摘 要：堆石壩混凝土面板的質(zhì)量直接影響到壩體工程的質(zhì)量，在面板質(zhì)量控制方面要重點(diǎn)控制面板裂縫的產(chǎn)生，尤其是較大規(guī)模裂縫的產(chǎn)生。本文對部分工程中應(yīng)用的防裂措施進(jìn)行分析總結(jié)，為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞：混凝土面板 防裂技術(shù) 質(zhì)量控制
堆石壩因其就地取材，填筑工藝相對簡單，質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性較好，而在水利工程中大量推廣應(yīng)用。堆石壩在我國發(fā)展相當(dāng)迅速，目前向高壩的方向發(fā)展趨勢更加明顯，已建成了數(shù)座百米級以上高面板堆石壩。在面板堆石壩技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，多座已建工程面板均發(fā)現(xiàn)不同程度的裂縫，對工程質(zhì)量和投資產(chǎn)生了一定的影響。因此面板的防裂控制也日益成為工程建設(shè)者關(guān)注的重點(diǎn)。
1.混凝土面板的基本情況
混凝土面板上堆石壩的主要防滲設(shè)施，與工程止水一道構(gòu)成了工程地面以上防滲結(jié)構(gòu)。主要布置在邊墻混凝土上層，多為豎條形布置，分塊寬度視工程具體情況而不同，最小寬度可為5m，最大寬度可達(dá)20m。寬度主要結(jié)合模板加工、混凝土澆筑強(qiáng)度、面板的整體結(jié)構(gòu)要求等因素考慮。長度在中低壩中一般從壩頂直至趾板，高壩中一般結(jié)合面板施工分期情況確定。面板的厚度可以設(shè)計(jì)為等厚，但在中高壩中一般為變厚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般設(shè)計(jì)有強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等指標(biāo)要求，具體視工程情況確定。
2.混凝土面板出現(xiàn)的主要裂縫類型分析
通過對已建包括已投運(yùn)的堆石壩混凝土面板裂縫進(jìn)行總結(jié)，其裂縫主要有以下類型。
2.1結(jié)構(gòu)裂縫
結(jié)構(gòu)裂縫成因主要是由于堆石壩面板支撐體在外力作用下，產(chǎn)生沉降或水平位移，導(dǎo)致面板和墊層之間出現(xiàn)脫空，改變了面板的受荷情況而發(fā)生裂縫，屬面板在外力作用下產(chǎn)生的裂縫。這是面板本身的問題，因?yàn)槊姘寤炷帘容^薄，無法承載過重的載荷，所以當(dāng)面板混凝土結(jié)構(gòu)受到很大的壓力時(shí)，就會出現(xiàn)明顯的變形問題而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)裂縫的控制主要從控制或消除外力影響或減小位移量的發(fā)生等方面進(jìn)行，如控制堆石體的填筑碾壓質(zhì)量，對混凝土面板的基礎(chǔ)進(jìn)行脫空檢查并對脫空區(qū)進(jìn)行處理等。
2.2干縮裂縫
混凝土面板干縮裂縫主要是由失水引起的，混凝土凝結(jié)過程中，多余的拌和用水量將逐漸脫離開，使混凝土發(fā)生失水干縮，引起體積變化，當(dāng)干縮變形或體積變化受到約束時(shí)，導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫。干縮裂縫的控制主要從改善混凝土的配合比、加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行，如優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，使用高性能減水材料等，在養(yǎng)護(hù)方面加強(qiáng)履蓋，安排定期灑水等。
2.3溫度裂縫
面板混凝土在凝結(jié)過程中產(chǎn)生水化熱，導(dǎo)致面板表面和內(nèi)部出現(xiàn)的溫度差，尤其是低溫環(huán)境中，內(nèi)外溫差導(dǎo)致出現(xiàn)內(nèi)部溫度應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土面板發(fā)生裂縫。溫度裂縫的控制難度比較大，需要在面板混凝土施工過程中，全面控制面板混凝土的溫度差。
除上述主要裂縫類型外，更多的裂縫屬于多種因素共同作用而產(chǎn)生的，因其產(chǎn)生的原因復(fù)雜，故需從設(shè)計(jì)、施工的各環(huán)節(jié)加強(qiáng)綜合控制。
3.混凝土面板的主要防裂措施
混凝土面板的防裂控制一直是工程建設(shè)者高度重視的問題，同時(shí)也是難題之一，不能僅單純從某一方面進(jìn)行控制，單純采取某單一的措施進(jìn)行面板防裂控制也不會取得好的效果。面板防裂控制需要從設(shè)計(jì)、施工等多方面綜合進(jìn)行才能取得較好的效果，而不只是通過加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的控制后少出現(xiàn)或出現(xiàn)小規(guī)模的裂縫。
