朱三雁
浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江杭州 310051
某水庫大壩壩型是混凝土砌石重力壩,壩體分為擋水壩和溢流壩兩段。壩頂?shù)母叱虨?67.32m,壩頂寬度為6.2m,整個(gè)壩頂?shù)拈L(zhǎng)為316.35m,最大的壩高為111.54m。為了有效提高整個(gè)壩體的防滲效果,同時(shí)降低壩基的壓力,從壩基的混凝土頂部(467.4m)高程起,在壩體上游的迎水面和下游的原河床510.25m高程以下分別設(shè)置混凝土防滲面板。其中下游防滲面板面板設(shè)計(jì)厚度為1.0m,上游防滲面板自高程500.0m~575.0m,厚度從2.0m漸變至1.0m,高程575.0m以上厚度變?yōu)?.8m,迎水面坡度為1:0.15。為防止混凝土面板裂縫,面板沿壩軸線方向設(shè)伸縮縫,分縫寬度9m,伸縮縫設(shè)兩道止水,混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)C25W8F150。
本工程屬于大體積混凝土工程,在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),必須盡可能的減少水泥的用量。確定了以下混凝土配合比設(shè)計(jì)原則:一是防滲面板位于水位變化區(qū)外部混凝土、抗凍要求較高,選用同力牌普通硅酸鹽42.5MPa水泥;二是盡可能使用大粒徑骨料,級(jí)配選用三級(jí)配,即0.5cm~2.0cm、2.0cm~4.0cm、4.0cm~8.0cm;三是細(xì)骨料選用人工中砂,細(xì)度模數(shù)2.5~2.8,8%≤石粉含量≤14%;四是摻加粉煤灰,摻量根據(jù)試驗(yàn)確定;五是選用具有抗裂、抗?jié)B、引氣減水作用的混凝土外加劑;六是根據(jù)水位變化區(qū)(壩體外部)最大灰比選取要求,水灰比取0.45;七是根據(jù)防滲面板單層配筋、結(jié)構(gòu)斷面大的特點(diǎn),盡可能選用較小的坍落度,入倉坍落度選取3cm。
依據(jù)上面的原則,進(jìn)行了混凝土的配合比試驗(yàn),通過優(yōu)選,最終確定了C25W8F150混凝土配合比的參數(shù),詳見表1。
表1 C25W8F150混凝土配合比
2.2.1 砌石面的處理
在進(jìn)行壩體塊石的砌筑時(shí),需要保證其立面的平整度,偏差必須小于5cm。這主要是因?yàn)槠鍪嫒绻黄秸?,?huì)增加砌石面與混凝土之間的粘結(jié),這樣容易長(zhǎng)生細(xì)微裂縫。因此對(duì)于不平整的地方必須鑿除。
2.2.2 水平施工縫的處理
混凝土土水平施工縫如果處理的不好,會(huì)嚴(yán)重影響其防滲效果。因而,新澆筑的混凝土進(jìn)行人工鑿毛時(shí),必須確?;炷恋膹?qiáng)度大于2.5MPa,而采用風(fēng)鎬鑿毛時(shí),要求混凝土強(qiáng)度必須大于10MPa。這主要是因?yàn)槿绻崆拌徝?,?huì)損壞混凝土表層,容易在施工縫出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
防滲面板中會(huì)設(shè)置伸縮縫,在伸縮縫處需要設(shè)置兩道止水帶,高程在500以下的設(shè)置兩道的紫銅止水帶,高程在500m以上的先設(shè)置一道紫銅止水帶,在設(shè)置一道651的橡膠止水帶。施工時(shí),必須加強(qiáng)對(duì)止水帶接頭質(zhì)量的控制,才能有效防止?jié)B漏出現(xiàn)。
本工程中的紫銅止水帶是工廠直接生產(chǎn)出來的,運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)就可以直接焊接。紫銅止水帶的接頭焊接采用的是氬弧焊焊接法,該方法能保證焊縫的光滑平整,不會(huì)出現(xiàn)砂眼、裂紋等現(xiàn)象,焊接接頭的搭接長(zhǎng)度必須大于20mm,焊接完工后要檢驗(yàn)是否存在漏水。
橡膠止水的接頭,分別采用了對(duì)接、搭接、復(fù)合接3種不同的連接方法,接口處專用的粘結(jié)劑粘結(jié),并且要用夾具夾住4小時(shí)以上,確保接頭的牢固。
2.4.1 溫控防裂措施
