1.6.1.1 大坝面板缺陷处理
1.缺陷情况及分析
大坝面板工程缺陷主要为大坝一期混凝土面板裂缝。
大坝一期面板共有27块，一期面板浇筑高程225.00m，其中有22块面板分缝宽度为12m，其余为6.0m。面板厚度顶部（286.00m高程）0.3m，底部0.72m，采用双层配筋，一期面板一块最大斜长约104.5m。由于单块面板比较长，施工中如控制不严，容易出现裂缝。大坝面板从2013年3月12日开始浇筑，与4月10日左右开始发现面板出现裂缝，以后随着面板的施工，面板裂缝相继发生，混凝土裂缝分部于大坝一期混凝土面板16号、17号、19号、13号、11号、25号、9号，共计21条裂缝，均为横向表层非贯穿性裂缝，最大缝长为12m，最小缝长为0.2m，缝宽0.21～0.69mm。裂缝统计见表1.6-1。
表1.6-1 面板裂缝统计表
裂缝出现后，对现场裂缝进行仔细分析和研究，由于裂缝出现在面板施工不久，最早裂缝在面板浇筑后1个月就出现，基本排除了因基础变形等产生的结构裂缝，初步认为，裂缝主要为非结构性裂缝。主要原因如下：
（1）混凝土初凝时间过长，滑膜拉的时间早，混凝土未初凝，导致收面及压光质量上不去；其次混凝土未初凝拉模有点早，引起混凝土往下变形。
（2）混凝土坍落度过大，容易出现干缩，目前坍落度出机口为7～9，实际到现场为4～6。
（3）浇筑混凝土时，昼夜温差过大，混凝土内外温差过大。
（4）混凝土养护不及时，不到位，特别是混凝土初凝与终凝之前保湿不够。
（5）部分裂缝多出现在后浇筑仓面中间板块，面板采用跳仓浇筑，早期浇筑板块未充分变形，夹仓存在约束影响。
2.缺陷处理
（1）裂缝分类处理方法。除上述统计的受压区面板裂缝大于0.3mm，受拉区面板裂缝大于0.2mm的裂缝进行处理外，对小与0.2mm的裂缝也进行处理。
1）214.00m高程以上大坝面板、趾板裂缝处理方法。对于214.00m高程以上大坝面板、趾板裂缝宽度小于0.2mm的裂缝，采用表面凿槽封缝处理，采用丙乳砂浆（或弹性环氧砂浆，设计要求）+水泥基渗透结晶型防水材料进行封闭。当缝宽大于0.2mm或贯穿性裂缝或出现渗水的裂缝均采用开槽充填丙乳砂浆（或弹性环氧砂浆）+水泥基渗透结晶型防水材料+化学灌浆处理。化学灌浆材料为水溶性聚氨酯。
2）214.00m高程以下大坝面板、趾板裂缝处理方法。214.00m高程以下大坝面板、趾板、连接板、高趾墙及现浇墙混凝土，当缝宽小于0.2mm时，采用丙乳胶泥+GB复合盖板封闭。
当缝宽大于0.2mm或贯穿性裂缝或出现渗水的裂缝均采用GB复合盖板+丙乳胶泥封缝+化学灌浆法处理，化学材料为水溶性聚氨酯。
（2）裂缝处理材料。
1）弹性环氧砂浆。
抗压强度：不低于30MPa；
黏结强度：不低于1.5MPa。
表1.6-2 弹性环氧砂浆参考配比
2）丙乳砂浆（胶泥）。
抗压强度：不低于30MPa；
黏结强度：不低于1.5MPa；
抗拉强度：不低于1.7MPa。
丙乳砂浆配合：灰砂比1∶1～1∶2；灰乳比1∶0.15～1∶0.3；水灰比40%左右，水泥宜采用42.5R以上级普通硅酸盐水泥，砂子的细度模数1.6左右，为细砂，要求采用过筛；聚合物丙乳的固体含量为39%～48%，砂浆用水总量应考虑丙乳中的含水量。
3）水泥基渗透结晶型材料。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1.5MPa，抗渗压力不得小于1.5MPa，其材料应符合《水泥基渗透结晶型防水材料》（GB l8445—2001）及有关国家规程规范要求。
4）化灌材料。为低膨胀型水溶性聚氨酯，聚氨酯黏结强度：不小于1.5MPa。
（3）化学灌浆施工要求。
1）化灌前用棉纱清除混凝土裂缝周围表面的附着物。按骑缝孔形式对混凝土裂缝进行布置，一般可在缝面粘设灌浆嘴。孔距应视裂缝的宽度和通畅情况，浆液黏度及允许灌浆压力而定，一般孔距为30～50cm左右。