3.1加強(qiáng)管理，綜合控制
面板混凝土施工前，精心組織，認(rèn)真準(zhǔn)備。首先分析論證面板混凝土施工的前置條件是否已具備，如堆石體填筑完成后各項(xiàng)檢測指標(biāo)是否已達(dá)到相關(guān)要求，沉降時(shí)間及沉降觀測量是否達(dá)到規(guī)范要求。其次組織編制切實(shí)可行的面板混凝土施工計(jì)劃，在澆筑時(shí)間安排方面，盡可能在不在雨季、極低溫時(shí)段安排混凝土澆筑。然后根據(jù)施工計(jì)劃認(rèn)真組織設(shè)備、材料及人員，對設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的校驗(yàn)，進(jìn)行材料檢測，對人員進(jìn)行培訓(xùn)等。
3.2強(qiáng)化混凝土施工質(zhì)量控制
�。�1）加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制。面板混凝土涉及的原材料較多，在嚴(yán)格原材料的質(zhì)量控制，優(yōu)化防裂技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)的同時(shí)，還能積極掌控面板混凝土的質(zhì)量性能，避免原材料對面板混凝土造成影響。面板混凝土原材料的質(zhì)量控制，主要包括原材料的加工、運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，對不合格的原材料必須按規(guī)定進(jìn)行處理，不能用于混凝土施工。
�。�2）面板混凝土施工工藝的質(zhì)量控制。面板混凝土施工工藝環(huán)節(jié)中的鋼筋質(zhì)量、混凝土拌和、運(yùn)輸、入倉、振搗、移滑模、抹面、養(yǎng)護(hù)等必須制定嚴(yán)格的控制措施，通過工藝中各環(huán)節(jié)的控制措施落實(shí)從而保證澆筑混凝土質(zhì)量，避免裂縫的產(chǎn)生。
�。�3）面板混凝土施工環(huán)境的控制。面板混凝土澆筑時(shí)的施工環(huán)境條件，可能導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。因此要控制面板混凝土施工時(shí)外部的施工環(huán)境，盡可能的排除環(huán)境對面板混凝土的干擾。要避免在規(guī)范允許外的條件下澆筑混凝土，如極低氣溫、一定強(qiáng)度的降雨條件、高溫等，必要時(shí)應(yīng)采取措施改變澆筑混凝土的小環(huán)境，如保溫、遮蓋、噴霧降溫等。
3.3優(yōu)化面板混凝土的配比設(shè)計(jì)
面板混凝土防裂措施技術(shù)與面板混凝土的本身存在密切的聯(lián)系，優(yōu)化面板混凝土的配比設(shè)計(jì)，有利于控制裂縫的產(chǎn)生，提高防裂技術(shù)水平。
（1）外加劑的應(yīng)用。在混凝土面板施工前，應(yīng)首先結(jié)合設(shè)計(jì)面板混凝土對面板混凝土的要求和施工工藝要求，進(jìn)行多品種外加劑應(yīng)用試驗(yàn)，選出在滿足相關(guān)要求時(shí)有利于面板防裂抗裂的混凝土用外加劑。
（2）水泥的選擇。面板混凝土應(yīng)選用干縮小、水化熱低且不摻或少摻礦渣活性材料的的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。在配制相同強(qiáng)度等級的混凝土?xí)r，用高標(biāo)號比用低標(biāo)號要少用水泥，對混凝土減少干縮有利。故有條件的工程，特別是高壩應(yīng)盡量選用P・042.5MPa的水泥或更高強(qiáng)度等級水泥。
�。�3）摻用粉煤灰。粉煤灰在混凝土工程中已大量應(yīng)用，混凝土中摻入粉煤灰能減少水泥的用量，從而減少水化熱。同時(shí)粉煤灰的使用能使混凝土面板抗?jié)B性能大幅度提高外，并減少干縮，從而提高抗裂性能。
4.結(jié)束語
防裂措施技術(shù)的應(yīng)用能夠避免面板出現(xiàn)裂縫，提高面板混凝土的質(zhì)量，從而保障堆石壩的整體質(zhì)量，在工程建設(shè)中應(yīng)進(jìn)一步總結(jié)，防止裂縫的產(chǎn)生影響工程效益。通過上述防裂措施技術(shù)的應(yīng)用，近幾年建設(shè)的堆石壩面板出現(xiàn)的裂縫不論在數(shù)量、規(guī)模上都比以前就較大好轉(zhuǎn)，甚至在影響程度上也沒有對整體工程安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。但裂縫的產(chǎn)生仍沒有完全避免，仍需進(jìn)一步研究總結(jié)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張聰慧.南山水庫面板堆石壩混凝土面板防裂技術(shù)[J].西北水電，2012，03：34-38.