1)為優(yōu)化本工程混凝土的配合比,粗骨料采用的是三級(jí)配,并且摻入了粉煤灰和減水劑,減水劑具有抗裂、防滲的功效,在保證混凝土各特性不受影響的情況下,盡可能減少水泥用量;
2)混凝澆筑的時(shí)候,溫度不能太高,在夏天施工時(shí),只能在晚上進(jìn)行澆筑作業(yè);
3)澆筑混凝土?xí)r,需要對(duì)混凝土的澆筑溫度進(jìn)行控制,結(jié)合工程所在地氣候情況,本工程要求澆筑溫度在10℃~22℃之間,混凝土出口溫度控制在8℃~14℃;
4)為了更好的控制混凝土內(nèi)部溫度,高程相同或者上下層相鄰的混凝土澆筑時(shí),不能連續(xù)澆筑,要求間歇時(shí)間控制在4小時(shí)~6小時(shí);
5)采用了PVC花管進(jìn)行流水養(yǎng)護(hù),澆筑往后始終保持混凝土面層的表面濕潤(rùn),這樣能有效減低混凝土的溫度,防止龜縮裂縫的產(chǎn)生,對(duì)于深層裂縫的產(chǎn)生也有抑制作用;
6)做好混凝土面板保溫工作,防止混凝土內(nèi)外出現(xiàn)較大溫差。該工程施工正處于春、秋季節(jié),白天晚上溫度變化是比較大的。因此,在進(jìn)行拆模后,要馬上對(duì)面板進(jìn)行加蓋保溫處理,以確保內(nèi)外溫差的穩(wěn)定,絕對(duì)不能出現(xiàn)溫差超過25℃現(xiàn)象的發(fā)生;
7)根據(jù)工程所在地溫度環(huán)境的變化,選擇合理的拆模時(shí)間,拆模的時(shí)間控制在2d~5d,冬天時(shí)間稍長(zhǎng),夏天時(shí)間稍短,拆模后要加強(qiáng)對(duì)面板的保護(hù)。溫度較低或者溫差較大時(shí),拆模后腰加以覆蓋,溫度驟降,則不能進(jìn)行拆模;
8)加強(qiáng)混凝土內(nèi)外溫度的監(jiān)控。為了更好了解到混凝土溫度變化的實(shí)際情況,控制好混凝土的內(nèi)外溫差,避免溫度裂縫的產(chǎn)生,我們?cè)诜罎B面板埋設(shè)了測(cè)溫儀器,實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的溫度。
在混凝土澆筑前,就在面板上設(shè)置了兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn),并埋設(shè)好了電子測(cè)溫探頭,其導(dǎo)線伸出面板150mm,對(duì)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行編號(hào),每點(diǎn)能觀測(cè)到中、上、下三個(gè)部位?;炷翝仓旰蟮?天內(nèi),每2小時(shí)觀測(cè)一次,4天后,每隔4小時(shí)觀測(cè)一次。此外,在每次觀測(cè)時(shí),還要觀測(cè)大氣的溫度、混凝土表面溫度。并做好相關(guān)的記錄。
2.4.2 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑完成后,需要加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)。本工程中要求在混凝土澆筑完12小時(shí)后,就用布放置在防滲面板上部的PVC花管上面,讓水從布上留下來,如果晚上溫度較低時(shí),則停止流水養(yǎng)護(hù),并在防滲面板上面加以覆蓋,整個(gè)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得小于28天。
防滲面板施工的關(guān)鍵技術(shù)在于能夠較好的控制混凝土開裂,一旦發(fā)生裂縫后,修復(fù)處理起來就非常麻煩,需要投入大量的資金。在施工過程中,一定要做好充足準(zhǔn)備,防止裂縫的產(chǎn)生,真正做到“技術(shù)科學(xué)、措施得當(dāng)”,只有這樣才能有效確保防滲面板的施工質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期的效果。
[1]牛運(yùn)光.病險(xiǎn)水庫加固實(shí)例[M].水利水電出版社,2005.
[2]張文淖.土石壩病害的防滲加固[J].云南水電技術(shù),2009(4).