用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构及其加筋架设装置和施工方法与流程

本发明涉及水工建筑物中的碾压混凝土重力坝，具体的涉及用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构及其加筋架设装置和施工方法。

背景技术：

1、我国西南地区水力资源丰富，在长江上游各支流已建成一大批高碾压混凝土重力坝，如向家坝、龙滩等大坝。这些高坝大库无法避让我国西南地区地震活跃区。此外，我国东南沿海水资源丰富，在福建沿海一带建有一系列大中型碾压混凝土重力坝，如白濑、枋洋、霍口等。这些大坝无法避让福建沿海长乐—诏安地震带，该区域曾发生过历史大震。截至目前，世界范围内有2座100m以上重力坝在地震过程中发生了贯穿性裂缝，裂缝均位于坝头折坡附近，这2座大坝分别是中国广东的新丰江大坝和印度的koyna大坝。一旦大坝在地震作用下损伤折断，将丧失蓄水功能、危及人身安全、吞噬经济成果。因此，碾压混凝土重力坝的抗震安全显得极其重要。

2、为提高施工效率，现代碾压混凝土坝采用全截面碾压，上下游凌空面附近采用30-50cm宽度的变态混凝土，中间区域采用碾压混凝土，很少布设钢筋。采用常规方法在上下游面布设抗震钢筋，必将导致钢筋伸出过长、或者需要焊接的地方太多，势必影响碾压施工效率。因此，高地震烈度区需要一种不影响碾压混凝土坝碾压施工效率的抗震加筋措施。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是通过用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构及其加筋架设装置和施工方法解决至少上述问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，所述重力坝包括位于坝体凌空面一侧的变态混凝土区和位于坝体内部的碾压混凝土区，所述变态混凝土区内设有抗震钢筋骨架。

3、优选的，所述抗震钢筋骨架布置在坝体0.5倍高程以上的变态混凝土区内。

4、优选的，所述碾压混凝土重力坝从上游到下游依次包括：上游变态混凝土、二级配碾压混凝土、三级配碾压混凝土和下游变态混凝土，所述抗震钢筋骨架布置于上游变态混凝土和下游变态混凝土内。

5、优选的，所述抗震钢筋骨架包括分层嵌套架设的高窄的抗震箍筋。

6、优选的，所述抗震箍筋直径20mm、宽15cm、高100cm，两头富余长度25cm，每个坝段内箍筋横河向间距为50cm。

7、优选的，所述抗震钢筋骨架还包括支撑钢筋，上下层的抗震箍筋通过插入2根水平向支撑钢筋进行嵌套搭接。

8、优选的，所述抗震钢筋骨架与凌空面之间的变态混凝土为保护层，所述保护层和抗震钢筋骨架的总宽度不超过变态混凝土区宽度的一半。

9、所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构的加筋架设装置，包括钢模板、挂扣、挂钩、拔扣和挂圈，所述挂扣可拆地安装于所述钢模板上，所述挂钩与挂扣底部铰接，所述拔扣可拆卸安装于所述挂扣上，所述挂圈的上端通过拔扣与所述挂扣连接、下端与所述挂钩连接。

10、优选的，所述挂扣为“个”字型钢板，所述钢模板上设有向下倾斜的挂孔，所述挂扣一侧倾斜插入所述钢模板、另一侧设有倾斜的插孔，所述插孔内插有所述拔扣，所述挂扣的下部通过转动铰与挂钩相连。

11、所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构的施工方法，当碾压混凝土碾压高度接近抗震箍筋高度一半时，开始增加上一层抗震箍筋，步骤如下：

