高拱壩橫縫灌后二次張開現(xiàn)象成因及處理

程 立，武 明 鑫，趙 全 勝

(水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，北京 100120)

0 引 言

近年來(lái)，中國(guó)已陸續(xù)建成二灘、拉西瓦、大崗山、構(gòu)皮灘、小灣、錦屏一級(jí)、溪洛渡、烏東德、白鶴灘等多座超200 m級(jí)高拱壩，楊房溝高拱壩已全線澆筑到頂，葉巴灘、孟底溝、旭龍?zhí)馗吖皦我惨验_始建設(shè)，可見中國(guó)高拱壩的勘察、設(shè)計(jì)、施工及科研水平已領(lǐng)跑世界[1]。但在大崗山、錦屏一級(jí)、溪洛渡、楊房溝、白鶴灘等高拱壩建設(shè)過(guò)程中，出現(xiàn)的橫縫接縫灌漿后二次張開現(xiàn)象仍然困擾著工程建設(shè)。橫縫灌漿后二次張開，開度過(guò)大、處理不及時(shí)可能破壞橫縫止水，造成壩體滲水、水力劈裂破壞，也可能造成局部應(yīng)力集中，影響拱壩變形協(xié)調(diào)和整體受力。

常規(guī)混凝土高拱壩受溫控防裂、澆筑強(qiáng)度等限制，壩體混凝土一般采用分縫澆筑，由多條徑向或近似徑向的橫縫將拱壩分為若干壩段，其中高拱壩橫縫間距(壩段寬度)宜為15～25 m，橫縫面應(yīng)設(shè)鍵槽并埋設(shè)灌漿系統(tǒng)[2]。待壩體混凝土溫度冷卻至設(shè)計(jì)封拱溫度后，混凝土得到充分收縮，橫縫張開值亦趨于穩(wěn)定，再進(jìn)行接縫封拱灌漿。在封拱灌漿前，已接縫高程以上壩段為懸臂梁結(jié)構(gòu)受力形式，承受荷載以混凝土自重為主，溫度應(yīng)力次之。封拱灌漿后，已接縫各壩段整體受力，拱壩受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為“拱、梁分載”模型。蓄水后拱壩承受荷載主要包括混凝土自重、水荷載和溫度應(yīng)力。

高拱壩建設(shè)周期長(zhǎng)，通常采用分高程分區(qū)接縫灌漿和分階段蓄水，大壩施工和加載過(guò)程復(fù)雜，橫縫的開合狀態(tài)、灌漿時(shí)機(jī)及傳力機(jī)制是拱壩工作性態(tài)的關(guān)鍵問(wèn)題之一，也是工程和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。朱伯芳[3]提出通過(guò)有限厚度接縫單元分析橫縫對(duì)拱壩工作狀態(tài)的影響，認(rèn)為帶有鍵槽的橫縫灌漿后對(duì)壩體應(yīng)力和變形的影響是很小的。張漢云等[4]研究了橫縫鍵槽對(duì)壩體應(yīng)力變形及橫縫開度的影響，認(rèn)為橫縫間摩擦系數(shù)對(duì)壩體整體應(yīng)力變形影響不顯著。周偉等[5]、樊啟祥等[6]、韓曉鳳等[7]基于有限元法，提出不同的橫縫縫面模型，模擬了橫縫隨施工過(guò)程中混凝土溫降和蓄水位上升的開合過(guò)程，并對(duì)提高橫縫可灌性提出了建議。孫林松等[8]、李建新等[9]則分別使用線性互補(bǔ)模型和GAP單元，模擬了橫縫的“初始間隙”質(zhì)量問(wèn)題對(duì)拱壩應(yīng)力位移的影響。張國(guó)新等[10]分析了拉西瓦拱壩在夏季接縫灌漿對(duì)壩體溫控及應(yīng)力的不利影響，并提出了加強(qiáng)混凝土澆筑時(shí)表面保溫等應(yīng)對(duì)措施。

