一种厂房与大坝连接界面结构及施工工艺.pdf

本发明涉及一种厂房与大坝连接界面结构及施工工艺。本发明的目的是使厂房与大坝的连接界面结构能保证独立受力单元之间可以产生相对位移；同时，厂房与大坝之间的连接范围及缝面的处理措施应能够有效改善厂房和大坝的整体稳定和地基础应力，同时保证厂房结构的受力满足要求。解决该问题的技术方案是：厂房与大坝连接界面结构，具有大体积实体混凝土结构的大坝和多孔洞空间及板梁结构的厂房，在厂坝连接界面的上方、厂房机组与上游挡水闸门之间连有用于引水的压力钢管，其特征在于厂坝连接界面分为按结构缝处理区、插筋区、1号灌浆区和2号灌浆区，所述灌浆区的四周埋设止浆片。本发明适用于采用厂坝连接结构型式的水电站坝后式厂房。

1、  一种厂房与大坝连接界面结构，具有大体积实体混凝土结构的大坝(201)和多孔洞空间及板梁结构的厂房(202)，在厂坝连接界面(203)的上方、厂房机组与上游挡水闸门之间连有用于引水的压力钢管(204)，其特征在于：厂坝连接界面分为按结构缝处理区(203-1)、插筋区(203-4)、1号灌浆区(203-2)和2号灌浆区(203-3)，所述灌浆区的四周埋设止浆片(206)。

2、  根据权利要求1所述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：所述1号灌浆区(203-2)和2号灌浆区(203-3)内均布置键槽(203-5)，键槽的凹面布置在大坝一边。

3、  根据权利要求1所述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：所述插筋区(203-4)为压力钢管(204)外面包裹的混凝土浇筑的压力钢管预留槽(205)，在压力钢管预留槽内埋设插筋(203-6)。

4、  根据权利要求1所述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：所述按结构缝处理区(203-1)为大坝坝段结构缝(201-1)和厂房机组段结构缝(202-1)之间的错缝段，在该错缝段区填充20-30mm厚的弹性材料。

5、  根据权利要求3述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：所述插筋(203-6)直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm。

6、  根据权利要求2述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：在地震区，所述键槽(203-5)为球面或方形键槽，键槽高度为200mm，界面处键槽直径800mm，键槽间距1000×1000mm。

7、  根据权利要求2述的厂房与大坝连接界面结构，其特征在于：在非地震区所述键槽(203-5)为水平方向连通的条形。

8、  一种如权利要求1所述的厂房与大坝连接界面结构的施工工艺，包括以下施工步骤：
a)大坝(201)是大体积实体结构，先于厂房(202)施工，在大坝(201)混凝土浇筑时，按照分区范围埋设止浆片(206)并在1号灌浆区(203-2)和2号灌浆区(203-3)布置键槽(203-5)，键槽的凹面布置在大坝一边；
b)压力钢管预留槽(205)混凝土浇筑时预埋插筋(203-6)，插筋直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm；
c)厂房(202)混凝土浇筑时，在结构缝处理区(203-1)填充20-30mm厚的弹性材料；
d)水库蓄水前，1号灌浆区(203-2)部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行1号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.2MPa；
e)当厂房二期混凝土(208)浇筑后，2号灌浆区(203-3)部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行2号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.1～0.2MPa。

