水溶性聚氨酯浆等。为了满足施工需要，一般化灌材料要具有以下特性。第一，化灌材料稳定性要好，保证在在常温和常压状态下不易发生变质。第二，化灌材料的粘度要小，具有较大的流动性，保证具有化灌材料具有很好的可灌性。第三，化灌材料要具有良好的抗压和抗拉强度以及抗渗性能。第四，化灌材料的耐久性要好，对于气温、湿度以及一些微生物侵蚀具有较强的抵抗力等等。从水电站工程实际出发，综合考虑施工工艺、工程造价等多种因素，本水电站重力坝混凝土裂缝处理中选用的是 YDS －0 的化灌浆材，这种材料不仅与混凝土具有较强的粘结强度，而且具有良好的抗压强度和可灌性，能够满足本水电站施工需要。另外，在施工设备方面，在化学灌浆施工中，主要使用的施工设备包括灌浆泵和灌浆咀，灌浆泵选用的是美国的专用灌浆设备，灌浆咀使用的是多功能型灌浆咀。

　　2． 2 化学灌浆法施工工艺

　　与其他工程施工一样，化学灌浆施工是一个系统的工程，其具体施工工艺如下。第一，灌浆盒和灌浆孔的布设。依据水电站重力坝的裂缝情况在裂缝的表面布设灌浆盒和灌浆孔，每个裂缝处至少设置灌浆盒，每一米左右距离设置一个灌浆孔。第二，凿缝钻孔施工。在布置好灌浆盒和灌浆孔之后，首先，沿着水电站重力坝的裂缝凿一个 U 型槽，槽的宽度和深度控制在 3—5cm 范围之内。其次，使用钢丝刷对混凝土表面进行清洗工作，清除表面的一些灰尘或者其他杂物等。接着，使用风钻进行钻孔，在钻孔的过程中要依据工程实际控制钻孔的深度。

　　第三，冲洗与检查的施工。在钻孔施工结束后，还要使用高压风水对钻孔进行清洗工作，把钻孔内的粉末等杂物清洗干净。第四，灌浆盒和灌浆孔的埋设。当钻孔及其周围清洗干净之后，我们就可以进行环氧积液的涂抹，并用环氧砂浆把浆管、排气管等进行封牢，并把灌浆盒也使用环氧砂浆进行固定。第五，封缝施工。使用风水轮换把重力坝中的裂缝吹干净，然后使用环氧砂浆把裂缝堵实。第六，配浆灌浆施工。当环氧砂浆施工 24 小时后，开始配置浆液，运用灌浆泵进行灌浆施工，在灌浆施工中，灌浆的压力要控制在 0. 3Mpa 以内。

　　2． 3 化学灌浆施工质量控制

　　施工质量控制也是水电站重力坝裂缝处理中不可忽视的一个重要环节。因此，在化学灌浆施工过程中，我们要依照施工相关标准和要求，对灌浆的程序、灌浆设备的操作以及灌浆的清洗等进行严格控制，以保证水电站重力坝整体的施工质量。

　　3 结束语

　　综上所述，水电站在我国经济社会发展中发挥着重要作用。但是，重力坝裂缝问题的出现严重影响了水电站的正常运行。因此，在水电站运行过程中，一方面我们要加强对重力坝的维护工组，预防裂缝的出现，另一方面一旦出现裂缝，我们要及时采取一些措施，比如，化学灌浆法，对其进行处理，减轻裂缝对水电站的影响，从而使水电站更好地为我国经济社会发展提供源源不断的电力资源。

　　参考文献
　　
　　［1］宋顶华． 水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理［J］． 商情，2011，05( 11) : 123 －124．
　　［2］毛振华，薛洋． 混凝土裂缝产生及修补［J］． 黑龙江科技信息，2009，02( 20) : 12 － 13．
　　［3］龙晗． 洞巴水电站大坝混凝土面板裂缝问题的处理［J］． 红水河，2009，07( 04) : 46 － 47．