大坝缺陷处理设计方案

5.1.9.1　防渗面板检查情况

（1）施工期大坝上游19号防渗面板、6号面板、13号面板、18号面板、31号面板相继出现了裂缝，裂缝基本呈垂直方向、自上而下伸展，经检测：裂缝宽0.1～4.0mm，其裂缝的具体情况见表5.1-36。

表5.1-36　混凝土防渗面板裂缝统计表

（2）0+174.00等位置发现7处麻面现象，其具体位置及麻面情况见表5.1-37。

表5.1-37　麻面位置及麻面情况表

（3）0+203.60位置发现1处混凝土错台现象，错台高度为5mm。

5.1.9.2　防渗面板缺陷原因分析

1.裂缝产生的原因

19号面板出现的2条裂缝，根据各种原因产生的混凝土裂缝形状、特征，考虑到19号面板出现的2条裂缝，其形状相对比较规则，基本呈垂直方向。其裂缝产生的原因应该是由于该面板设在老砌筑坝体上，而老砌筑坝体变形已稳定、且表面不平整，此部位面板混凝土浇筑后，收缩变形受到老砌筑坝体的约束，加上在裂缝位置老砌筑坝体面的不平整而出现应力集中产生的混凝土裂缝。

2.麻面产生的原因

0+174.00　等位置发现7处麻面现象根据调查分析，0+174.00、0+230.50及0+252.00位置出现的麻面现象是由于模板拼缝不严，板缝处漏浆而引起的。0+182.50、0+206.50、0+252.00、0+270.00、0+322.50等位置出现的麻面现象是由于模板表面在刷隔离剂时，个别部位未刷到位而引起的。

3.错台产生的原因

0+203.60　位置发现的1处混凝土错台现象，根据调查、分析，是由于该处模板拉筋紧固螺栓未完全扭紧，造成在混凝土浇筑、振捣时，该处模板产生了微小的外移而引起的。

5.1.9.3 防渗面板裂缝处理

1.裂缝处理的原则及施工技术要求

（1）当缝宽小于0.1mm的裂缝不做处理，缝宽大于0.1mm的裂缝均应采用灌浆法处理。

（2）裂缝处理的化灌浆材，采用LW型水溶性聚氨酯（专用厂家配置，低强高膨胀型）和HW型水溶性聚氨脂（专用厂家配置，高强低膨胀型）混合浆液，LW型∶HW型=7∶3。

（3）灌浆嘴布设，沿裂缝部位打灌浆孔，对深层裂缝，可钻斜孔穿过缝面，灌浆孔间距一般为40cm，最大不超过50cm，缝细则小，缝宽则大，孔径为10～14mm，孔深12～16cm。

（4）凿槽，注浆前先对缝面凿V形槽，槽宽、深为5～6cm，用环氧砂浆（也可采用快干水泥）埋设灌浆管（盒）。

（5）仔细检查裂缝部位，清理缝面的浮尘和污物并冲洗干净。

（6）灌浆，待封缝材料有强度后进行化学灌浆，采用压力泵灌注LW和HW水溶性聚氨酯混合灌浆材料，灌浆压力视裂缝开度、吸浆量、工程结构情况而定，初选按0.5MPa控制，最大不超过0.6MPa。灌浆顺序一般由下而上，由深到浅。当邻孔出现纯浆液后，暂停压浆并结扎管路；将灌浆管移至邻孔继续灌浆，在规定压力下并浆，直至达到灌浆结束标准。

（7）浆液固化后凿除灌浆管（快干水泥），用环氧砂浆进行封闭整个缝面（V形槽），环氧砂浆强度应比面板混凝土高两个等级（抗压强度为相当于C35混凝土的环氧砂浆）。

（8）裂缝处理完毕后，应进行压水试验检查。

2.裂缝处理施工

首先沿裂缝方向凿成宽深均为5cm的V形槽，在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔，孔深为面板裂缝深度厚度的2/3，用清水冲洗干净缝内的杂物及粉尘，在孔内插入直径为10mm的压浆管，利用环氧树脂胶泥锚固，待环氧树脂胶泥有一定的强度后，进行化学灌浆。

