3.2　坝体分缝及浇筑分块、分层

（1）坝体的分缝、分块。在混凝土工程中，坝体分缝及浇筑分块是根据坝高、坝型、结构要求、施工条件、环境温度等因素进行布置。混凝土工程一般采用柱状法施工，用横缝和纵缝将坝体分为若干坝段和坝块。横缝为垂直坝轴线方向按结构布置设置的伸缩缝，横缝间距一般为15～25m。纵缝为顺坝轴线方向按施工技术条件要求设置的施工缝，纵缝间距一般为15～30m。

（2）横、纵缝考虑的主要原则。分缝位置应首先考虑结构布置要求和地质条件；分缝的布置应符合坝体应力要求，并尽量做到分块匀称和便于并仓浇筑；在满足坝体温度应力要求并具备相应的降温措施条件下，尽量少分纵缝或在可能条件下，采用通仓浇筑而不分缝；分缝多少和分块大小，应在保证质量和满足工期要求的前提下，通过技术经济比较确定。

（3）分缝形式和特点。

1）坝体的横缝按分缝形式和特点分为伸缩缝和灌浆缝。

A.伸缩缝：缝面一般不设键槽、不灌浆，除上、下游坝面位置附近设置止水设施外，缝面一般不做处理。

B.灌浆缝：缝面设置键槽，埋设灌浆系统，灌浆后使相邻坝段连接成整体。

2）坝体的纵缝按分缝形式和特点分为垂直纵缝（或称竖缝）、错缝、斜缝和预留宽槽四种，有时不设纵缝，采用通仓浇筑的方法，坝体的分缝见图3－1。

垂直纵缝：这是最常用的一种纵缝。纵缝间距根据浇筑能力和温度控制情况确定，一般采用15～30m。为了使缝面更好地传力，需要在缝面上设三角形键槽，缝面大致顺主应力方向。

垂直纵缝的特点：一般自地基垂直贯穿至坝顶或下游坝面，也有在坝体内终止然后并仓的；缝面均设置键槽和预埋灌浆系统，在坝块内埋设冷却水管；采用竖缝形式的浇筑块，混凝土浇筑互不干扰，可以单独上升，但相邻坝块有高差限制；竖缝的接缝容易张开，能获得较大的张开度，有利于保证灌浆质量；竖缝较便于布置坝上的浇筑机械。

错缝：适用于整体性要求不高的低坝，错缝缝面间不做灌浆处理。错缝式浇筑块的高度，在基岩附近为1.5～2m；在坝体上部一般不大于3～4m。错缝间距为10～15m，缝的错距不应超过浇筑块厚度的一半，以免沿铅直缝开裂。

错缝的特点：垂直缝相互错开布置，见图3－1（b），块体尺寸较小，一般长为8～14m，分层厚度2～4m；水平缝搭接长度，一般为层厚的1/3～1/2，允许错缝搭接范围内水平施工缝有一定的变形，为减少两端的约束，且搭接部分的水平缝要求抹平；垂直缝面不要求灌浆，但在重要部位，根据需要设置骑缝钢筋。有防渗要求的部位，应在缝面上设置止水片；在结构较薄弱部位的垂直和水平施工缝上，必要时需设键槽；坝体浇筑的先后顺序，需按一定的规律排列，因其对施工进度影响较大；在垂直缝的上下两端有应力集中，在坝体冷却过程中极易发生裂缝。因此，有温度控制要求。

斜缝：一般大体可沿主应力方向设置，因缝面的剪应力很小，可以不必灌浆。但为了防止斜缝在终止处沿缝顶向上贯穿，必须采用并缝措施，如布设骑缝钢筋，设置并缝廊道等。

斜缝的特点：斜缝的方向，大体平行于坝体的下游面，沿坝体主应力方向布置；斜缝面上的剪应力很小，一般不进行接缝灌浆，坝体浇筑至挡水高程后即可度汛或蓄水；在某些有压力管道的部位，沿着压力管道的方向布置斜缝，可以便于钢管安装；斜缝对其两侧的高差和温差要求比较严格，在缝顶应布置并缝廊道或铺设钢筋，以免在斜缝端部开裂；斜缝两侧浇筑块，施工时相互干扰较大，对施工进度有一定的影响，且不便于在坝上布置浇筑机械。

