防止水利堤壩混凝土面板裂縫的有效措施
【摘 要】水利堤壩是利國(guó)利民的百年大計(jì)，總結(jié)過去的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，科學(xué)地分析和研究大壩面板混凝土施工工藝非常必要。實(shí)施新的施工工藝和方法，這不僅可以使其具備良好的和易性與流動(dòng)性，減少單位水泥用量，減輕溫度控制負(fù)擔(dān)，防止大壩混凝土面板裂縫的發(fā)生，還能夠增強(qiáng)面板混凝土的耐久性。
【關(guān)鍵詞】大壩面板混凝土；施工方案；方法措施
在水利工程中，混凝土面板、趾板及防滲帷幕構(gòu)成了面板堆石壩工程的防滲體系，混凝土面板是面板堆石壩工程防滲重要體系中最為重要的組成部分，混凝土面板施工質(zhì)量，決定著工程建成后能否安全運(yùn)行。由于大壩面板混凝土經(jīng)常受到風(fēng)浪沖刷、冰推、冰拔等作用，會(huì)對(duì)大壩造成重大損傷。結(jié)合不同水利排灌站、水閘、水庫(kù)大壩面板混凝土配合比設(shè)計(jì)，我們對(duì)面板混凝土的性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。此項(xiàng)研究不僅提出了可以使面板混凝土具有坍落度歷時(shí)損失小、抗凍耐久性高、強(qiáng)度發(fā)展均恒、干縮變形小、抗拉強(qiáng)度高等諸多優(yōu)良性能的施工配合比及有關(guān)參數(shù)的調(diào)整方法，同時(shí)還有高耐久性混凝土施工等關(guān)鍵技術(shù)方案，從而為面板混凝土的最優(yōu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
一、大壩面板概況
1.混凝土面板基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。面板的主要缺陷是自施工期澆筑后隨即會(huì)產(chǎn)生裂縫，進(jìn)入蓄水期及初運(yùn)行期，原有的部分裂縫在延伸和擴(kuò)展的同時(shí)又產(chǎn)生許多新裂縫。裂縫主要為水平走向，左岸裂縫斜向右下方，右岸裂縫斜向左下方。面板脫空或存在不同程度的脫空。面板破損，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，局部面板鋼筋出露，水平向鋼筋彎曲、外露。
2.面板施工程序、方法。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外面板混凝土施工的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，鋼筋可采用手工電弧焊和閃光對(duì)接焊現(xiàn)場(chǎng)綁扎、攪拌車運(yùn)輸混凝土、溜槽入倉(cāng)、人工振搗、人工2次收面、無軌滑模跳倉(cāng)澆筑的施工方案。面板混凝土施工主要包括以下工序：坡面修整、垂直縫砂漿墊及周邊縫瀝青砂墊施工、噴涂乳化瀝青、鋼筋制安、側(cè)模止水安裝、滑模吊裝就位、混凝土澆筑、拆模養(yǎng)護(hù)等施工工藝流程。
二、面板混凝土配合比設(shè)計(jì)
1.原材料的選擇。（1）水泥。水泥為甲方供應(yīng)材料。由于混凝土有抗凍要求，故水泥宜采用普通水泥，且強(qiáng)度不宜低于32.5MPa�？紤]到與外加劑的相容性，經(jīng)多次試驗(yàn)，選用了阿克蘇青松牌32.5R普通水泥，并抽檢水泥物理技術(shù)性能。（2）骨料。粗骨料選用庫(kù)爾勒鐵路采石場(chǎng)生產(chǎn)的碎石，細(xì)骨料選用希尼爾當(dāng)?shù)厮瓷�。�?jīng)檢測(cè)，堅(jiān)固性、含粉量、含泥量等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合《DL/T5144-2001水工混凝土施工規(guī)范》要求。（3）粉煤灰。經(jīng)比較，其技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果滿足GB1596-91中I級(jí)粉煤灰的技術(shù)性能要求。（4）外加劑。選用凱迪KDNOF-1高效減水劑，摻量為膠凝材料用量的0.5‰-1.0%，減水率達(dá)18‰-30%。引氣劑選用山西省城南化工廠的引氣劑，摻量為水泥質(zhì)量的0.005%-0.015%，減水10%左右，保水性顯著提高，坍落度損失較小，抗凍融性能可提高1-2倍，抗?jié)B等級(jí)可達(dá)W10以上。經(jīng)試驗(yàn)，選用的外加劑與水泥有良好的相容性。（5）水。拌和、養(yǎng)護(hù)用水均采用現(xiàn)場(chǎng)井水，且經(jīng)檢測(cè)滿足規(guī)范要求。
2.面板混凝土配制過程。按強(qiáng)度要求確定水灰比，按抗?jié)B等級(jí)來確定水灰比，按抗凍等級(jí)來確定水灰比，按不同的要求確定水灰比。初步確定單位用水量，根據(jù)二級(jí)配混凝土的粗骨料最大粒徑為40mm，坍落度設(shè)計(jì)值為4-6cm，在摻用外加劑的情況下，由經(jīng)驗(yàn)初步確定單位用水量為121kg/m?.初步確定合理砂率，由于混凝土粗骨料的最大粒徑為40mm，水膠比為0.3，摻用AE-B型引氣劑，砂率取值為34%。確定膠凝材料用量，本混凝土中的膠凝材料是水泥和粉煤灰，這時(shí)的水灰比即為水膠比。由確定的水膠比、單位用水量即可求得膠凝材料的總用量。計(jì)算砂、石用量，根據(jù)確定的混凝土配合比參數(shù)，采用絕對(duì)體積法計(jì)算出砂、石用量。