2）嵌缝止浆，在要嵌缝的部位，沿缝人工画线，宽度约2～5cm，并清除范围内松动的混凝土碎屑及粉尘，然后沿缝用丙乳胶腻子对裂缝进行嵌缝封闭。
3）压气试验，压气所用的压力不得超过设计灌浆压力，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。(www.xing528.com)
4）灌浆，灌浆压力0.3～0.6MPa，根据裂缝情况选择灌浆方法，对于比较细的裂缝，需用较长凝结时间的浆液；对较宽裂缝，需用较短凝结时间浆液。在一条裂缝上布有几个浆灌孔（嘴）时，可按由下而上的顺序进行灌浆。灌浆的结束标准是以不吸浆为原则，如吸浆率小于0.05L/min，并维持适当时间（一般5min），亦可作为结束标准，停止灌浆。
5）封孔，对于固化后的化灌材料，应把孔内固结物清除干净，然后用聚合物封孔。
（4）214.00m高程以下裂缝表面防护。0.2mm以下及0.2mm以下裂缝表面封闭均采用表面丙乳胶泥+粘贴GB胶板的方法进行表面封闭。GB复合盖板宽15cm，采用SK底胶粘接，边缘采用封边胶封闭。
（5）214.00m高程以上裂缝表面防护。214.00m高程以上裂缝除化灌方法和上述一样外，0.2mm以下及0.2mm以上裂缝表面封闭均采用开槽充填环氧砂浆或丙乳砂浆+水泥基渗透结晶型防水材料进行封闭。
沿裂缝凿U形槽，槽宽、深为4～5cm，槽内清理干净，用丙乳净浆（充填环氧砂浆时采用环氧基液）打底，然后用丙乳砂浆（或弹性环氧砂浆）修补，填充完毕后，表面在涂抹水泥基渗透结晶型防水材料，涂层厚度2.0～4.0mm，涂刷宽度沿缝两侧各10cm，修补材料颜色调成和混凝土一致，修补面与周边混凝土齐平，并压光处理，处理后对表面进行隔离养护。
（6）裂缝修补时间。裂缝修补应在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，灌浆应在裂缝开度大时进行。若遇高温季节，裂缝修补时间安排在早晚或夜间施工，以避开高温季节。
（7）质量检查。
1）采用化灌裂缝处理完毕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）为10%。
2）根据需要对处理后的裂缝进行声波检测，声波波速不低于混凝土未产生裂缝波速的95%。
3.效果评价
混凝土面板是大坝坝体的主要防渗体系，裂缝的处理是确保面板正常运行的关键。面板裂缝处理后，在已产生面板的裂缝部位，作声波测试检测，经检测，未产生裂缝混凝土波速为4000～4195cm/s，产生裂缝后，波速下降为3802～3991cm/s，裂缝处理后声波波速为3802～3991cm/s左右，灌浆后的波速接近无裂缝混凝土的波速，说明这次裂缝化学灌浆效果明显，混凝土裂缝中充满了介质（化学灌浆材料）。
对处理后裂缝压水试验结果表明：大坝混凝土面板所检6孔各试验段透水率范围值为0.18～0.29Lu，大坝左右岸趾板所检3孔各试验段透水率范围值为0.21～0.28Lu，均满足设计要求。
裂缝化灌处理后又针对这些已处理裂缝214.00m高程以下采用外粘止水板进行防渗漏补强，214高程以上采用开槽回填环氧砂浆封闭，加强了裂缝处理的效果。
因此本工程裂缝采取上述工程措施处理后，面板结构能满足工程安全运行要求。
1.6.1.2 防渗墙缺陷处理
1.缺陷情况
根据大坝防渗墙物探检测结果超声波CT声波速多数大于3500m/s，其中有两段局部声波速度在3000m/s以下，大多在2000～2500m/s左右，这两段主要分布在：①桩号D0+158.40～D0+163.40，高程142.50～147.50m；②桩号D0+210.40～D0+213.40，高程152.50～154.00m。
