關(guān)于混凝土面板堆石壩面板裂縫處理技術(shù)的研究

【摘要】隨著我國(guó)水利事業(yè)建設(shè)進(jìn)程的加深，壩類(lèi)建筑工程大量增加，壩類(lèi)施工技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。但是由于這樣或那樣的原因，壩類(lèi)建筑工程仍然存在不少問(wèn)題，其中較為常見(jiàn)的就是混凝土面板裂縫問(wèn)題?；诖耍疚囊曰炷撩姘宥咽瘔蚊姘辶芽p處理技術(shù)的研究為題，主要從混凝土面板裂縫介紹，混凝土面板堆石壩面板裂縫處理技術(shù)措施方面進(jìn)行了分析與探討。

【關(guān)鍵詞】壩類(lèi)工程；混凝土面板裂縫；處理技術(shù)措施

當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)用范圍最廣泛，應(yīng)用前景最好的壩類(lèi)施工技術(shù)就是混凝土面板堆石壩筑壩技術(shù)。該筑壩技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，主要有造價(jià)低廉、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性高等。但是受這樣或那樣因素影響，采用混凝土面板堆石壩技術(shù)筑壩的工程其混凝土面板仍存在裂縫問(wèn)題。因此，對(duì)混凝土面板堆石壩面板裂縫的處理技術(shù)措施進(jìn)行研究非常有必要。

1.混凝土面板裂縫介紹

為了更好地加強(qiáng)混凝土面板堆石壩面板裂縫處理，作為施工人員必須對(duì)裂縫的類(lèi)型以及特點(diǎn)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，才能更好地采取有效的措施進(jìn)行處理。在混凝土面板中，常見(jiàn)的裂縫主要有以下幾種：

1.1非結(jié)構(gòu)性裂縫

1.1.1塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫主要出現(xiàn)在以下情況：當(dāng)混凝土面板處于塑性狀態(tài)，且由于混凝土面板表層水分蒸發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致其蒸發(fā)率大于沁水上升到混凝土面板表層的速度，在這一情況下最容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫。造成塑性收縮裂縫出現(xiàn)的因素主要有高溫、干燥的空氣、大風(fēng)、較高的混凝土溫度等。塑性收縮裂縫通常出現(xiàn)在混凝土初凝之前。

1.1.2溫度收縮裂縫。溫度收縮裂縫出現(xiàn)的主要原因是施工過(guò)程中水泥水化熱不達(dá)標(biāo)或是氣溫驟降，導(dǎo)致混凝土面板內(nèi)外溫差較大，從而引發(fā)溫度應(yīng)力的造成混凝土變形并在表面層形成拉應(yīng)力，一旦形成的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，裂縫就會(huì)產(chǎn)生[1]。

1.1.3干燥收縮裂縫。干燥收縮裂縫出現(xiàn)的主要原因是混凝土凝結(jié)硬化時(shí)，混凝土內(nèi)外部分水分蒸發(fā)速度不一致，混凝土內(nèi)部蒸發(fā)速度比外部蒸發(fā)速度慢，導(dǎo)致混凝土不具備較高的濕度擴(kuò)散系數(shù)，從而造成混凝土出現(xiàn)干縮變形情況，并在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力過(guò)大裂縫就會(huì)出現(xiàn)。

1.2結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫主要產(chǎn)生原因就是混凝土面板無(wú)法承受外力帶來(lái)的作用而造成裂縫出現(xiàn)，具體表現(xiàn)在混凝土面板在水壓力與自重作用下發(fā)生不均勻沉降或是水平位移，導(dǎo)致混凝土面板和墊層之間出現(xiàn)空隙，造成面板由于受力作用而發(fā)生變形，從而形成一種貫穿性裂縫。

2.混凝土面板堆石壩面板裂縫的處理技術(shù)措施

2.1非結(jié)構(gòu)性裂縫處理技術(shù)措施

2.1.1不斷優(yōu)化混凝土性能。不斷對(duì)混凝土性能進(jìn)行合理優(yōu)化，以此提高混凝土強(qiáng)度，增強(qiáng)混凝土抗裂性能。其具體表現(xiàn)在以下幾方面：一是采用的水泥必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡量采用低水化熱、早強(qiáng)型水泥，且標(biāo)號(hào)應(yīng)大于32.5MPa的水泥。在混凝土拌制中添加這種水泥，能為混凝土的抗裂性能提高良好的保障。二是合理配制混凝土骨料，選擇混凝土骨料時(shí)應(yīng)選用線膨脹系數(shù)小的骨料，這樣能有效防止由于溫差變化導(dǎo)致混凝土體積出現(xiàn)變形情況。在配制混凝土骨料時(shí)，還應(yīng)添加適量的摻合料，例如粉煤灰、石灰等，不僅能有效降低混凝土成本，還能提高混凝土抗拉性能。三是選用優(yōu)質(zhì)的混凝土添加劑，例如減水劑、引氣劑等，以此防止混凝土發(fā)生快速干縮，提高混凝土抗裂性能。四是適量使用聚丙烯纖維混凝土，由于聚丙烯纖維混凝土具有耐久性強(qiáng)、體積穩(wěn)定性高、防裂抗?jié)B性能好等優(yōu)點(diǎn)，在混凝土拌制中適量摻加聚丙烯纖維，不僅有助于抑制早期裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，還能提高混凝土的防裂抗?jié)B性能。因而作為施工企業(yè)，必須在石壩面板施工過(guò)程中對(duì)混凝土的性能進(jìn)行不斷的強(qiáng)化，以此確保整個(gè)工程的質(zhì)量，從而預(yù)防裂縫的出現(xiàn)[2]。