針對(duì)橫縫灌后二次張開現(xiàn)象機(jī)理及影響，現(xiàn)已開展的系統(tǒng)性研究不多，尚未有統(tǒng)一的結(jié)論。如楊驍勇等[11]、湯榮等[12]基于監(jiān)測(cè)資料對(duì)橫縫二次張開原因進(jìn)行了分析，認(rèn)為壩體施工期向上游傾斜變形、溫度影響、施工擾動(dòng)等均是橫縫二次張開的原因。也有學(xué)者基于數(shù)值仿真對(duì)橫縫增開影響因素進(jìn)行了模擬，胡昱等[13]認(rèn)為縫面蓄能過(guò)多、通水檢查等是二次橫縫增開的主要成因；李梁等[14]認(rèn)為二次張開受施工擾動(dòng)影響較大，且自生體積變形、徐變也是內(nèi)部因素。

本文通過(guò)調(diào)研大崗山、楊房溝、錦屏一級(jí)等高拱壩建設(shè)過(guò)程中橫縫接縫灌漿后二次張開現(xiàn)象，并對(duì)其處理措施、張開原因及影響等進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)分析，以為后續(xù)類似高拱壩建設(shè)提供參考。

1 高拱壩橫縫二次張開實(shí)例

1.1 大崗山拱壩

大崗山拱壩最大壩高210 m，壩頂高程1 135.00 m，大壩混凝土設(shè)計(jì)澆筑量315萬(wàn)m3。壩體共設(shè)置28條橫縫，橫縫間距約22 m。接縫灌漿共分21層，計(jì)365個(gè)灌區(qū)，灌區(qū)高度9～12 m。2011年9月下旬大壩混凝土開始澆筑，2014年10月底混凝土全線澆筑到頂。2014年12月導(dǎo)流洞下閘，2015年5月底導(dǎo)流底孔下閘，大壩澆筑到頂后在較低水位運(yùn)行約6個(gè)月(最高水位約1 015.00 m)，2015年10月底蓄水至正常蓄水位1 130.00 m。

大壩接縫灌漿后至導(dǎo)流底孔下閘前，橫縫增開度在-0.58～1.63 mm之間，其中閉合縫面占比 39.8%，增開度小于0.1 mm占比32.3%，在0.1～0.3 mm之間占比16.5%，大于0.3 mm占比11.4%(大于1.0 mm占比0.7%)[15]。橫縫灌后二次張開灌區(qū)主要位于高程1 030 m以下和1 054～1 090 m之間，其中深孔部位橫縫增開較明顯，增開度大于1.0 mm測(cè)點(diǎn)全部位于壩體中間高程12～16號(hào)灌區(qū)；且橫縫上游側(cè)增開測(cè)點(diǎn)居多，占比76.8%，其次為下游側(cè)，中部縫面基本無(wú)增開現(xiàn)象。

對(duì)大崗山拱壩橫縫灌漿后有2個(gè)及以上測(cè)點(diǎn)增開度大于0.3 mm，和廊道附近有測(cè)點(diǎn)增開度大于0.3 mm 的灌區(qū)進(jìn)行補(bǔ)灌處理；單測(cè)點(diǎn)增開度大于0.3 mm但不在廊道附近的灌區(qū)不需另行處理。大部分灌區(qū)使用濕細(xì)磨水泥漿液補(bǔ)灌，個(gè)別灌漿困難灌區(qū)采用化學(xué)灌漿。補(bǔ)灌后測(cè)縫計(jì)增開度變化量在-0.75～1.10 mm 之間，其中64.5%測(cè)點(diǎn)灌后變化量在±0.05 mm以內(nèi)。

導(dǎo)流底孔下閘后，隨著庫(kù)水位上升，監(jiān)測(cè)資料表明壩體橫縫主要為壓緊或接觸狀態(tài)(開合度小于0.125 mm)，大部分測(cè)點(diǎn)呈閉合趨勢(shì)。隨著壩前水位抬高，壩體拱作用凸顯，橫縫主要表現(xiàn)為壓緊或閉合狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)正常。

1.2 楊房溝拱壩

楊房溝拱壩最大壩高155 m，壩頂高程2 102.00 m，壩體混凝土總方量86萬(wàn)m3。壩體共設(shè)置16條橫縫，橫縫間距19.0～22.5 m。接縫灌漿共分16層，152個(gè)灌區(qū)，灌區(qū)高度7.5～14.0 m。2018年10月大壩混凝土開始澆筑，2020年12月混凝土全線澆筑到頂。2020年12月底導(dǎo)流洞下閘蓄水，2021年7月首次蓄水至正常蓄水位2 094.00 m[16]。

