1.本发明涉及土石坝设计施工领域，特别涉及一种混凝土堆石坝面板水平永久缝的结构及施工方法。
背景技术：
2.在面板堆石坝中，作为防渗体的面板向来是工程和科研所关注的焦点；因坝高、地形复杂、施工条件等原因，无法现场浇筑整块面板，一般需要对面板设置水平缝；水平缝的几何特性、位置都对面板的应力和变形产生较大影响。
3.面板是面板堆石坝表面防渗体系的主要部分，也是面板堆石坝结构的一部分，它承担着向下游堆石体传递水压的重任。面板的变形主要是面板的长度应力应变、挠曲变形等不允许混凝土面板的开裂。在混凝土面板堆石坝的设计中，面板分缝的设计是非常重要的，设计是否科学合理，对整个大坝能否很好地运行起着关键作用。
技术实现要素：
4.为了克服现有存在面板开裂的问题，本发明提供一种混凝土堆石坝面板水平永久缝的结构及施工方法，本发明能够在分段浇筑时人为设置水平永久缝，减少面板长度，通过过缝钢筋与套管配套浇筑，在钢筋不受扭矩的情况下，起到连接先浇筑、后浇筑二个面板的变形协调，降低面板的受力状态、应力水平、以达到减少或避免面板裂缝的产生。
5.本发明采用的技术方案为：一种混凝土堆石坝面板水平永久缝的结构，包括先浇块与后浇块，所述的先浇块和后浇块之间形成永久缝，所述的先浇块和后浇块之间通过过缝钢筋及套管连接；所述的永久缝长度方向上的一端设有装面止水，另一端设有止水铜片。
6.所述的先浇块与后浇块之间所形成的永久缝间隙1～2cm。
7.所述的套管位于永久缝的一端内设有止水塞。
8.所述的止水铜片为w状的止水铜片；所述的w状的止水铜片的两端分别位于先浇块和后浇块上，w状的止水铜片的中间凸起位于永久缝内。
9.所述的永久缝的一端设有橡胶棒。
10.所述的过缝钢筋为多个，均等间距分布在先浇块和后浇块上；所述的套管位于相邻两个过缝钢筋之间，且与过缝钢筋平行设置。
11.所述的过缝钢筋与永久缝垂直设置。
12.所述的止水铜片上设有砂浆垫层。
13.一种混凝土堆石坝面板水平永久缝结构的施工方法，具体步骤如下：步骤1，先浇块在浇筑过程中，与先浇块内的过缝钢筋一起浇筑，先浇块内的过缝钢筋一端裸露在外，伸向后浇块的方向；步骤2，先浇块中预埋好带有套管塞的套管，与过缝钢筋错开布置；步骤3，后浇块浇筑前，将后浇块上的过缝钢筋分别插入先浇块中对应预埋的套管
中，套入前打开对应套管上的套管塞；先浇块内部的过缝钢筋同样也套在后浇块上对应的套管内。
14.所述的先浇块浇筑完成至少20天后，将预埋套管塞去除。
15.本发明的有益效果为：（1）本发明中，先浇块与后浇块之间能够在分段浇筑时设置水平永久缝，减少面板长度，通过设置过缝钢筋与pvc套管配套，过缝钢筋不受扭矩的情况下，起到连接先浇筑、后浇筑面板受力条件、降低变形、应力，减少或避免面板裂缝的产生。
16.（2）本发明减小了面板一次浇筑长度，从而减少面板混凝土裂缝数量。
17.（3）本发明中，过缝钢筋与套管以互补的形式出现在先浇块与后浇块之中，减少面板的挠度、变形和应力，避免或减少面板产生结构性裂缝，同时降低施工难度、提高施工质量。
18.（4）本发明中，过缝钢筋垂直于先浇块和后浇块形成的永久缝，过缝钢筋的受力不会偏移，保证了整体面板的强度。
19.（4）本发明适用于长面板堆石坝及特殊复杂地区的面板坝的设计、施工。
20.以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