灌浆材料为LW型及HW型水溶性聚氨酯，二者比例为7∶3，灌浆压力为0.5MPa。灌浆时采用自下而上，由深到浅。当临孔出现纯浆液后，暂停压浆，将灌浆管移至临孔继续灌浆，在规定压力下并浆30min，直至达到灌浆结束标准。

灌浆结束后凿除灌浆管，而后利用环氧树脂胶泥封闭。

19号面板除采用上述处理外，对正在浇筑的裂缝上游高处面板，为防止裂缝进一步向上游延伸，在上部下一块浇筑仓对应裂缝位置增设并缝钢筋和并缝钢板。

5.1.9.4　防渗面板麻面处理

对上述混凝土面板出现的7处麻面现象，采用表面抹浆修补。即用1∶2水泥砂浆抹面修整。在抹面前，用钢丝刷及加压力水清洗、湿润、抹浆。砂浆初凝后及时进行了养护。

5.1.9.5　防渗面板错台处理

对0+203.60位置发现的1处混凝土错台现象，应采用钢丝刷对错台位置进行修整，而后用压力水清洗、湿润，再用1∶2水泥砂浆抹面，使错台处上、下混凝土表面连接平顺。

5.1.9.6　防渗面板缺陷处理效果

上述防渗面板混凝土缺陷均已处理完成，麻面及错台现象经处理后，表面平整、光滑，经业主、监理、设计等联合验收，满足了有关规范要求，达到了缺陷处理的效果。19号面板出现的两处裂缝经处理，裂缝完全被封闭，采用压水试验检查满足设计要求。

5.1.9.7　原溢流坝面裂缝检查情况

宝泉下水库是在老坝基础上改建加高，原宝泉水库于1973年建设，1994年建成投入运用。这一次宝泉水库作为宝泉电站下水库后，虽进行改建加高，由于主要是在原溢流坝堰顶基础上进行加高，原堰顶以下老溢流坝面维持原结构未有进行改造。根据原溢流坝多年运用情况，原溢流坝面出现了许多裂缝，部分出现了磨损和空蚀，个别原有分仓施工缝拉开，需要进行修补处理。其中，溢流坝面裂缝分部有水平和纵向（斜向），长度最短的约5.0m，最长的约14.0m，缝宽0.1～0.3mm，累计长1882.9m，缝深5～10cm。原有分仓施工缝张开的约12条，最长的约12.5m，最短的约10.7m，累计长157.25m，缝宽2～5cm，深5～8cm。其次，表面出现磨损和空蚀的约有6处，最大面积约2.0m2，累计约9.9m2，磨损深度一般在2～5cm。

5.1.9.8　原溢流坝面裂缝处理原则

（1）下水库原溢流坝坝面裂缝处理根据《混凝土养护修理规程》（SL 230—98）及《环氧树脂砂浆技术规程》（DL/T 5193—2004）的规定执行。

（2）当缝宽小于0.1mm的裂缝不做处理，缝宽大于0.1mm的裂缝应采用化学灌浆法处理；缝宽大于0.3mm的采用开槽充填法修补。

（3）裂缝修补材料均采用环氧砂浆，环氧的黏度（25℃）一般为6～26Pa·s，环氧砂浆抗压强度不低于C35MPa。环氧砂浆的配比必须通过试验确定，各种材料的品质和贮存应符合有关规定，砂应满足混凝土用砂的要求。

（4）裂缝修补施工宜在5～25℃环境条件下进行，不应在雨雪或大风恶劣气候的露天环境进行，灌浆宜在裂缝开度大时进行。

（5）裂缝修补后干燥养护不小于7d。

5.1.9.9　原溢流坝面灌浆法处理裂缝施工技术要求

（1）灌浆嘴布设，沿裂缝部位打灌浆孔，对深层裂缝，可钻斜孔穿过缝面，灌浆孔间距一般为40cm，最大不超过50cm，缝细则小，缝宽则大，孔径12～14mm，孔深12～16cm。