橫縫接縫灌漿后，監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)壩體橫縫存在較明顯的二次張開現(xiàn)象，測(cè)縫計(jì)灌后增開值分布見圖1。92.4% 測(cè)縫計(jì)監(jiān)測(cè)到的增開度在0.3 mm以內(nèi)，4.2%測(cè)縫計(jì)實(shí)測(cè)到的增開度在0.3～0.5 mm之間，3.4%測(cè)縫計(jì)實(shí)測(cè)到的增開度大于0.5 mm(見圖1)。橫縫出現(xiàn)灌后二次張開的部位主要位于4～13號(hào)橫縫的第1～9層灌區(qū)；橫縫同一高程的開度沿上游、中部、下游呈遞減趨勢(shì)。

大壩橫縫二次增開度較大且集中的部位有3處，且均有短時(shí)開度突變現(xiàn)象：9號(hào)橫縫最底部4個(gè)灌區(qū)增開度最大達(dá)2.03 mm，主要發(fā)生在2019年12月6～14日，期間增幅1.50 mm；11號(hào)橫縫最下部4個(gè)灌區(qū)增開度最大達(dá)1.96 mm，主要發(fā)生在2020年6月12～20日，期間增幅1.80 mm；12號(hào)橫縫第9層灌區(qū)增開度最大達(dá)2.00 mm，主要發(fā)生在2020年9月4～12日，期間增幅達(dá)1.70 mm。

對(duì)于第1～4層灌區(qū)所有二次張開橫縫和第5～10層灌區(qū)測(cè)縫計(jì)灌后增開度不小于0.3 mm的橫縫，采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行了補(bǔ)充化學(xué)灌漿。橫縫二次張開區(qū)域共檢查了75個(gè)灌區(qū)，按要求對(duì)其中22個(gè)灌區(qū)進(jìn)行了環(huán)氧樹脂補(bǔ)灌處理。

補(bǔ)灌注入量換算開度值占補(bǔ)灌開度值的10.9%，換算面積平均值占設(shè)計(jì)灌區(qū)面積平均值的19.4%，表明橫縫二次張開是個(gè)別灌區(qū)的局部現(xiàn)象。補(bǔ)灌后橫縫增開度變化量在-0.61～0.14 mm之間，橫縫總體呈壓縮狀態(tài)。2020年底啟動(dòng)第一階段蓄水后，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明橫縫也進(jìn)一步呈壓縮狀態(tài)。

1.3 錦屏一級(jí)拱壩

錦屏一級(jí)拱壩最大壩高305 m，壩頂高程1 885 m，大壩混凝土設(shè)計(jì)工程量476.5萬(wàn)m3。壩體共設(shè)置25條橫縫，橫縫間距20～25 m。2009年10月下旬大壩混凝土開始澆筑，2013年12月底混凝土全線澆筑到頂。2012年11月導(dǎo)流洞下閘蓄水，2014年8月蓄水至正常蓄水位1 880.00 m。

大壩澆筑過(guò)程中，2011年8月上旬、11月上旬和12月上旬，左岸10號(hào)橫縫測(cè)縫計(jì)連續(xù)產(chǎn)生3次突變，突變值分別為1.10～2.88 mm、0.63～1.71 mm和0.56～1.05 mm[11]。最后一次突變時(shí)，接縫灌漿至高程1 691 m，突變的影響范圍為高程1 675.7～1 747.7 m，其中下部已灌區(qū)域部分橫縫產(chǎn)生二次張開，最大量值在0.5 mm以上。

技術(shù)人員對(duì)10號(hào)橫縫出現(xiàn)二次張開的4個(gè)灌區(qū)采用了化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理。蓄水及運(yùn)行階段，10號(hào)橫縫各測(cè)縫計(jì)開度均無(wú)明顯變化。