一种厂房与大坝连接界面结构及施工工艺
技术领域
本发明涉及一种厂房与大坝连接界面结构及施工工艺。适用于采用厂坝连接结构型式的水电站坝后式厂房。
背景技术
坝后式厂房是水电站常用的一种厂房，厂房位于混凝土坝段后，紧靠大坝布置。河床较宽的中高水头的水电站多采用坝后式厂房。坝后式厂房大坝与厂房之间有二种布置方式：一是设有结构缝，大坝、厂房各自分别承担上下游水推力的作用；二是大坝和厂房连为整体结构，共同承受上下游水推力。当电站厂房下游水位较高，大坝与厂房设有结构缝缝时，厂房整体稳定和地基础应力难以满足规范要求，部分水电站大坝的整体稳定也存在一定问题。
《水电站厂房设计规范》(SL266-2001)条文说明3.1.4指出“坝后式厂房若坝基抗剪强度指标较低或厂房因尾水位较高，大坝或厂房单独的抗滑稳定不能满足设计要求时，可采用厂坝连接的结构措施”，但是规范未提供界面结构型式。大坝是大体积实体混凝土结构，厂房为多孔洞空间及板梁结构，结构差别较大，二个建筑物不能同步施工，厂房与大坝之间存在施工缝，需要对连接界面进行不同的处理。
目前，一些已建的水电站厂坝连接界面采用预留键槽后期灌浆型式，厂坝连接部位为压力钢管以下全部界面，如图1所示。界面全部采用键槽灌浆，受力单元之间由界面连为一体，将限制受力单元之间的相对位移，不能满足结构变形。另外因厂坝连接部位为压力钢管以下，连接范围较小，应力较集中，结构受力状态不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种厂房与大坝连接界面结构及施工工艺，该结构型式应能保证独立受力单元之间可以产生相对位移；同时，厂房与大坝之间的连接范围及缝面的处理措施应能够有效改善厂房和大坝的整体稳定和地基础应力，同时保证厂房结构的受力满足要求。
本发明所采用的技术方案是：厂房与大坝连接界面结构，具有大体积实体混凝土结构的大坝和多孔洞空间及板梁结构的厂房，在厂坝连接界面的上方、厂房机组与上游挡水闸门之间连有用于引水的压力钢管，其特征在于厂坝连接界面分为按结构缝处理区、插筋区、1号灌浆区和2号灌浆区，所述灌浆区的四周埋设止浆片。
所述1号灌浆区和2号灌浆区内均布置键槽，键槽的凹面布置在大坝一边。
所述插筋区为压力钢管外面包裹的混凝土浇筑的压力钢管预留槽，在压力钢管预留槽内埋设插筋。
所述按结构缝处理区为大坝坝段结构缝和厂房机组段结构缝之间的错缝段，在该错缝段区填充20-30mm厚的弹性材料，不灌浆也不设置键槽。
所述插筋直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm。
所述键槽在地震区采用球面或者方形，可以承受各方向的剪力。采用球面键槽时，键槽高度为200mm，界面处键槽直径800mm，键槽间距1000×1000mm。在非地震区键槽采用水平方向连通的条形，可以承受竖向剪力。
本发明厂房与大坝连接界面结构的施工工艺，包括以下施工步骤：
a)大坝是大体积实体结构，先于厂房施工，在大坝混凝土浇筑时，按照分区范围埋设止浆片并在1号灌浆区和2号灌浆区布置键槽，键槽的凹面布置在大坝一边；
b)压力钢管预留槽混凝土浇筑时预埋插筋，插筋直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm；
c)厂房混凝土浇筑时，在结构缝处理区填充20-30mm厚的弹性材料；
d)水库蓄水前，1号灌浆区部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行1号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.2MPa；
e)当厂房二期混凝土浇筑后，2号灌浆区部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行2号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.1～0.2MPa。
本发明的有益效果是：本发明采用大坝和厂房连为整体的结构，将一个或二个坝段与其对应的一个厂房机组段连为一个独立的受力单元，共同承受上下游水推力，并能保证独立受力单元之间可以产生相对位移。本发明在不增大建筑物尺寸和工程量的条件下，很好地解决了建筑物的整体稳定及地基应力问题，取得了较高的经济效益。
附图说明
图1是本发明背景技术部分已建水电站厂坝连接界面的立面布置图。
图2是本发明厂坝连接界面的立面布置图。
图3是本发明厂房和大坝结构缝布置和厂坝连接界面的平面布置图。
图4是本发明界面分区设计立面布置图。
图5是本发明灌浆区球面形键槽的立面布置图。
具体实施方式
如图2所示，本实施例具有大体积实体混凝土结构的大坝201和多孔洞空间及板梁结构的厂房202，在厂坝连接界面203的上方、厂房机组与上游挡水闸门之间连有用于引水的压力钢管204，厂坝连接界面203分为三种不同的型式，分别是按结构缝处理区203-1、插筋区203-4、1号灌浆区203-2和2号灌浆区203-3，所述灌浆区的四周都埋设止浆片206。
如图4、图5所示，所述1号灌浆区203-2和2号灌浆区203-3内均布置键槽203-5，键槽的凹面布置在大坝一边。本例的键槽203-5为球面键槽，键槽高度为200mm，界面处键槽直径800mm，键槽间距1000×1000mm。
如图3、图4所示，所述插筋区203-4为压力钢管204外面包裹的混凝土浇筑的压力钢管预留槽205，在压力钢管预留槽内埋设插筋203-6，插筋直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm。由于压力钢管204为孔洞，压力钢管预留槽205混凝土结构尺寸较小，配置钢筋较多，布置键槽和采取灌浆措施存在一定困难，因此压力钢管预留槽部位仅设插筋。
如图3、图4所示，所述按结构缝处理区203-1为大坝坝段结构缝201-1和厂房机组段结构缝202-1之间的错缝段，在该错缝段区填充20-30mm厚的弹性材料。
本实施例厂房与大坝连接界面结构的施工工艺，包括以下施工步骤：
a)大坝201是大体积实体结构，先于厂房202施工，在大坝201混凝土浇筑时，按照分区范围埋设止浆片206并在1号灌浆区203-2和2号灌浆区203-3布置键槽203-5，键槽的凹面布置在大坝一边；
b)压力钢管预留槽205混凝土浇筑时预埋插筋203-6，插筋直径16-28mm，间距500×500mm，长度L＝1080-2240mm，伸入混凝土540-1120mm；
c)厂房202混凝土浇筑时，在结构缝处理区203-1填充20-30mm厚的弹性材料；
d)水库蓄水前，1号灌浆区203-2部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行1号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.2MPa；
e)当厂房二期混凝土208浇筑后，2号灌浆区203-3部位的大坝和厂房混凝土达到稳定温度后，且界面缝隙张开宽度达0.5mm以上时，进行2号灌浆区灌浆，灌浆压力为0.1～0.2MPa。