（2）灌浆前对处理缝应进行表面封堵，应采用环氧树脂胶泥进行封缝和埋设灌浆嘴，或采用快速封缝胶（系双组分反应型速硬高强黏结材料）进行封缝。

（3）裂缝表面封堵前应仔细检查裂缝部位，采用钢丝刷或风砂枪清除缝表面附着物和污垢，清理缝面的浮尘和污物并冲洗干净。

（4）灌浆，待封缝材料有强度后进行化学灌浆，采用压力泵灌注环氧砂浆材料，灌浆压力视裂缝开度、吸浆量、工程结构情况而定，一般为0.3～0.6MPa，初选按0.4MPa控制，最大不超过0.6MPa。灌浆顺序一般由下而上，由深到浅，由裂缝一端的钻孔向另一端的钻孔逐孔依次进行，灌浆压力由低向高逐渐上升，灌浆结束标准根据现场实际情况控制，有如下原则：①单孔吸浆率小于0.05L/min；②浆液的灌入量已达到了该孔理论灌入量的1.5倍以上时都可结束灌浆；③当邻孔出现纯浆液后，暂停压浆并结扎管路，将灌浆管移至临孔继续灌浆。

（5）浆液固化后凿除灌浆管，采用环氧砂浆封闭凿出面，并磨光所有处理缝表面。

（6）裂缝处理完毕14天后，钻检查孔进行压水试验，检查单孔透水率应小于0.3Lu，不合格必须补灌，压水检查的孔口压力为0.5MPa，抽样频率（条数）10%。

5.1.9.10　原溢流坝面开槽充填法处理裂缝修补施工技术要求

（1）沿裂缝凿V形槽，槽宽、深5～6cm，清除槽内松动颗粒，并清洗干净。

（2）充填修补材料之前，槽面应涂刷树脂基液，涂刷树脂基液时使槽面处于干燥状态。

（3）向槽内充填修补材料（环氧砂浆），并压实抹光，保证与原混凝土表面平整。

5.1.9.11　原溢流坝面磨损和空蚀修补要求

（1）磨损和空蚀深度在0.5cm以下的可不处理，5cm以下的表面采用高强硅粉砂浆修补；深度在5cm以上的采用C35F200一级配硅粉混凝土修补。高强硅粉砂浆抗压强度不低于C45，高强硅粉砂浆是采用微硅粉（或加密微硅粉）和水泥砂浆按一定比例掺配，应根据试验调整配合比。

（2）剥蚀损伤的混凝土表面必须凿除并清理干净。

（3）采用圆片锯等切槽，形成整齐规则的边缘，轮廓线间夹角不宜小于900。

（4）回填修补材料前，基面应涂刷与修补材料相适应的基液界面黏接材料。

（5）采用树脂基材料修补时，基面宜保持干燥或满足修补材料允许的湿度要求；采用水泥类材料修补时基面应吸水饱和，但表面不能有明水。(www.xing528.com)

（6）修补时，在槽面涂刷黏结剂后，回填砂浆修补材料，应人工振捣密实或用力压实并及时反复揉压抹面。

（7）修补材料必须在界面黏接材料适用时间内回填。

（8）所有修补表面应与原有混凝土表面齐平并压光平整。

5.1.9.12　原溢流坝面平整度检查情况及处理

下水库老坝溢流面在修建时均达到原设计平整度要求，但在运行期由于长年运行，水流淘刷，除出现表面裂缝外，局部出现磨损和空蚀，表面出现磨损和空蚀的约有6处，最大面积约2.0m2，累积约9.9m2，磨损深度一般在2～5cm。造成原溢流坝面平整度已经不满足要求。在对老溢流面裂缝及磨损空蚀部分进行修补时，应保证所有修补表面应与原有混凝土表面齐平并压光平整，修补后的混凝土表面凹凸度不能超过3mm。