2 橫縫二次張開成因探討

拱壩橫縫接縫灌漿漿液一般為水泥漿，粘結(jié)能力有限，抗拉強(qiáng)度較低，易受擾動(dòng)而張開，而拱壩作為超靜定結(jié)構(gòu)，承受荷載情況十分復(fù)雜，因此橫縫二次張開的原因可能較多，下文分別從壩體不利應(yīng)力狀態(tài)、附近區(qū)域施工擾動(dòng)、環(huán)境溫度影響及混凝土自生體積變形4個(gè)方面展開分析。

2.1 壩體不利應(yīng)力狀態(tài)

在建設(shè)期空庫(kù)，或低水位和部分壩段懸臂高度較大時(shí)，高拱壩壩體應(yīng)力狀態(tài)以梁向應(yīng)力為主，拱作用較小，壩體向上游傾倒，縫面壓應(yīng)力較小，處于不利受力狀態(tài)。這是外部施工、環(huán)境溫度等條件稍有擾動(dòng)的情況下縫面開度發(fā)生變化的內(nèi)在原因。隨著大壩蓄水，壩前水位抬高，不利應(yīng)力狀態(tài)會(huì)隨之改善，橫縫二次張開的可能性及影響會(huì)降低。

一般來(lái)說(shuō)，壩體倒懸的影響范圍主要為河床中部壩段的中低高程；蓄水后隨著壩前水位抬高，壩體受力情況會(huì)得到明顯改善，橫縫呈壓緊趨勢(shì)。如圖2所示，白鶴灘拱壩有限元計(jì)算成果表明，在空庫(kù)工況上游壩面主拉應(yīng)力量值雖然較小，但拉應(yīng)力范圍較大，主要分布在中部壩段中低高程；正常蓄水位時(shí)，上游壩面普遍受壓，僅壩踵局部存在小范圍拉應(yīng)力區(qū)[17]。

大崗山拱壩施工期監(jiān)測(cè)結(jié)果也表明蓄水前大壩有向上游傾斜變形的趨勢(shì)。大壩倒懸導(dǎo)致壩體最大應(yīng)力變形均發(fā)生在底孔壩段上游側(cè)，而底孔部位橫縫灌后二次張開情況也明顯多于其他部位，且量值較大。

楊房溝拱壩有限元計(jì)算表明，倒懸作用明顯的區(qū)域集中在高程1 970～2 000 m區(qū)間，且對(duì)9號(hào)橫縫張開影響最大；再疊加溫度荷載作用，上下游面附近及灌區(qū)交界面有局部拉應(yīng)力，發(fā)生在壩體表面。監(jiān)測(cè)表明，二次張開橫縫在同一高程的增開度沿上游、中部、下游呈遞減分布，這與拱壩倒懸的受力狀態(tài)是一致的。

在施工過(guò)程中，錦屏一級(jí)拱壩發(fā)生二次張開的10號(hào)橫縫左右兩側(cè)壩段形成高差最大近70 m的高懸臂，惡化了橫縫處應(yīng)力狀態(tài)。

拱壩受力狀態(tài)和橫縫開度的關(guān)系亦可參考二灘拱壩橫縫案例[18]。二灘拱壩最大壩高240 m，壩頂高程1 205.00 m，在完成高程1 175 m以下接縫灌漿后導(dǎo)流底孔下閘，壩前水位快速升高導(dǎo)致高程1 175～1 190 m之間的橫縫尚未灌漿就被壓緊，難以繼續(xù)接縫灌漿。最后采取了對(duì)未灌區(qū)域14～26號(hào)壩段澆筑超冷混凝土(比設(shè)計(jì)溫度低3.6 ℃)、降低壩前庫(kù)水位(1 155.00～1 160.00 m)、提高灌前泵送水壓力(≤2 MPa)和灌漿壓力(2.5～2.7 MPa)等措施，橫縫開度增加后方完成了后續(xù)接縫灌漿。該案例實(shí)際上是橫縫灌后二次張開的一種反例，進(jìn)一步表明及時(shí)蓄水有助于避免或緩解橫縫二次張開現(xiàn)象。

