混凝土面板堆石壩的面板裂縫防治技術(shù)要點(diǎn)

徐彬焱

（道真縣水務(wù)局水庫(kù)建設(shè)運(yùn)行中心，貴州 遵義 563500）

一、混凝土面板堆石壩的面板裂縫類型與產(chǎn)生原因

（一）非結(jié)構(gòu)性裂縫

1.溫度裂縫

混凝土面板澆筑完成后會(huì)受到溫度影響產(chǎn)生熱脹冷縮，外部、內(nèi)部應(yīng)力不足以及變形約束，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生了拉應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力超過了抗裂性就會(huì)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫會(huì)受到溫差、約束條件影響。在春秋季節(jié)施工，由于晝夜溫差大，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫度階梯，內(nèi)部各個(gè)部分溫差不同造成收縮程度不同，從而產(chǎn)生裂縫。如果環(huán)境溫度過低，會(huì)造成結(jié)構(gòu)變形，受到兩側(cè)約束、面板和墊層摩擦阻力等影響產(chǎn)生裂縫。

2.塑性收縮裂縫

混凝土是具有一定收縮性的，這與混凝土表面的水分蒸發(fā)速度有一定的關(guān)系。如果混凝土表面的水分蒸發(fā)速度超過泌水速度，就會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生塑性收縮，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫，這種裂縫的深度一般較淺，多呈現(xiàn)出水紋狀。加大這種裂縫出現(xiàn)的因素一般有溫度過高、空氣濕度較大等。這種裂縫問題一般發(fā)生在混凝土攪拌之前，這種混凝土在澆筑完一小時(shí)后，就會(huì)出現(xiàn)塑性收縮，三至四小時(shí)達(dá)到最大值，這時(shí)候的破壞性是最大的。

（二）結(jié)構(gòu)性裂縫

面板受到水壓力影響，導(dǎo)致壩基部位產(chǎn)生微量位移以及不均勻沉降等問題，造成壩體面板背部架空，加上水體的巨大壓力與荷載作用，從而造成結(jié)構(gòu)性裂縫。

二、混凝土面板堆石壩的面板裂縫防治技術(shù)要點(diǎn)

（一）非結(jié)構(gòu)性裂縫防治措施

1.減少溫度收縮應(yīng)力

降低混凝土的水化熱，本工程采用了“天山”熱硅酸鹽水泥，發(fā)熱量較低，并加入25%的粉煤灰和緩凝劑。全面加強(qiáng)混凝土表面的保濕保溫養(yǎng)護(hù)工作，澆筑完成后使用無紡布覆蓋混凝土表層，之后用土工膜覆蓋保溫，在表面初凝后立刻灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為90d 以上。

2.減少塑性收縮

由于混凝土表面水分蒸發(fā)大會(huì)增加裂縫發(fā)生概率，混凝土抗裂性無法達(dá)到收縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生表面裂縫。為了能夠讓混凝土表面水分快速蒸發(fā)，可以在4-6 月份澆筑面板混凝土，施工完畢后覆蓋無紡布保濕，初凝后采用土工膜保溫，減少表面水分蒸發(fā)量，緩解塑性收縮問題。

（二）結(jié)構(gòu)性裂縫的防治

1.雙層面板施工

在進(jìn)行混凝土面板堆石壩的施工過程中，可以通過設(shè)置雙層面板來增加施工的質(zhì)量。雙層面板中的夾層能夠有效地降低兩層面板之間的約束力，從而有效地將混凝土面板進(jìn)行分離，有效降低了混凝土表面受到的拉力和壓力作用，有效降低了裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)前施工建設(shè)的雙層面板夾層都是由混凝土構(gòu)成，外層是由瀝青進(jìn)行鋪設(shè)，瀝青具有極大的抗拉性能，出現(xiàn)形變的可能性更小，并且鋪設(shè)完成后能夠有效地降低滲漏問題的發(fā)生，能夠基本滿足工程建設(shè)的需求。不僅如此，采用雙層面板施工能夠有效地降低摩擦力，降低兩層面板中的約束力，最大限度都降低變形的效率。

2.混凝土面板合理分縫

在開展實(shí)際施工建設(shè)之前，首先需要做的工作就是確定好受拉區(qū)域，在確定好的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行混凝土面板的設(shè)計(jì)，結(jié)合施工要求來設(shè)置張拉縫，將受壓區(qū)域的面板設(shè)置成寬型面板，并設(shè)置壓性縫，如在壩體的兩側(cè)設(shè)置垂直縫，縫的間距應(yīng)為12-18m，其余面板部分設(shè)置壓性垂直縫，與兩邊的垂直縫保持在0.6～1.0m 范圍內(nèi)。并且每隔一段距離需要設(shè)置一道縫隙，在縫隙中要填充一些變形程度較高的材料，最大限度地提高雙層板的抗拉性能，提高施工的整體質(zhì)量。

3.預(yù)留壩體沉降期

造成裂縫出現(xiàn)的因素是非常多的，任何一個(gè)細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致面板出現(xiàn)裂縫。在完成壩體施工建設(shè)后，不能立即進(jìn)行面板的澆筑，如果第一時(shí)間進(jìn)行澆筑，會(huì)破壞壩體自身的自然沉降，欲速則不達(dá)。正確的做法是等待大壩完成自然沉降后，在進(jìn)行面板的澆筑，這樣能夠最大限度地降低面板因?yàn)槊摽斩a(chǎn)生裂縫。一般情況下，預(yù)留出來的沉降范圍在150d 作用，這段時(shí)間壩體能夠完成90%的沉降，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行人工沉降，才能最大限度地降低壩體變形的概率。

三、面板裂縫的檢查

（一）裂縫檢查

1.外觀普查。先用高壓水對(duì)混凝土表面進(jìn)行沖洗，人工檢查混凝土表面的裂縫分布情況，對(duì)每一塊面板從先用高壓水對(duì)混凝土表面進(jìn)行沖洗，人工檢查混凝土表面的裂縫分布情況，對(duì)每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的裂縫都需要進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)測(cè)，并對(duì)裂縫進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理，在裂縫旁邊做好標(biāo)記，使用帶有放大鏡功能的讀數(shù)器、米尺等專業(yè)性的工具來進(jìn)行長(zhǎng)度等的測(cè)量，裂縫區(qū)域需要進(jìn)行重點(diǎn)的觀察記錄，對(duì)裂縫的分布情況進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量記錄，其中主要包括裂縫的位置和裂縫的長(zhǎng)度等內(nèi)容。

2.超聲波檢查。對(duì)于裂縫深度的檢查，尤其是Ⅱ類、Ⅲ類裂縫深度的檢查，主要采用超聲波檢查來測(cè)定。每條裂縫布置2-3 組監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每組為2 個(gè)點(diǎn)，將超聲波檢測(cè)儀的兩個(gè)探頭置于監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，監(jiān)測(cè)需要緊貼在混凝土的表面，通過超聲波發(fā)射傳導(dǎo)等方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)記錄，將監(jiān)測(cè)出來的數(shù)據(jù)要進(jìn)行有效的保存。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面板混凝土裂縫問題是堆石壩施工、養(yǎng)護(hù)、使用中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。因此，必須要全面分析裂縫產(chǎn)生原因，并針對(duì)性采取有效的防治措施，改善傳統(tǒng)施工工藝，結(jié)合工程特點(diǎn)加強(qiáng)工藝優(yōu)化工作，可有效減少或避免面板混凝土裂縫產(chǎn)生。