12、(1)拔出“个”字型挂扣上的拔扣，挂圈滑落，挂钩通过转动铰自由转动，将“个”字型挂扣从钢模板上拔出，插入距上次挂孔高一层的钢模板的挂孔内；

13、(2)待整个坝段同一高程的挂扣全部取出并插入新的插孔后，将上部2根水平向钢筋从侧面抽出；

14、(3)用2根水平向支撑钢筋架起另一批抗震箍筋，通过“个”字挂扣将上部水平向支撑钢筋固定住，然后中间进行加密固定；

15、(4)上下层箍筋通过插入的2根水平向支撑钢筋进行嵌套搭接，重复上述过程至施工完成。

16、由上述描述可知，本发明提供的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构及其加筋架设装置和施工方法具有如下有益效果：

17、(1)抗震加筋措施在上下游变态混凝土内进行架设，不影响主体碾压混凝土、碾压混凝土与变态混凝土搭接部位的碾压施工。

18、(2)采用分层嵌套箍筋，可以根据模板作业高度、施工层数与厚度进行调整、更加灵活。

19、(3)在上下游面使用抗震钢筋加固，能有效提升碾压混凝土坝的抗震能力。

技术特征：

1.用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，所述重力坝包括位于坝体凌空面一侧的变态混凝土区和位于坝体内部的碾压混凝土区，其特征在于：所述变态混凝土区内设有抗震钢筋骨架。

2.根据权利要求1所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述抗震钢筋骨架布置在坝体0.5倍高程以上的变态混凝土区内。

3.根据权利要求1所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述碾压混凝土重力坝从上游到下游依次包括：上游变态混凝土、二级配碾压混凝土、三级配碾压混凝土和下游变态混凝土，所述抗震钢筋骨架布置于上游变态混凝土和下游变态混凝土内。

4.根据权利要求1所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述抗震钢筋骨架包括分层嵌套架设的高窄的抗震箍筋。

5.根据权利要求4所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述抗震箍筋直径20mm、宽15cm、高100cm，两头富余长度25cm，每个坝段内箍筋横河向间距为50cm。

6.根据权利要求4所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述抗震钢筋骨架还包括支撑钢筋，上下层的抗震箍筋通过插入2根水平向支撑钢筋进行嵌套搭接。

7.根据权利要求1所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构，其特征在于：所述抗震钢筋骨架与凌空面之间的变态混凝土为保护层，所述保护层和抗震钢筋骨架的总宽度不超过变态混凝土区宽度的一半。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构的加筋架设装置，其特征在于：包括钢模板、挂扣、挂钩、拔扣和挂圈，所述挂扣可拆地安装于所述钢模板上，所述挂钩与挂扣底部铰接，所述拔扣可拆卸安装于所述挂扣上，所述挂圈的上端通过拔扣与所述挂扣连接、下端与所述挂钩连接。

9.根据权利要求8所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构的加筋架设装置，其特征在于：所述挂扣为“个”字型钢板，所述钢模板上设有向下倾斜的挂孔，所述挂扣一侧倾斜插入所述钢模板、另一侧设有倾斜的插孔，所述插孔内插有所述拔扣，所述挂扣的下部通过转动铰与挂钩相连。

10.根据权利要求8或9任一项所述的用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构的施工方法，其特征在于：当碾压混凝土碾压高度接近抗震箍筋高度一半时，开始增加上一层抗震箍筋，步骤如下：

技术总结本发明涉及水工建筑物中的碾压混凝土重力坝，具体涉及一种用于碾压混凝土重力坝的抗震加筋结构及其加筋架设装置和施工方法，重力坝包括位于坝体凌空面一侧的变态混凝土区和位于坝体内部的碾压混凝土区，变态混凝土区内设有抗震钢筋骨架。抗震加筋措施在上下游变态混凝土内进行架设，不影响主体碾压混凝土、碾压混凝土与变态混凝土搭接部位的碾压施工。采用分层嵌套箍筋，可以根据模板作业高度、施工层数与厚度进行调整、更加灵活。在上下游面使用抗震钢筋加固，能有效提升碾压混凝土坝的抗震能力。技术研发人员：潘春玲,赵林,林艺滩,朱志鹏,何捷,林圣敏受保护的技术使用者：福建省水利水电科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/27