三、面板混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)措施
1.面板混凝土澆筑�；炷了竭\(yùn)輸采用6立方米攪拌車，垂直運(yùn)輸采用溜槽沿上游壩坡進(jìn)入混凝土澆筑倉(cāng)面，運(yùn)輸?shù)缆防米蟀陡呔�和中線公路，一期運(yùn)距約3.0km，二期運(yùn)距約2.Okm。為減小混凝士坍落度損失，要求攪拌車在運(yùn)輸途中盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間。根據(jù)混凝土運(yùn)輸、入倉(cāng)、布料、振搗等要求，在每塊面板上布置兩道溜槽，用保溫被對(duì)溜槽遮陽(yáng)覆蓋。每塊面板澆筑時(shí)先用同等水灰比水泥漿濕潤(rùn)溜槽，然后用1-2m?同標(biāo)號(hào)砂漿包圍周邊縫的銅止水及老混凝土面，以防混凝土沿溜槽下滑時(shí)飛濺的石子集中在周邊縫或老混凝土面附近�；Ｌ嵘笥扇斯し謨纱文鎵汗猓谝淮伟才旁谀０逄嵘笥扇斯ぶ苯釉谀ò倨脚_(tái)架上進(jìn)行，主要是消除出�；炷帘砻娴钠莺退荩坏诙伟才旁诨炷脸跄坝扇斯ぴ诙问彰婕苌线M(jìn)行（二次收面架由滑模兩側(cè)的可調(diào)鋼繩連接，天氣變化對(duì)二次抹面的影響可用調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)短來控制），主要是減少混凝土的干縮裂縫。
2.混凝土養(yǎng)護(hù)�；：蟛繏焓宓蕉组L(zhǎng)彩條塑料布，覆蓋剛出模的混凝土，混凝土終凝后及時(shí)覆蓋機(jī)紡布，并人工灑水養(yǎng)護(hù)。機(jī)紡布用竹片固定在面板上（面板上預(yù)埋鉛絲），每一塊面板混凝土澆筑結(jié)束后，在壩頂順壩軸線布置花管灑水養(yǎng)護(hù)，保證機(jī)紡布濕潤(rùn)，避免出現(xiàn)干濕交替現(xiàn)象。
3.面板施工防雨防高溫措施。在澆筑過程中若突遇大雨，則立即停止?jié)仓瑢⒘锊鄢隹谝频絺}(cāng)外，并加強(qiáng)對(duì)兩側(cè)銅止水部位的防護(hù)，以防止雨水沿銅止水高速?zèng)_至混凝土澆筑面，造成水泥砂漿流失。雨小或雨停后必需及時(shí)排除倉(cāng)內(nèi)積水并清除被雨水沖刷過的混凝土，然后加鋪同標(biāo)號(hào)砂漿后繼續(xù)澆筑，同時(shí)減小混凝土入倉(cāng)坍落度。而在中午氣溫較高的時(shí)段，則采取加強(qiáng)倉(cāng)面擠壓邊墻灑水、噴霧機(jī)倉(cāng)面噴霧降溫、縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間等措施。
四、確保面板混凝土質(zhì)量的具體措施
加強(qiáng)質(zhì)量控制對(duì)確�；炷翝仓|(zhì)量顯得尤為重要。
1.控制混凝土拌和物質(zhì)量。澆筑前嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)室開具的配料單配料，試驗(yàn)室每班按照要求進(jìn)行骨料的含水量、超遜徑等檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整施工配合比，拌和站嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)室開具的施工配合比進(jìn)行配料拌和。拌和時(shí)嚴(yán)格按照投料順序下料，保證攪拌時(shí)間，確保拌和物質(zhì)量，試驗(yàn)室適時(shí)檢測(cè)出機(jī)口坍落度、含氣量及出機(jī)口溫度等指標(biāo)，不合格的拌和物作棄料處理。
2.控制混凝土運(yùn)輸、入倉(cāng)及澆筑質(zhì)量。為確�；炷吝\(yùn)輸過程中不離析、不泌水，避免運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)造成水分蒸發(fā)過快、流動(dòng)性降低而無法流入倉(cāng)面，采用了6m?混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。由于壩坡面較長(zhǎng)，最大倉(cāng)面長(zhǎng)約40m，混凝土進(jìn)入溜槽后，人工配合溜槽盡快將混凝土送入澆筑面，避免在入倉(cāng)時(shí)水分蒸發(fā)過快而損失流動(dòng)性。入倉(cāng)后及時(shí)振搗密實(shí)，并控制滑升速度，每次滑升不超過30cm，每小時(shí)滑升不超過4m。
3.控制混凝土澆筑溫度。
4.加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施。施工現(xiàn)場(chǎng)確保倉(cāng)面養(yǎng)護(hù)持續(xù)微噴，保證養(yǎng)護(hù)面始終濕潤(rùn)。
綜上所述，大壩面板施工工序繁多，工藝復(fù)雜，各工序之間環(huán)環(huán)相扣，只有對(duì)大壩面板施工工序嚴(yán)格控制，才能加快施工進(jìn)度，減少面板裂縫的發(fā)生，確保面板施工的順利安全進(jìn)行。