21.图1为本发明剖面示意图。
22.图2为永久缝处的连接示意图。
23.图中，附图标记为：1、套管一；2、过缝钢筋一；3、套管二；4、过缝钢筋二；5、套管三；6、过缝钢筋三；7、套管四；8、过缝钢筋四；9、套管五；10、过缝钢筋五；11、先浇块；12、后浇块；13、砂浆垫层；14、止水铜片；15、橡胶棒；16、装面止水；17、永久缝；18、套管塞。
具体实施方式
24.实施例1：为了克服现有存在面板开裂的问题，本发明提供如图1和图2所示的一种混凝土堆石坝面板水平永久缝的结构及施工方法，本发明能够在分段浇筑时人为设置水平永久缝，减少面板长度，通过过缝钢筋与套管配套浇筑，在钢筋不受扭矩的情况下，起到连接先浇筑、后浇筑二个面板的变形协调，降低面板的受力状态、应力水平、以达到减少或避免面板裂缝的产生。
25.一种混凝土堆石坝面板水平永久缝的结构，包括先浇块11与后浇块12，所述的先浇块11和后浇块12之间形成永久缝17，所述的先浇块11和后浇块12之间通过过缝钢筋及套管连接；所述的永久缝17长度方向上的一端设有装面止水16，另一端设有止水铜片14。
26.本发明中，如图1所示，先浇块11和后浇块12之间形成永久缝17，过缝钢筋与永久缝17垂直设置。这样将面板分割成多次进行浇筑连接。
27.本发明中面板分缝的目的就是为了适应坝体的变形，避免面板开裂，保证大坝的防渗性。永久缝17通过本发明提供的结构形式，调整了受力，保证面板变形的统一性；最终使得混凝土面板堆石坝中面板变形与堆石变形协调一致，减小坝体变形，减少面板裂缝和面板脱空现象的出现。通过面板分缝，确保面板处于安全状态，坝体良好的运行。
28.实施例2：基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述的先浇块11与后浇块12之间所形成的永久缝17间隙1～2cm。
29.本发明中将面板分多次浇筑，分次浇筑时，就是分出一条永久缝17，分缝的目的就是为了适应坝体的变形，避免面板开裂，保证大坝的防渗性。本发明中永久缝17的间隙根据施工来进行确定。在误差范围内即可进行后续施工。永久缝17不能太宽，太宽会影响整体面板的刚度。
30.优选的，所述的套管位于永久缝17的一端内设有止水塞18。
31.本发明中，套管均为pvc套管。
32.优选的，所述的止水铜片14为w状的止水铜片；所述的w状的止水铜片的两端分别位于先浇块11和后浇块12上，w状的止水铜片的中间凸起位于永久缝17内。
33.本发明中，w型止水铜片在两端又有弯折，这是为了延长渗径、加强锚固而设置的止水带肋。
34.优选的，所述的永久缝17的一端设有橡胶棒15。
35.优选的，所述的过缝钢筋为多个，均等间距分布在先浇块11和后浇块12上；所述的套管位于相邻两个过缝钢筋之间，且与过缝钢筋平行设置。
36.优选的，所述的过缝钢筋与永久缝17垂直设置。
37.优选的，所述的止水铜片17上设有砂浆垫层13。
38.本发明中，砂浆垫层13起到填充作用,可使其无缝隙,以增加承重同时还兼顾固定的作用。