原溢流面缺陷已处理。

5.1.9.13　溢流坝面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料情况

根据现场实际情况，拟对下水库溢流坝面涂刷一层水泥基渗透结晶型防水涂料，以增加溢流坝面特别是老溢流坝面的抗磨和抗渗性能。

1.材料

水泥基渗透结晶型防水涂料（简称SN防水涂料），是采用普通硅酸盐水泥、精制石英砂及特殊活性化学物质混配而成的淡灰色粉状防水涂料。可购买厂家成品材料，为C型水泥基渗透结晶型防水涂料，防水涂层与湿基面的黏结强度不得小于1.0MPa，抗渗压力不得小于1.0MPa，其材料应符合《水泥基渗透结晶型防水材料》（GB 18445—2001）及有关国家规程规范要求。

2.配料方法

（1）电钻搅拌法。适用于大面积及地理环境通畅地方的SN防水涂料施工。该法利用电钻的转动，带动搅拌轮进行搅拌。首先把称量好的清洁水倒入干净的大桶内，然后徐徐倒入按配比称量好的SN防水涂料进行搅拌。

（2）棍棒搅拌法。适用于大面积SN防水涂料及地理环境相对复杂的地方施工。该法也可采用干净的大桶盛装称量好的清洁水，搅拌时再徐徐加入按配比称量好的SN防水涂料进行搅拌，但由于SN防水涂料在搅拌过程中会逐渐变稠变黏，故使用棍棒一定要得法，而且拌料的量一定要根据环境及体力而定，并且做到料要拌透、拌匀。

3.涂刷范围及施工方法

涂刷范围为橡胶坝塌坝前外缘以下至挑流鼻坎之间，侧墙1.0m范围，宜采用如下两种施工方法：

（1）刷涂法。一般要求按水∶SN防水涂料=2∶5（质量比）搅拌至稠糊状。拌好的浆料必须能涂刷出一定的厚度。常规用量：SN防水涂料1.3kg/m2，涂层最小厚度不小于1.0mm。施工要求两次或两次以上涂布完成。施工时，同样必须注意涂布基面的清洁和湿润处理，暴晒在阳光下的涂层可持续1～2天用清水进行湿润养护。

（2）喷涂法。①一般按水∶SN防水涂料=1∶2（质量比）调配，采用喷枪时应注意距涂层近些以保证灰浆充分喷进微孔中；②常规用量：SN料1.3kg/m2，涂层最小厚度不小于1.0mm。

4.养护

（1）在烈日直射下的防水涂层在初凝时需用雾状水喷洒养护，水必须干净，水流不能过大，以防破坏涂层，养护2～3次，天气炎热时应多养护几遍。

（2）施工后两天内必须防雨淋、风沙、污水及霜冻。

（3）一般至少在养护3d后，再放置2周的时间，方可过水使用。

5.其他施工注意事项

（1）一般在常温下施工，不宜在摄氏零度以下及雨、雾、风沙等恶劣条件下施工。

（2）拌料水、养护水应满足混凝土用水要求。

（3）施工必须在混凝土结构或牢固的水泥砂浆基面上进行，不要直接用于粉灰层表面，基面应干净无浮尘、旧涂膜、尘土污垢及其他杂物，以提供充分开放的毛细管系统，有利于该产品的渗透和结晶体的形成；在曾经行人、堆物的顶板上施工时，尤其要注意基面的清洁，若有油迹未清理干净，很容易出现起皮现象。

（4）对所有要涂刷该产品的混凝土，必须仔细检查是否有结构上的缺陷，如模板拉杆孔洞、裂缝、蜂窝麻面状的劣质表面、坑洞、施工缝接口处的凹凸不平等，均应修凿、清理，进行堵缝、补强、找平处理，再进行大面积防水施工。

（5）要确保涂层厚度与施工推荐用量，要涂刷均匀，防止起粉、起壳、鼓包或过薄现象。采用涂刷方法施工时，若浆料太稀、搅拌不匀、二次加水等，均容易引起基面起粉或起壳现象。

