四、重力坝的分缝与止水

为了满足运用和施工的要求，防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂，需要合理分缝。常见的有横缝、纵缝、施工缝。

（一）横缝

垂直于坝轴线，将坝体分成若干个坝段的缝为横缝，一般沿坝轴线每15～20m设一道横缝，缝宽的大小主要取决于河谷地形、地基特性、结构布置、温度变化、浇筑能力等，一般为1～2cm。横缝分永久性和临时性两种。

1.永久性横缝

为了使各坝段独立工作而设置的与坝轴线垂直的铅直缝面，缝内不设键槽、不灌浆，但要设置止水，缝宽应大于该地区最大温差引起膨胀的极限值1cm。夏季施工和冬季施工时所留的缝宽是不相同的。

（1）止水片（带）。止水片常用的有紫铜片、塑料带、橡胶带等。紫铜片一般1.0～1.6mm厚，做成可伸缩的“”形状，每侧埋入混凝土的长度为20～25cm，距坝面1～2m，应保证接头焊接良好，深入基岩30～50cm。重力坝横缝内的止水与坝的级别和高度有关，一般高坝，应采用两道金属止水片，中间设沥青井；中低坝可以适当简化，其第一道止水应为紫铜片，对第二道止水及低坝的止水，在气候温和地区可采用塑料止水片，在寒冷地区可采用橡胶止水带，如图4-20（a）、（b）、（c）所示。

图4-20　横缝止水

（a）紫铜片止水与沥青止水；（b）紫铜片止水；（c）多道止水系统；（d）非溢流坝止水布置；（e）溢流坝止水布置
1—横缝；2—沥青油毡；3—止水片；4—沥青井；5—加热电极；6—预制块；7—钢筋混凝土塞；8—排水井；9—检查井；10—闸门底槛预埋件

（2）止水沥青井。沥青井位于两止水片中间，有方形和圆形两种，边长和直径大约为20～30cm，井内灌注Ⅱ号（或Ⅲ号）石油沥青、水泥和石棉粉组成的填料。井内设加热电极，沥青老化时，加热电极将老化沥青从井底排出，重填新沥青料。

（3）缝间填料。缝间可填充软木板、沥青油毡等。缝口用聚氯乙烯胶泥、混凝土塞、沥青等封堵。

（4）排水井。在横缝止水之后宜设排水井。必要时检查井和排水井合二为一，断面尺寸约1.2m×0.8m，井内设爬梯和休息平台，与检查廊道相连通。

2.临时性横缝

临时性横缝在缝面设置键槽，埋设灌浆系统，施工后灌浆连接成整体。临时横缝主要用于以下几种情况：①对横缝的防渗要求很高时；②陡坡上的重力坝段，即岸坡较陡，将各坝段连成整体，改善岸坡坝段的稳定性；③不良坝基上的重力坝，即软弱破碎带上的各坝段，横缝灌浆后连成了整体，增加坝体刚度；④强地震区（设计烈度在Ⅷ度以上）的坝体。即强地震区将坝段连成整体，可提高坝体的抗震性。当岸坡坝基开挖成台阶状时，坡度陡于1∶1时，应按临时性横缝处理。

（二）纵缝

平行于坝轴线的缝称纵缝，设置纵缝的目的，在于适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力，待温度正常之后进行接缝灌浆。

纵缝按结构布置形式可分为：①铅直纵缝；②斜缝；③错缝。如图4-21所示。

图4-21　纵缝形式

（a）铅直纵缝；（b）斜缝；（c）错缝

1.铅直纵缝

纵缝方向是铅直的为铅直纵缝，是最常用的一种形式，缝的间距根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定，缝距一般为15～30m，纵缝不宜过多。

为了很好地传递压力和剪力，纵缝面上设呈三角形的键槽，槽面与主应力方向垂直，在缝面上布置灌浆系统，如图4-22所示。

待坝体温度稳定，缝张开到0.5mm以上时进行灌浆。灌浆沿高度10～15m分区，缝体四周设置止浆片，止浆片用镀锌铁片或塑料片（厚1～1.5cm，宽24cm）。严格控制灌浆压力为0.35～0.45MPa，回浆压力为0.2～0.25MPa，压力太高会在坝块底部造成过大拉应力而破坏，压力太低不能保证质量。

纵缝两侧坝块的浇筑应均衡上升，一般高差控制在5～10m，以防止温度变化、干缩变形造成缝面挤压剪切，键槽出现剪切裂缝。

图4-22　纵缝灌浆系统布置图

2.斜缝

斜缝大致按满库时的最大主应力方向布置，因缝面剪应力小，不需要灌浆。中国的安砂坝成功地采用了这种方法，斜缝在距上游坝面一定距离处终止，并采取并缝措施，如布置垂直缝面的钢筋、并缝廊道等。斜缝的缺点是：施工干扰大，相邻坝块的浇筑间歇时间及温度控制均有较严格的限制，故目前中高坝中较少采用。

3.错缝

浇筑块之间如砌砖一样把缝错开，每块厚度3～4m，（基岩面附近减至1.5～2m），错缝间距为10～15m，缝位错距为1/3～1/2浇筑块的厚度。错缝不需要灌浆，施工简便，整体性差，可用于中小型重力坝中。

近年来世界坝工由于温度控制和施工水平的不断提高，发展趋势是不设纵缝，通仓浇筑，施工进度快，坝体整体性好。但规范要求高坝利用通仓浇筑必须有专门论证。

（三）水平施工缝

坝体上下层浇筑块之间的结合面称水平施工缝。一般浇筑块厚度为1.5～4.0m，靠近基岩面用0.75～1.0m的薄层浇筑，利于散热、减少温升，防止开裂。纵缝两侧相邻坝块水平施工缝不宜设在同一高程，以增强水平截面的抗剪强度。上、下层浇筑间歇3～7d，上层混凝土浇筑前，必须对下层混凝土凿毛，冲洗干净，铺2～3cm强度较高的水泥砂浆后浇筑。水平施工缝的处理应高度重视，施工质量关系到大坝的强度、整体性和防渗性，否则将成为坝体的薄弱层面。