39.本发明中，先浇、后浇面板中设有浇筑预留套管位置，过缝钢筋两端分别设置在先浇块11和后浇块12的pvc套管之中，后浇块12和先浇块11的pvc套管中，且过缝钢筋垂直于先浇块11和后浇块12。采用上述结构型式，既能改善混凝土面板堆石坝面板应力状态，又能提高大坝的运行安全及寿命，避免因面板过长造成的面板变形挠度过大，减少面板变形、应力状态，尽可能减少面板产生结构性裂缝和减低施工难度实施例3：基于实施例1或2的基础上，本实施例中提供一种混凝土堆石坝面板水平永久缝结构的施工方法，具体步骤如下：步骤1，先浇块11在浇筑过程中，与先浇块11内的过缝钢筋一起浇筑，先浇块11内的过缝钢筋一端裸露在外，伸向后浇块12的方向；步骤2，先浇块11中预埋好带有套管塞18的套管，与过缝钢筋错开布置；步骤3，后浇块12浇筑前，将后浇块12上的过缝钢筋分别插入先浇块11中对应预埋的套管中，套入前打开对应套管上的套管塞18；先浇块11内部的过缝钢筋同样也套在后浇块12上对应的套管内。
40.所述的先浇块11浇筑完成至少20天后，将预埋套管塞18去除。
41.本发明中面板分缝的目的就是为了适应坝体的变形，避免面板开裂，保证大坝的防渗性。本发明提供的这种结构形式，调整了受力，保证面板变形的统一性；最终使得混凝土面板堆石坝中面板变形与堆石变形协调一致，减小坝体变形，减少面板裂缝和面板脱空现象的出现。通过面板分缝，确保面板处于安全状态，坝体良好的运行。
42.本发明的具体实施过程为：一种堆石坝面板水平永久缝，包括先浇块11和后浇块12,先浇块11和后浇块12之间设有过缝钢筋，过缝钢筋两端分别设置在先浇块11和后浇块12之中，且过缝钢筋垂直于先浇块11和后浇块12形成的永久缝。
43.如图1所示本发明中，先浇块11和后浇块12中间设有的永久缝17为水平缝，水平缝上下均设有浇筑过缝钢筋和pvc套管。其中，过缝钢筋以φ22为例，长l=160cm；pvc套管长l=80cm，d=2.4cm，外露的过缝钢筋套入pvc套管内；浇筑钢筋（过缝钢筋）与pvc套管等间隔浇筑。
44.如图2所示，先浇块11和后浇块12之间设有过缝钢筋一2、过缝钢筋二4、过缝钢筋三6、过缝钢筋四8、过缝钢筋五10；且过缝钢筋一2、过缝钢筋二4、过缝钢筋三6、过缝钢筋四8、过缝钢筋五10垂直于先浇块11与后浇块12形成的永久缝17；同时，先浇块11上的过缝钢筋一2、过缝钢筋二4、套管一1、套管二3、套管三5先要浇筑其中；在后浇块12前，套管四7、套管五9要套在过缝钢筋一2和过缝钢筋一4上。过缝钢筋三6、过缝钢筋四8、过缝钢筋五10要分别插入先浇块11内部的套管一1、套管二3、套管三5中。止水塞18设在套管一1、套管二3、套管三5、套管四7和套管五9的管口处。以防止砂浆进入pvc套管中。
45.具体实施过程为：1）先浇块11在浇筑过程中，与过缝钢筋一2、过缝钢筋二4一起浇筑，过缝钢筋一2、过缝钢筋二4的一端裸露在外，伸向后浇块12的方向；2）先浇块11中应预埋好带有套管塞18的套管，与过缝钢筋错开布置；3）后浇块12浇筑前过缝钢筋三6、过缝钢筋四8、过缝钢筋五10分别插入套管一1、套管二3、套管三5，先浇块11上的过缝钢筋一2、过缝钢筋二4套上套管四7、套管五9。
46.先浇块11浇筑完成至少20天后，可将预埋套管塞18去除，后浇块12浇筑前将其过缝钢筋插入先浇块11上套管的内部；套入前打开套管塞18，先浇块11内部的过缝钢筋同样也套上后浇块12上的pvc套管。
47.本发明中，面板先浇块11和后浇块12的宽度为6-12m。本发明中优选为7m、8m、9m、10m、11m。
48.以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。