[2]宋冰泉，王曉陽，劉晟.清水浦大橋鋼混組合梁混凝土橋面板防裂技術(shù)[J].世界橋梁，2013，0426-29+34.
關(guān)鍵詞：混凝土面板 防裂技術(shù) 質(zhì)量控制
堆石壩因其就地取材，填筑工藝相對簡單，質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性較好，而在水利工程中大量推廣應(yīng)用。堆石壩在我國發(fā)展相當(dāng)迅速，目前向高壩的方向發(fā)展趨勢更加明顯，已建成了數(shù)座百米級以上高面板堆石壩。在面板堆石壩技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，多座已建工程面板均發(fā)現(xiàn)不同程度的裂縫，對工程質(zhì)量和投資產(chǎn)生了一定的影響。因此面板的防裂控制也日益成為工程建設(shè)者關(guān)注的重點(diǎn)。
1.混凝土面板的基本情況
混凝土面板上堆石壩的主要防滲設(shè)施，與工程止水一道構(gòu)成了工程地面以上防滲結(jié)構(gòu)。主要布置在邊墻混凝土上層，多為豎條形布置，分塊寬度視工程具體情況而不同，最小寬度可為5m，最大寬度可達(dá)20m。寬度主要結(jié)合模板加工、混凝土澆筑強(qiáng)度、面板的整體結(jié)構(gòu)要求等因素考慮。長度在中低壩中一般從壩頂直至趾板，高壩中一般結(jié)合面板施工分期情況確定。面板的厚度可以設(shè)計(jì)為等厚，但在中高壩中一般為變厚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般設(shè)計(jì)有強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等指標(biāo)要求，具體視工程情況確定。
2.混凝土面板出現(xiàn)的主要裂縫類型分析
通過對已建包括已投運(yùn)的堆石壩混凝土面板裂縫進(jìn)行總結(jié)，其裂縫主要有以下類型。
2.1結(jié)構(gòu)裂縫
結(jié)構(gòu)裂縫成因主要是由于堆石壩面板支撐體在外力作用下，產(chǎn)生沉降或水平位移，導(dǎo)致面板和墊層之間出現(xiàn)脫空，改變了面板的受荷情況而發(fā)生裂縫，屬面板在外力作用下產(chǎn)生的裂縫。這是面板本身的問題，因?yàn)槊姘寤炷帘容^薄，無法承載過重的載荷，所以當(dāng)面板混凝土結(jié)構(gòu)受到很大的壓力時(shí)，就會出現(xiàn)明顯的變形問題而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)裂縫的控制主要從控制或消除外力影響或減小位移量的發(fā)生等方面進(jìn)行，如控制堆石體的填筑碾壓質(zhì)量，對混凝土面板的基礎(chǔ)進(jìn)行脫空檢查并對脫空區(qū)進(jìn)行處理等。
2.2干縮裂縫
混凝土面板干縮裂縫主要是由失水引起的，混凝土凝結(jié)過程中，多余的拌和用水量將逐漸脫離開，使混凝土發(fā)生失水干縮，引起體積變化，當(dāng)干縮變形或體積變化受到約束時(shí)，導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫。干縮裂縫的控制主要從改善混凝土的配合比、加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行，如優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，使用高性能減水材料等，在養(yǎng)護(hù)方面加強(qiáng)履蓋，安排定期灑水等。
2.3溫度裂縫
面板混凝土在凝結(jié)過程中產(chǎn)生水化熱，導(dǎo)致面板表面和內(nèi)部出現(xiàn)的溫度差，尤其是低溫環(huán)境中，內(nèi)外溫差導(dǎo)致出現(xiàn)內(nèi)部溫度應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土面板發(fā)生裂縫。溫度裂縫的控制難度比較大，需要在面板混凝土施工過程中，全面控制面板混凝土的溫度差。
除上述主要裂縫類型外，更多的裂縫屬于多種因素共同作用而產(chǎn)生的，因其產(chǎn)生的原因復(fù)雜，故需從設(shè)計(jì)、施工的各環(huán)節(jié)加強(qiáng)綜合控制。
3.混凝土面板的主要防裂措施
混凝土面板的防裂控制一直是工程建設(shè)者高度重視的問題，同時(shí)也是難題之一，不能僅單純從某一方面進(jìn)行控制，單純采取某單一的措施進(jìn)行面板防裂控制也不會取得好的效果。面板防裂控制需要從設(shè)計(jì)、施工等多方面綜合進(jìn)行才能取得較好的效果，而不只是通過加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的控制后少出現(xiàn)或出現(xiàn)小規(guī)模的裂縫。
3.1加強(qiáng)管理，綜合控制