2.1.2不斷優(yōu)化混凝土配合比。堆石壩施工人員應(yīng)根據(jù)工程施工規(guī)范、設(shè)計(jì)要求，施工原材料使用情況，并結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)混凝土配合比進(jìn)行擇優(yōu)配制。并在配制之前進(jìn)行混凝土配比實(shí)驗(yàn)，以確保配比設(shè)計(jì)的科學(xué)性，與此同時(shí)還應(yīng)對(duì)混凝土配合比的和易性，抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度沒(méi)，抗?jié)B、抗凍指標(biāo)以及極限拉伸值進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，從而配制出最優(yōu)施工配合比，但必須在實(shí)際工程中結(jié)合實(shí)際針對(duì)性的選用水的加入量，并盡可能地選用水化熱較低的水泥。

2.1.3采用補(bǔ)償收縮技術(shù)。造成混凝土早期裂縫出現(xiàn)的主要原因有溫度變形、干縮變形，通常干縮變形的原因要大于溫度變形。因此，采用補(bǔ)償收縮技術(shù)，讓混凝土適當(dāng)膨脹，降低混凝土收縮程度，以此對(duì)收縮混凝土進(jìn)行補(bǔ)償，從而有效防止混凝土開(kāi)裂[3]。

2.2結(jié)構(gòu)性裂縫處理技術(shù)措施

2.2.1加強(qiáng)壩基、壩坡處理。加強(qiáng)壩基處理，在進(jìn)行壩基施工時(shí)，應(yīng)連續(xù)、平順進(jìn)行，并將開(kāi)挖地基清理干凈，以此防止地基不穩(wěn)而出現(xiàn)不均勻沉陷情況，從而造成應(yīng)力集中于混凝土面板上。加強(qiáng)壩坡處理，嚴(yán)格按照相關(guān)要求開(kāi)挖壩坡，且開(kāi)挖的壩坡應(yīng)都是順坡，嚴(yán)禁出現(xiàn)反坡情況，如果有反坡則必須及時(shí)處理成順坡；嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖岸坡，確保岸坡坡度合格并清理干凈；應(yīng)在開(kāi)挖的壩基底部鋪設(shè)砂礫石層，且砂礫石層鋪設(shè)范圍和厚度應(yīng)嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求。壩基填筑后應(yīng)采用重型振動(dòng)碾進(jìn)行壓實(shí)，直至壓實(shí)密度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而后對(duì)壩基進(jìn)行防滲處理，以此為大壩建成后的安全、正常運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2.2加強(qiáng)堆石體碾壓質(zhì)量控制。為了避免大壩堆石體發(fā)生變形，必須加強(qiáng)堆石體碾壓質(zhì)量控制，主要表現(xiàn)在對(duì)巖體強(qiáng)度及填筑密實(shí)度的控制，具體表現(xiàn)為以下幾方面：一是進(jìn)行大壩堆石區(qū)、墊層、過(guò)渡層填筑時(shí)，必須嚴(yán)格遵照相關(guān)原則進(jìn)行施工；二是進(jìn)行填筑施工時(shí)，必須是有計(jì)劃、有配合且連續(xù)進(jìn)行填筑；三是填筑壩面時(shí)，填筑的順序應(yīng)是從上游向下游鋪料。

2.2.3采用雙層面板技術(shù)。采用雙層面板技術(shù)就是在混凝土面板厚度不變的前提下，將混凝土面板設(shè)計(jì)為雙層面板，而后采取隔離措施，使上下層面板功能分割，并去掉上下兩層之間的約束，釋放層間變形，從而降低面板拉應(yīng)力，進(jìn)一步增強(qiáng)面板防滲抗裂性能，達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，本文對(duì)混凝土面板堆石壩面板裂縫處理技術(shù)措施進(jìn)行了分析與探討，具有十分重要的意義。不僅有助于提高混凝土面板堆石壩面板裂縫處理技術(shù)水平，降低工程成本，還能進(jìn)一步確保工程質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)壩類(lèi)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。因而作為新時(shí)期背景下的施工企業(yè)，必須緊密結(jié)合時(shí)代發(fā)展的需要，結(jié)合混凝土石壩面板裂縫的種類(lèi)與特征，采取針對(duì)性的措施，才能盡可能地提高混凝土石壩的面板裂縫處理技術(shù)水平的提升，進(jìn)而在確保整個(gè)工程質(zhì)量的同時(shí)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展鋪平了道路。

參考文獻(xiàn)

[1]欒宇東.松山混凝土面板堆石壩面板裂縫成因及處理研究[D].河海大學(xué)，2004.

[2]馬君壽.混凝土面板堆石壩面板發(fā)生裂縫問(wèn)題芻議[J].大壩與安全，1991，Z1：1-6.

[3]田科宏，田波，喬曉濤.混凝土面板堆石壩面板裂縫分析和處理工藝探索[J].中國(guó)建筑防水，2012，10：30-32+36.

作者簡(jiǎn)介

楊廣安（1973-），男，陜西涇陽(yáng)人，主要從事水利工程施工管理等工作。