（6）立面与平面的阴角位不能太厚，如有二涂施工的必须待上道工序涂层手感不黏后，方可进行下道施工。

（7）避免直接与皮肤接触，若需用手掺拌干粉或湿料时需戴胶皮手套。万一溅入眼睛，必须第一时间用清水冲洗，并及时到医院诊治。

（8）包装及贮藏，塑料桶包装，净容量一般为5kg/桶和25kg/桶。必须贮藏在干燥通风的环境中，保质期为1年。

6.质量检查

（1）厚度检查。采用小刀划开看其厚度是否满足要求，误差一般不超过20%。

（2）渗透试验。采用常用的抗渗性试验方法测定抗渗压力，计算渗透压力比，规定不小200%。一般在检测验证过程中采用两种试验方式：①做涂有这种防渗材料的试件在28天抗渗试验破坏后，继续在水中养护28天，然后进行第二次抗渗试验，观察其有无抗渗能力；②试件在养护28天后，凿去表面涂层，进行抗渗试验，观察其是否“渗透结晶”，检测抗渗压力高低。实验时可参考如下标准：

基准混凝土一般28天的抗渗压力为0.3～0.4MPa，涂刷防水层后抗渗压力提高至0.6～2.5MPa之间，相当于无涂层基准混凝土的2～6倍。凿去涂层后，抗渗压力有所下降，变化在28%～100%之间，但仍有一定抗渗能力，为基准混凝土抗渗能力的2倍。第一次抗渗试验破坏后，在水中继续养护28天，由于其“渗透结晶”，使第一次抗渗试验产生的裂缝自动愈合，所以第二次抗渗试验，仍能承受一定的抗渗压力，其抗渗压力变化在0.6～0.9MPa之间，相当于28天抗渗压力的36%～100%。

5.1.9.14　坝体廊道裂缝处理

1.廊道裂缝位置

根据设计下水库大坝溢流坝段在226高程新增一观测和交通廊道，桩号0+226.00～0+350.00，其中0+339.00～0+349.00、0+227.00～0+237.00两段廊道需要在老坝体内凿出建成，这两段廊道分别在0+342.50和0+233.50处设有伸缩缝。0+227.00～2+237.00段廊道与2005年9月份开始拆除，2005年11月12—15日开始浇筑，2005年12月15日拆模。与2007年发现在桩号0+227.50～0+233.50之间出现纵横交叉的裂缝。其中纵向（平行廊道轴线方向）裂缝有6条，有4条在廊道拱顶中心附近，最长为2.6m，最短的长0.6 m。横向（垂直廊道轴线）裂缝有6条，靠近大坝上游4条，最长的2.0m，最短的长0.7m，大部分裂缝主要从拱顶并延伸到边墙下约0.3m，其中有一条上下游裂缝在拱顶交叉。裂缝宽度为0.18～0.29mm，缝深大部分为10 cm左右。纵观整个裂缝杂乱无章，分部不均，其次裂缝裂缝处有渗水和钙质析出。

2.裂缝原因分析

根据该段现场施工资料和施工过程情况，该处廊道从开挖到绑扎钢筋、混凝土浇筑按照设计要求和施工程序进行的。开挖是采用静态爆破，未有出现欠挖情况，大部分出现超挖，混凝土配合比符合要求，强度满足设计要求，混凝土浇筑后拱顶拆模时间满足要求，基本排除了原材料、施工工艺存在的问题。但由于该处廊道是在老坝体里拆除，原砌石质量稍差，产生超挖较多，拆除时造成拱顶及周边略有松动，开挖面凸凹不平，体形极不规则（其中廊道洞开挖后，为防止施工期掉块，在浇筑混凝土前先对廊道顶面采用喷混凝土保护），形成应力集中并且受到老坝基础约束使混凝土产生裂缝，这是产生裂缝的主要原因，其次该部位位于T廊道连接处，体型复杂，容易产生应力集中，易造成混凝土产生裂缝。

该处廊道虽然产生了裂缝，但该处廊道上部受力较小，开挖过程中曾对廊道顶部进行喷混凝土支护，洞顶形成自拱作用，施工期未有出现开挖洞顶变形的情况，对整个结构承载稳定及坝体本身短期未有大的危害。但由于裂缝处已出现渗水和钙质析出，长期渗水会锈蚀钢筋和破坏廊道整体结构，因此仍需对裂缝进行处理。