预留宽槽：为了使坝体某一部位不受相邻块高差限制而单独上升，防止由于局部坝起伏差较大使坝块之间可能产生较大的不均匀沉陷，以及在已浇筑坝块的上游或下游需要增加一个坝块时，防止新浇坝块受老坝块的约束产生裂缝而采用的一种结构形式。槽宽一般为1m左右；回填预留宽槽混凝土，一般在低温季节进行，并需将两侧混凝土的温度降至设计要求，浇筑预留宽槽混凝土，需进行缝面处理（包括过缝钢筋焊接、槽内清除杂物等工作），且劳动条件差，浇筑混凝土难度大。

通仓浇筑：通仓浇筑施工必须具备与温控要求相适应的混凝土浇筑能力和切实有效的温控措施。浇筑能力包括混凝土拌和、运输、入仓、铺料、振捣等综合生产能力。浇筑能力要保证混凝土浇筑的连续性，保证混凝土连续均匀上升，层间间歇期在5～7d之间。混凝土温控措施包括选用低热水泥、优化混凝土配合比设计、合理选用外加剂和掺合料、骨料预冷、仓面降温、通水冷却等综合措施。在我国重力坝设计规范要求中，混凝土重力坝采用通仓浇筑时，必须要有专门的论证。

通仓浇筑的特点：整体性好，模板工程量少，不必进行接缝灌浆，从而加快施工进度，节省工程费用，有利于改善坝踵的应力状态；仓面面积大，有利于提高机械化水平，能够充分发挥浇筑机械的作用，提高工效，缩短仓面周转工期，节省劳力；通仓浇筑必须有较为平整的基础和严格的温度控制措施。同时，具备完善的施工条件。

（4）浇筑分层。浇筑分层主要作用是利用暴露的表面层，有效地散发混凝土内部的水化热，以防止开裂；分层浇筑，有利施工，但在浇筑前，对下层表面应给以严格的处理，以利结合。坝体混凝土的浇筑分层，主要与温度控制因素有关，在温控要求允许的范围内，可根据模板形式、立模方式、结构特征、混凝土入仓能力等因素来确定。一般大坝基础强约束区混凝土浇筑层厚为1.5m，大坝基础弱约束区混凝土浇筑层厚为1.5～3.0m，脱离约束区均可采用3.0m浇筑层厚。随着在混凝土的运输、浇筑、养护及表面保护、施工缝处理、通水冷却工艺及温控防裂等方面技术的不断发展，大坝基础强约束区混凝土浇筑层厚也可采用3m，脱离约束区的坝体混凝土的浇筑分层已采用4.5m的浇筑层厚。如雅砻江锦屏一级水电站大坝右岸工程河床14～17号坝段混凝土施工中，在高程1610.00～1655.00m段及高程1730.00～1757.00m段采用了4.5m分层一次进行浇筑。其中，浇筑方式采用平铺法，浇筑层厚为第一层40cm，第二层、第三层55cm，第四～第九层为50cm，浇筑的混凝土均满足设计要求和施工规范。

3.2.1　混凝土重力坝分缝

（1）混凝土重力坝包括：拱形重力坝、直线形重力坝和折线重力坝三种（实心的及空心的均在内）。

（2）混凝土重力坝的坝体分缝可分为横缝、纵缝、水平施工缝。横缝将坝体划分为坝段，纵缝再将坝段划分为坝块或仓，坝体被横、纵缝分为坝块后，再由低至高分层浇筑上升，由于层与层之间的间歇，就形成了水平施工缝。坝块被水平施工缝划分成浇筑层。

（3）混凝土重力坝横缝布置的一般法则。应配合坝基断面地形变化的情况；能满足坝内各种附属孔口管道的需要；可适应坝基地质条件的要求；须符合常用横向缝的间距尺寸的规定，考虑散热施工等有关因素在内。