因此，高拱壩在完成中下部高程封拱灌漿且沒(méi)有蓄水之前，是相對(duì)不利的受力工況，對(duì)壩高200 m級(jí)的特高拱壩來(lái)講，此時(shí)完成封拱高度基本已超過(guò)100 m。該階段的拱壩臨時(shí)體型在前期設(shè)計(jì)階段就應(yīng)引起關(guān)注，進(jìn)行壩體應(yīng)力狀態(tài)復(fù)核。施工階段，要根據(jù)拱壩建設(shè)實(shí)際體型，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和計(jì)算復(fù)核，并在具備條件時(shí)，應(yīng)盡早破堰抬升壩前水位，改善壩體應(yīng)力狀態(tài)，有效降低橫縫二次張開等不利影響。

2.2 附近區(qū)域施工擾動(dòng)

相鄰灌區(qū)接縫灌漿、附近壩基固結(jié)灌漿或帷幕灌漿的施工工藝控制不理想，出現(xiàn)灌漿異常情況是灌后橫縫二次張開的主要因素，且開度值具有“突變”特征。

在大崗山拱壩，2012年11月中旬14號(hào)橫縫附近壩基帷幕灌漿施工導(dǎo)致14號(hào)橫縫低高程的4個(gè)灌區(qū)橫縫增開值突變，最大約1.16 mm(見圖3)；2014年2月下旬，21號(hào)壩段11號(hào)灌區(qū)接縫灌漿過(guò)程中下部已灌的10號(hào)灌區(qū)增開度發(fā)生突變，11號(hào)灌區(qū)接縫灌漿結(jié)束后，10號(hào)灌區(qū)增開度開始穩(wěn)定。

在楊房溝拱壩，2019年12月9號(hào)橫縫最底部4個(gè)灌區(qū)開度突變時(shí)，相鄰壩基正在進(jìn)行帷幕灌漿施工，其中緊鄰9號(hào)橫縫的主帷幕孔灌漿量明顯偏大(見圖4)。

錦屏一級(jí)拱壩二次開度突變時(shí)機(jī)也與橫縫接縫灌漿施工和壓水檢查有一定關(guān)聯(lián)。

綜合分析大崗山、楊房溝、錦屏一級(jí)等拱壩橫縫測(cè)縫計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，部分橫縫的灌后二次張開主要是由一次或多次突變組成，突變時(shí)間與臨近區(qū)域的接縫灌漿、固結(jié)灌漿、帷幕灌漿等施工存在一定重合。且施工因素造成的橫縫灌后二次張開現(xiàn)象一般具有測(cè)值突變、量值較大且變形難以恢復(fù)的特征。

另一方面，工程實(shí)踐中橫縫二次張開是部分高拱壩出現(xiàn)的個(gè)別現(xiàn)象，說(shuō)明目前高拱壩橫縫接縫灌漿及壩基固結(jié)灌漿、帷幕灌漿的施工工藝、參數(shù)及檢查方法是符合工程實(shí)際情況的。但在各類灌漿施工過(guò)程中若出現(xiàn)灌漿失壓、管路堵塞、注水或注漿壓力過(guò)大等異常情況，可能會(huì)觸發(fā)臨近區(qū)域已灌橫縫的二次張開。因此，在已灌橫縫附近進(jìn)行各類灌漿施工時(shí)，應(yīng)注意施工過(guò)程質(zhì)量控制，出現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。

2.3 環(huán)境溫度影響

目前高拱壩施工已普遍引入智能溫控系統(tǒng)，溫控質(zhì)量達(dá)到較高的水平，同時(shí)橫縫接縫后混凝土內(nèi)部溫度也有一定回升[19-20]，拱壩表面保溫技術(shù)也不斷提高，正常情況下混凝土內(nèi)部溫度變化不會(huì)是橫縫二次張開的主要原因。例如，楊房溝拱壩混凝土施工引入智能溫控系統(tǒng)，壩體混凝土溫度控制效果良好，封拱溫度均滿足設(shè)計(jì)要求，灌后混凝土內(nèi)部溫度略有回升，總體較為平穩(wěn)，無(wú)明顯異常。

但若壩面局部保溫功能失效，并遇上較大的突發(fā)寒潮時(shí)也可能使壩面局部溫度突降，壩體混凝土收縮，進(jìn)而造成壩內(nèi)橫縫二次張開，此時(shí)主要是橫縫靠近壩面部位張開，而橫縫測(cè)值相對(duì)穩(wěn)定。另外夏季接縫灌漿時(shí)外部環(huán)境溫度高，也可能會(huì)誘發(fā)橫縫二次張開。