3.裂缝处理措施

根据裂缝出现情况及裂缝原因分析，对该段廊道裂缝处理采取如下措施：

（1）洞顶沿纵向布置一排排水孔，排水孔孔径50mm，排水孔间距1.5m，穿透衬砌入老坝体0.2m，排水孔采用PVC管，并固定在衬砌里，管口采用土工布包裹两层。

（2）在钻排水孔时，应利用排水孔检查廊道顶衬砌以上老坝体是否存在空腔，若存在空腔，应对洞顶进行回填灌浆，回填灌浆孔纵向排距2.0m，横向每个断面布置3个孔，每孔间隔450布置。回填灌浆孔应穿透衬砌进入老坝体0.1m，孔径50mm，灌浆压力0.1～0.2MPa。回填灌浆的其他技术要求参照本合同“技术条款”及有关施工规范执行。

（3）对所有裂缝均进行化学灌浆处理，其处理方法及技术要求参照下水库大坝老溢流面裂缝处理。

（4）该部位坝体廊道裂缝已处理。

5.1.9.15　原建坝体砌筑不密实段处理

施工期间，在进行左坝肩坝顶混凝土路面拆除过程中，发现已建坝体砌筑质量较差，有大面积空洞出现，部分砌体间无胶结材料，在继续拆除的砌体中仍有这种现象存在且坝体砌石与基岩间未铺设混凝土垫层。施工过程中桩号0+097.00～0+102.10之间坝基有渗水出现（与上游水头和季节有关，冬季、上游水头高时渗水量大），其中桩号0+099.23、高程238.24m处渗水较严重，估计与坝体砌筑不密实有关。因此现场将桩号0+092.50～0+104.50之间已建坝体全部拆除，以消除安全隐患。

原坝体拆除后，该段重新砌筑浆砌石坝体并在上游统一新浇钢筋混凝土面板防渗，大坝基本断面之外下游部分另修筑戗体。水库蓄水后，此段砌石坝体下游未见渗水点。

5.1.9.16　原建坝体溢流坝反弧段排水孔封堵处理

原建坝体溢流坝反弧段最低处、近左侧墙端保留有一个孔径约10cm的排水孔，用以排空反弧段积存水（反弧段积存水体积约2900m3），但由于孔口敞开，导致大坝正常溢流时，溢流水体也会通过此排水孔排至左岸挡水坝段下游坝脚。为防止经常性的水流冲击挡水坝脚以致对坝体产生不利影响，拟将排水孔用高标号水泥砂浆封堵。

水泥砂浆标号采用M30，出露于溢流坝面的孔口侧2cm深度范围内用环氧砂浆封堵并表面抹平。封堵前要求对排水孔进行扫孔，去除孔壁表层1～2cm，并待孔壁干燥一段时间后即进行封堵作业。

5.1.9.17　溢流坝溢流面及挡水坝段下游面下部渗水分析说明

根据现场查勘，溢流坝面渗水均来自老溢流坝坝面的水平施工缝，约7条水平施工缝都有不同程度渗水，渗水缝面局部并有钙质析出。在下水库第二次安全鉴定时就曾发现老溢流坝面裂缝较多，局部还有磨损及空蚀现象，当时根据专家意见，对裂缝采用化学灌浆或开槽采用环氧砂浆（充填法）修补，对空蚀部位采用高强硅粉砂浆（或高强硅粉混凝土）进行修补。这些处理都于2007年年底处理完毕。但现在又出现此种裂缝和渗水，初步分析有如下原因：

（1）当时部分裂缝未处理彻底。

（2）已处理的裂缝效果不好，随着水库蓄水运用，裂缝又有发展。

（3）由于老溢流坝面混凝土伸缩缝内均不设止水，随着季节变换伸缩缝张开程度不同，坝内渗水从缝内渗出。

对这些部位可继续观察，及时处理。

5.1.9.18　砌石坝坝顶裂缝分析说明

下库坝顶为混凝土路面，路面厚20cm，路面出现了一些裂缝。经对下水库坝顶路面最大裂缝开凿量探看，裂缝最大深度约13cm，属于路面裂缝，并未延伸到坝体内部，对坝体安全运行无影响。