同时，混凝土重力坝的纵缝均是临时性的缝面，等到一定的施工阶段，所有纵缝必须进行压力灌浆，使接缝严密结合，恢复横断面的整体性，以保持坝体的应有强度，并符合设计要求，从而保证大坝的安全。三峡水利枢纽工程左厂11～14号坝段顺流向最大长度118m，设2条纵缝，分3仓，2条纵缝分别距坝轴线35m和75m，3仓顺流向长度分别为35m、40m及43m。左岸厂房坝段典型剖面见图3－2。

3.2.2　混凝土拱坝分缝

混凝土拱坝包括双曲拱坝和单曲拱坝两种。混凝土拱坝的坝体分缝可分为横缝、纵缝、水平施工缝，与混凝土重力坝的坝体分缝特性相同。但随着混凝土施工技术的发展，由于双曲拱坝的坝底宽度较小，一般约为坝高的1/5左右，加上近代对混凝土的发热和胀缩性能，已能较好的予以控制。因此，除个别的双曲拱坝以外，一般不设置纵缝。

由于双曲拱坝在平面上是按整体拱圈设计的，因此，横缝面上必须设置键槽及灌浆系统，等到适当的时刻，进行拼缝灌浆，恢复整体的拱圈原形，以符合设计规定。灌浆后的横缝除应保证其整体性的强度外，还应具有防渗性。拉西瓦水电站主坝坝体结构型式为混凝土双曲拱坝，坝体建基面高程2212.00m，坝顶高程2460.00m（坝高248.0m），坝顶宽10.0m，拱冠处最大底宽49.0m，是黄河上游大坝最高的水电站、是我国高寒地区最高的薄拱坝。坝体从右至左共设22个坝段，21条横缝，不设纵缝。拉西瓦拱坝分缝位置见图3－3。

3.2.3　闸坝分缝

闸坝的结构形式为混凝土重力坝的一种，因此，坝体分缝也分为横缝、纵缝、水平施工缝。广西长洲水利枢纽中江工程位于西江水系干流浔江下游河段，中江闸坝全长287.75m，共布置15孔泄水闸，从左至右依次为4孔面流消能闸孔、5孔底流消能闸孔、6孔面流消能闸孔。建基面最低高程－18.00m，坝顶高程34.40m，最大坝高52.40m。排沙孔坝块顺流向最大长度70.10m，设2条纵缝，分3块，其中纵缝Ⅰ为宽槽形式。中江闸坝排沙孔典型剖面见图3－4，闸坝排沙孔典型剖面见图3－5。

3.2.4　厂房分缝

混凝土工程中的厂房分为地面厂房和地下厂房。三峡水利枢纽工程左岸地面厂房1～13号机组厂房单机沿坝轴线方向长38.30m，分成2块，2块宽度分别为19.00m及19.30m，采用错缝搭接；单机顺流向最大长度为68.00m，分成4块（Ⅰ～Ⅳ块），长度分别为19.60m、18.44m、18.31m及11.65m，其中Ⅰ～Ⅲ块之间的施工缝采用错缝搭接，Ⅲ块、Ⅳ块之间为直缝，三峡水利枢纽左岸水电站地面厂房典型剖面见图3－6。金沙江溪洛渡水电站右岸地下厂房10～18号机组主厂房从下至上依次为肘管层、锥管层、蜗壳层、电气夹层和发电机层结构混凝土，以及发电机层以上构造柱、联系梁、吊顶牛腿和肋拱吊顶混凝土等。混凝土施工按照基础约束区分层厚度控制在1.0～2.0m，非约束区混凝土分层厚度控制在3.0m以内，溪洛渡右岸水电站地下厂房典型剖面见图3－7。

3.2.5　洞室分缝

在洞室施工中，洞室的分缝主要以防止裂缝特别是贯穿裂缝为原则，在分缝方面要求沿轴线方向长度控制在6～20m，进行分层分块的施工。锦屏一级水电站导流底孔封堵主要为3号、4号、5号导流底孔的封堵，分别布置在14号、15号、16号坝段高程1700.00m，底孔封堵段分为A、B、C三段依次施工，第一段长20.00m，第二段长14.78m，第三段长17.92m。每段按3.0m分层，共分4层。封堵时按A、B、C次序进行施工，段与段之间相隔10d。锦屏一级水电站导流底孔封堵分层分块见图3－8。