大崗山拱壩在2013年11月入冬后，多支已灌區(qū)橫縫的測(cè)縫計(jì)監(jiān)測(cè)到的開度持續(xù)增大，且測(cè)值發(fā)生較大變化的測(cè)縫計(jì)均位于橫縫偏上、下游側(cè)，距離壩面約3～4 m，中間部位測(cè)縫計(jì)數(shù)據(jù)變化較小?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)還發(fā)現(xiàn)，部分在夏季高溫季節(jié)進(jìn)行接縫灌漿施工的橫縫灌后增開度達(dá)到0.3 mm，表明高溫季節(jié)進(jìn)行橫縫灌漿施工，灌后壩段混凝土收縮更明顯，直接影響灌后橫縫二次張開。張國(guó)新等[10]研究了拉西瓦拱壩灌漿時(shí)機(jī)，認(rèn)為夏季灌漿壩塊表面溫差及溫差沿橫縫的梯度均大于其他季節(jié)，夏季灌漿壩塊表面拉應(yīng)力最大值達(dá)2.25 MPa，可造成橫縫二次張開，但可通過(guò)封拱灌漿時(shí)灑水噴霧冷卻、加強(qiáng)混凝土表面保溫等措施解決。

針對(duì)高溫季節(jié)進(jìn)行接縫灌漿的相關(guān)要求，SL 282-2003《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“高溫季節(jié)進(jìn)行壩段接縫灌漿時(shí)，應(yīng)做好壩體表面保溫”。近年來(lái)隨著大壩混凝土溫控和表面保溫技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)有規(guī)范已取消了相關(guān)規(guī)定。但是在高溫季節(jié)灌漿時(shí)，仍應(yīng)高度重視混凝土溫控措施，加強(qiáng)混凝土表面保溫工作。

2.4 混凝土自生體積變形

混凝土自生體積變形可能是橫縫灌后二次張開的影響因素。試驗(yàn)成果表明：大壩混凝土自生體積變形特征一般為先收縮后膨脹，若接縫灌漿后自生體積變形仍處于收縮狀態(tài)，也可能造成橫縫二次張開現(xiàn)象?；炷磷陨w積變形隨齡期的變化特征與水泥、骨料、粉煤灰、外加劑等特性及摻量密切相關(guān)[21-22]，需結(jié)合不同工程實(shí)際情況具體分析。工程實(shí)踐中，應(yīng)盡量選擇后期自生體積變形具有膨脹特性的水泥。

3 處理效果及影響分析

從接縫灌漿機(jī)理和拱壩壩體受力的角度分析，由于灌漿難以提供與壩體混凝土相當(dāng)?shù)目估瓘?qiáng)度，本質(zhì)上接縫灌漿不在于對(duì)相鄰壩段進(jìn)行“粘結(jié)”，而是起到對(duì)橫縫進(jìn)行“充填”保護(hù)的作用，進(jìn)而在蓄水時(shí)壩體充分發(fā)揮拱作用，并控制變形。

對(duì)于灌后二次張開的橫縫，如不進(jìn)行補(bǔ)充灌漿以充填橫縫，在蓄水前留下初始“間隙”，在蓄水后該橫縫也會(huì)受到壓力呈壓緊趨勢(shì)，但相比于大壩接縫后“拱梁分載”的整體受力，會(huì)呈現(xiàn)“先梁后拱”的受力過(guò)程，即梁向荷載會(huì)偏大。另外在橫縫閉合壓緊的變形過(guò)程中，大壩發(fā)生的是非彈性變形，局部可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中或變形偏大，間隙位置不對(duì)稱還可能造成大壩整體變形不對(duì)稱[8]。另一方面，庫(kù)水沿著“間隙”深入橫縫內(nèi)部，則可能破壞止水結(jié)構(gòu)形成水力劈裂，破壞壩體完整性。