根据垂直反射法检查，防渗墙桩号D0+157.00～D0+167.00，高程142.00m～147.00m段波形存在杂乱反射现象，由此反映出混凝土局部不密实。
2.缺陷检查情况
根据上述缺陷情况，建设、监理、设计及承包商四方专题会商定立即进行钻孔取芯检查，钻孔取芯位置分别为桩号D0+211.90及桩号D0+160.90。根据取芯及孔内录像检查结果，其中桩号D0+211.90孔，芯样基本完整，防渗墙混凝土浇筑均匀、连续性较好，但靠墙底以上约1.5m范围出现混凝土混浆现象，和物探检测结果基本一致，鉴于该段为混掺现象，经建设、设计、监理及承包商4方研究采用在原孔内灌浆处理（灌浆压力1MPa）。
但桩号D0+160.90孔，此处防渗墙体高24.4m，但孔内成像显示，防渗墙顶以下约16.7m显示为混凝土，底部约7.7m显示为胶结砂卵石或基岩组成。根据孔内成像分析，确认取芯孔在距墙顶以下约16.7处偏出墙体，因而无法达到验证质量缺陷的目的。经四方商定，要求在该孔（桩号D0+160.90）两侧各增加一个取芯检查孔，桩号分别为D0+162.15和D0+159.65，要求钻孔深入基岩1.0m。
根据桩号D0+162.15取芯结果，距墙顶以下约12m处偏出墙体，D0+159.65钻孔距墙顶以下约18m也偏出墙体，因而也无法对下部墙体质量作出正确判断。
3.缺陷处理
对D0+155.90～D0+163.40段防渗墙缺陷段，按最不利情况直接采用高压旋喷桩进行补强加固。高压旋喷桩加固要求如下：
（1）加固范围D0+155.90～D0+165.90，旋喷桩布置2排，桩径1.2m，旋喷桩间排距0.8m，共布置26根桩，旋喷桩布置在防渗墙上游，第一排桩中心至防渗墙中心1.0m（桩外壁与防渗墙外壁重叠20cm），第二排布置在第一排上游，由于第一排紧挨防渗墙，要求严格控制孔斜，防止旋喷桩孔进入防渗墙内。旋喷桩孔口高程宜在180.00m左右，旋喷桩深入基岩1.0m，旋喷桩顶高程155.00m。施工应分序进行。
（2）高压旋喷桩灌浆参数见表1.6-3。
表1.6-3 高压旋喷桩灌浆参数参考表
（3）旋喷时要严格控制水压（浆压）压力不得超过表中上限值，以确保防渗墙的安全。高压水喷头和高压浆喷头之间间距宜按0.5m控制；应采取措施测量返浆量，孔口返浆密度原则上不超过1.35g/cm3。
（4）采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5MPa，桩体28天抗压强度不小于3MPa。
（5）施工时先施工第一排（靠近防渗墙），旋喷时一定要做到孔口返浆，当个别孔不返浆时，应立即停止提升，通过调整浆液密度、加速凝剂、待凝、调整浆压、水压、提升速度，或向孔内灌沙等方法处理，当采用各种方法仍然不返浆时，可以通过控制提升速度及吃浆量来进行旋喷灌浆。同时承包商应在上述规定的参数基础上不断完善和调整施工工艺和灌浆参数，确保高压旋喷桩达到设计要求。旋喷施工时应采取自动记录仪，完整记录各项旋喷参数。
（6）桩体检测：在第一排选取3根桩，间隔两孔布置，进行钻孔取芯检查，检测成桩密实度及完整性，并利用取芯孔做CT跨孔波速测试，以检测桩的完整性；其次利用取芯孔做压水试验，试验值不得大于3Lu。
4.效果评价
D0+155.90～D0+163.40段防渗墙缺陷采用两排高压旋喷桩加固，加固处理后经压水试验检查，高压旋喷桩透水率最大为0.19Lu，采用跨孔波速检测结果表明：波速范围1850～2580m/s，波速多数在1900m/s以上，介质均匀连续；未出现孔与孔之间明显的低波速带，说明桩与桩之间搭接较好，可形成一道连续旋喷防渗墙，起到了对该处防渗墙缺陷的补强作用，满足设计及工程运行要求。
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