[发明专利]一种混凝土大坝沉箱加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土坝的加固方法，特别涉及在混凝土坝坝前进行加固时，采用抛石型堆石混凝土填埋沉箱方式加固方法。

背景技术

混凝土大坝在长期运行期间，在各种荷载作用下往往会出现开裂，影响大坝安全性和抗渗性能，降低大坝耐久性，需要进行加固处理。在加固工程中，针对不同大坝的实际情况，一般可采用坝体表面处理、灌浆处理、坝后加固和坝前加固等方法。

一般而言，坝体表面处理仅适用于有干燥工作面的情况下，对于坝体下游面或坝体顶部的表面裂缝比较合适。在有灌浆条件的地方，采用灌浆处理也是加固坝体的有效方式，但应用条件受到限制。对于坝体开裂范围较大，坝体应力和稳定受到较大影响时，为了保证大坝的安全，往往需要采用加宽坝体的方式进行全面加固。加宽坝体的方式一般有坝后加固和坝前加固两种方式。采用坝后加固方式，可以不需要放空水库，减少加固施工的影响，但是，坝后加固一般对提高大坝抗渗性能不利，特别是有坝后厂房的大坝，采用坝后加固困难更大。采用坝前加固方式，可以提高大坝抗渗性能，特别对加强坝踵部位特别有利，但是，一般条件下，坝前加固或者需要进行水下施工；或者需要放空水库，将坝前淤积的淤泥清除后施工，使得坝前加固施工对大坝运行的影响很大。

在桥梁、码头、大坝等施工中广泛采用的沉箱施工方式，可以在水下进行地基开挖，具有特殊的优越性。近些年，普通型堆石混凝土施工方法(金峰，安雪晖，小原孝之等.普通型堆石混凝土施工方法，200710100315.3，2007.6.8)和抛石型堆石混凝土施工方法(安雪晖，金峰，小原孝之等.抛石型堆石混凝土施工方法，200710121791.3，2007.9.14)在大坝等的施工中得到广泛应用，特别是抛石型堆石混凝土已经成功应用于沉箱混凝土回填施工，大大加快了沉箱回填施工速度。普通型堆石混凝土是在堆石混凝土大坝施工方法(金峰，安雪晖.堆石混凝土大坝施工方法，ZL03102674.5，2006.1.25)基础上，采用粒径超过15cm的块石或者卵石，使用普通的运输工具将其运输至仓面内自然堆积，然后使用满足要求的自密实混凝土从堆石体表面自然浇注，仅依靠自密实混凝土自重填充堆石空隙，形成致密且具有较高强度的堆石混凝土。抛石型堆石混凝土是在堆石混凝土大坝施工方法(ZL03102674.5)基础上，先将抗离析性能优越且保塑性能良好的自密实混凝土浇注入仓，然后将各种粒径的块石或者卵石使用机械或者人工的方式抛入已浇注的自密实混凝土中，块石或者卵石在自重作用下在自密实混凝土中沉降堆积，最终形成完整密实的堆石混凝土。与原来常规混凝土回填方法相比，该方法大大简化了施工工艺和所需施工设备，施工速度得到大幅度提高；使用大量块石和卵石，每方堆石混凝土只需要40％～50％的混凝土，有效降低30％以上的混凝土成本，有效解决了大体积混凝土的水化热问题。

发明内容

本发明的目的是利用沉箱施工技术，提出一种新的大坝坝前加固施工方法，不再需要放空水库，大大减少了加固施工对大坝运行的影响。同时，利用抛石型堆石混凝土施工方法，可以进一步发挥堆石混凝土综合的优良性能，减少施工成本，加快施工工期。

本发明通过如下技术方案实现：

一种混凝土大坝沉箱加固方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)将沉箱1拖放至所需加同的混凝土坝体2的上游面1～2m距离，并将沉箱沉至基岩面4或基岩面以下，在需要加固的坝段沿坝长布置多个沉箱，形成沉箱群5；

2)采用抛石型堆石混凝土施工方法，将沉箱1的井格作为抛石型堆石混凝土6的浇筑仓面，进行各沉箱的堆石混凝土回填；

3)沉箱群5回填完毕，在沉箱群5的各沉箱间做止水；

4)抽空沉箱群5与坝体间积水并清除淤泥后，采用抛石型堆石混凝土施工方法，在沉箱群5与混凝土坝体2间用抛石型堆石混凝土6进行衔接；

5)在回填完毕的沉箱群上进行混凝土或普通型堆石混凝土8的施工，浇筑至设计高度9，完成混凝土坝的加固。

本发明的另一技术特征在于：在上述技术方案的步骤4)中，当抽空沉箱群与坝体间积水并清除淤泥后，可先在沉箱群5与混凝土坝体2间从下至上间隔浇筑钢筋混凝土传力梁7，然后再用抛石型堆石混凝土6进行衔接。

本发明所述的沉箱的断面采用矩形或梯形10；每个沉箱的长度可根据地形地质条件和原坝体坝段宽度确定，其长度可在10m-30m之间，宽度在数米至10数米，深度至少为60m。