在大崗山、楊房溝、錦屏一級(jí)等拱壩發(fā)現(xiàn)橫縫灌后二次張開后，均及時(shí)進(jìn)行了補(bǔ)充灌漿處理。本身橫縫二次張開就是局部現(xiàn)象，增開度比較小，連通性和可灌性也較差，大崗山和楊房溝拱壩以張開度0.3 mm為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)部分橫縫增開的灌區(qū)進(jìn)行了濕細(xì)磨水泥漿液或化學(xué)灌漿補(bǔ)灌，錦屏一級(jí)拱壩也針對(duì)開度異常的橫縫進(jìn)行了補(bǔ)充灌漿。補(bǔ)灌處理后，幾個(gè)工程均順利蓄水，橫縫呈壓緊狀態(tài)，大壩工作狀態(tài)正常。

4 結(jié)論與建議

(1) 高拱壩橫縫接縫灌漿后二次張開現(xiàn)象是由壩體在空庫(kù)或低水位的不利受力狀態(tài)時(shí)，臨近區(qū)域施工擾動(dòng)、環(huán)境溫度、混凝土自生體積變形等一種或多種因素造成。目前通過(guò)采取細(xì)磨水泥灌漿或化學(xué)灌漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，可達(dá)到較好的處理效果，蓄水后壩體橫縫將進(jìn)一步擠壓，不影響拱壩蓄水及長(zhǎng)期運(yùn)行安全。

(2) 空庫(kù)倒懸是拱壩的相對(duì)不利受力狀態(tài)，該狀態(tài)下壩面拉應(yīng)力或低壓應(yīng)力區(qū)范圍較大，可能導(dǎo)致橫縫二次張開，甚至壩面產(chǎn)生裂縫等。對(duì)于高拱壩在該施工階段的臨時(shí)體型，在前期設(shè)計(jì)階段就應(yīng)引起關(guān)注，進(jìn)行必要的壩體應(yīng)力狀態(tài)復(fù)核。拱壩建設(shè)過(guò)程中應(yīng)做好大壩混凝土澆筑、接縫灌漿及蓄水規(guī)劃的協(xié)調(diào)工作，及時(shí)結(jié)合拱壩實(shí)際荷載情況進(jìn)行受力狀態(tài)分析。在具備條件時(shí)，盡早啟動(dòng)基坑進(jìn)水、抬升壩前水位，及時(shí)接縫灌漿、避免相鄰壩段懸臂高差過(guò)大，使壩體處于較理想的受力狀態(tài)。

(3) 橫縫灌后開度測(cè)值發(fā)生突變，可能是由臨近區(qū)域接縫灌漿或壩基固結(jié)灌漿、帷幕灌漿的施工、壓水?dāng)_動(dòng)造成。隨著施工質(zhì)量水平的提高，目前各類灌漿的工藝、參數(shù)及質(zhì)量檢查措施是符合工程實(shí)際情況的，橫縫二次張開現(xiàn)象是在灌漿施工過(guò)程中出現(xiàn)管路堵塞、灌漿壓力過(guò)大等異常情況造成的個(gè)別現(xiàn)象。在橫縫臨近區(qū)域灌漿時(shí)需加強(qiáng)施工工藝控制和質(zhì)量管理，出現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。

(4) 拱壩混凝土澆筑后，應(yīng)及時(shí)張貼表面保溫板并在寒冷季節(jié)加強(qiáng)巡視維護(hù)，防止氣溫驟降引起壩面橫縫二次張開。若高溫季節(jié)進(jìn)行接縫灌漿，需根據(jù)工程具體的氣溫條件，制定合適的混凝土表面保溫及冷卻養(yǎng)護(hù)措施，盡量采用智能溫控系統(tǒng)，并在灌漿施工時(shí)采取噴水冷卻等措施降低輻射溫度，防止冷熱倒灌。

(5) 發(fā)現(xiàn)橫縫灌后二次張開現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明縫面實(shí)際張開情況，研究補(bǔ)灌處理措施，優(yōu)先采用磨細(xì)水泥進(jìn)行補(bǔ)灌。化學(xué)灌漿材料彈模遠(yuǎn)小于水泥材料，只能起到填充作用，不利于大壩變形協(xié)調(diào)，只用于對(duì)難以處理的局部細(xì)小縫隙進(jìn)行灌漿填充。對(duì)于二次增開度小于0.3 mm的局部縫面，研究后可以建議不作處理。