面板混凝土施工前，精心組織，認(rèn)真準(zhǔn)備。首先分析論證面板混凝土施工的前置條件是否已具備，如堆石體填筑完成后各項(xiàng)檢測指標(biāo)是否已達(dá)到相關(guān)要求，沉降時(shí)間及沉降觀測量是否達(dá)到規(guī)范要求。其次組織編制切實(shí)可行的面板混凝土施工計(jì)劃，在澆筑時(shí)間安排方面，盡可能在不在雨季、極低溫時(shí)段安排混凝土澆筑。然后根據(jù)施工計(jì)劃認(rèn)真組織設(shè)備、材料及人員，對設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的校驗(yàn)，進(jìn)行材料檢測，對人員進(jìn)行培訓(xùn)等。
3.2強(qiáng)化混凝土施工質(zhì)量控制
�。�1）加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制。面板混凝土涉及的原材料較多，在嚴(yán)格原材料的質(zhì)量控制，優(yōu)化防裂技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)的同時(shí)，還能積極掌控面板混凝土的質(zhì)量性能，避免原材料對面板混凝土造成影響。面板混凝土原材料的質(zhì)量控制，主要包括原材料的加工、運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，對不合格的原材料必須按規(guī)定進(jìn)行處理，不能用于混凝土施工。
�。�2）面板混凝土施工工藝的質(zhì)量控制。面板混凝土施工工藝環(huán)節(jié)中的鋼筋質(zhì)量、混凝土拌和、運(yùn)輸、入倉、振搗、移滑模、抹面、養(yǎng)護(hù)等必須制定嚴(yán)格的控制措施，通過工藝中各環(huán)節(jié)的控制措施落實(shí)從而保證澆筑混凝土質(zhì)量，避免裂縫的產(chǎn)生。
�。�3）面板混凝土施工環(huán)境的控制。面板混凝土澆筑時(shí)的施工環(huán)境條件，可能導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。因此要控制面板混凝土施工時(shí)外部的施工環(huán)境，盡可能的排除環(huán)境對面板混凝土的干擾。要避免在規(guī)范允許外的條件下澆筑混凝土，如極低氣溫、一定強(qiáng)度的降雨條件、高溫等，必要時(shí)應(yīng)采取措施改變澆筑混凝土的小環(huán)境，如保溫、遮蓋、噴霧降溫等。
3.3優(yōu)化面板混凝土的配比設(shè)計(jì)
面板混凝土防裂措施技術(shù)與面板混凝土的本身存在密切的聯(lián)系，優(yōu)化面板混凝土的配比設(shè)計(jì)，有利于控制裂縫的產(chǎn)生，提高防裂技術(shù)水平。
（1）外加劑的應(yīng)用。在混凝土面板施工前，應(yīng)首先結(jié)合設(shè)計(jì)面板混凝土對面板混凝土的要求和施工工藝要求，進(jìn)行多品種外加劑應(yīng)用試驗(yàn)，選出在滿足相關(guān)要求時(shí)有利于面板防裂抗裂的混凝土用外加劑。
（2）水泥的選擇。面板混凝土應(yīng)選用干縮小、水化熱低且不摻或少摻礦渣活性材料的的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。在配制相同強(qiáng)度等級的混凝土?xí)r，用高標(biāo)號比用低標(biāo)號要少用水泥，對混凝土減少干縮有利。故有條件的工程，特別是高壩應(yīng)盡量選用P・042.5MPa的水泥或更高強(qiáng)度等級水泥。
�。�3）摻用粉煤灰。粉煤灰在混凝土工程中已大量應(yīng)用，混凝土中摻入粉煤灰能減少水泥的用量，從而減少水化熱。同時(shí)粉煤灰的使用能使混凝土面板抗?jié)B性能大幅度提高外，并減少干縮，從而提高抗裂性能。
4.結(jié)束語
防裂措施技術(shù)的應(yīng)用能夠避免面板出現(xiàn)裂縫，提高面板混凝土的質(zhì)量，從而保障堆石壩的整體質(zhì)量，在工程建設(shè)中應(yīng)進(jìn)一步總結(jié)，防止裂縫的產(chǎn)生影響工程效益。通過上述防裂措施技術(shù)的應(yīng)用，近幾年建設(shè)的堆石壩面板出現(xiàn)的裂縫不論在數(shù)量、規(guī)模上都比以前就較大好轉(zhuǎn)，甚至在影響程度上也沒有對整體工程安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。但裂縫的產(chǎn)生仍沒有完全避免，仍需進(jìn)一步研究總結(jié)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張聰慧.南山水庫面板堆石壩混凝土面板防裂技術(shù)[J].西北水電，2012，03：34-38.
[2]宋冰泉，王曉陽，劉晟.清水浦大橋鋼混組合梁混凝土橋面板防裂技術(shù)[J].世界橋梁，2013，0426-29+34.
