混凝土面板堆石壩面板及趾板混凝土裂縫處理探討

張永勝

（貴州省平塘縣水務局，貴州 平塘 558300）

0 引言

堆石壩在實際應用中優勢較為突出，可以適應不同地質，應用范圍較廣，但也存在不足，那就是工程建成后，一旦有質量問題，相關的維護難度便會加大，特別是防滲系統中的趾板維護，需要高度重視。就目前的情況看，有效防止裂縫產生，是現階段施工管理與水庫大壩質量控制的核心內容，需要了解裂縫形成機理，在此基礎上提出合理解決方案，為防滲系統的完整性和實效性保駕護航。

1 工程概況

在經濟健康、平穩、高質量發展的帶動下，城市化進程顯著加快，人們對防洪大壩的需求不斷提升，建設要求更高。基于這樣的背景，混凝土面板堆石壩應運而生，目前得到較快發展，在全世界水利領域都十分常見，作為擋水建筑物發揮著重要作用。本次項目擺圖水庫，地理位置十分重要，位于平塘縣的通星村，該水庫距通州鎮2.5km，主要位于通州鎮通州河上，屬曹渡河支流。具體參數如表1 所示。

表1 擺圖水庫項目參數

2 趾板混凝土裂縫原因

2.1 原材料把關不嚴

趾板混凝土施工屬于較為系統和全面的工作，涉及眾多環節，一旦某一環節出錯，大壩的防滲系統性能就會受到影響，在趾板混凝土施工中，裂縫的困擾一直存在，想要合理控制裂縫，首先需要明確裂縫的形成機理。根據研究發現，施工材料質量和趾板混凝土裂縫存在某種聯系，原材料種類較多，主要包括砂石骨料以及常用到的鋼筋、水泥等，如果在采購階段，把關不嚴，又缺少進場驗收環節，就會給后續施工留下致命隱患。

2.2 地基處理不到位

在實際施工中，地基處理經常容易被忽視，作為隱蔽性工程，其施工質量非常重要，處理是否到位對后續施工影響較為深遠，如果基礎處理不理想，就會影響后期澆筑質量造成混凝土裂縫。基礎開挖階段，如果開挖裸露面沒有滿足設計高程要求，就會誘發不均勻沉降，這是形成裂縫的主因。

2.3 混凝土配合比不當

項目施工中，混凝土配合比同樣重要，也是需要嚴格控制的，因為趾板混凝土澆筑非常關鍵，在實際操作階段，要按照澆筑流程合理施工，確保澆筑質量，想要達到預期施工標準，混凝土配合比要高度重視，這是澆筑質量提高的前提。在作業期間，如果配合比試驗沒有得到重視，憑著經驗拌制，就會降低混凝土的性能，給裂縫的形成埋下隱患。導致趾板混凝土施工效果不佳，水庫大壩防滲系統極易受到威脅。

2.4 養護措施不到位

趾板混凝土裂縫，還有一部分原因是由養護不到位導致的，混凝土的養護十分重要，這是不容忽視的內容，如果養護不到位，無論前期工作準備得多么充分，都會有可能形成沉降，最終出現裂縫。就目前的情況看，趾板混凝土施工技術難度較高，分段澆筑占據主導，達到初凝時間后要進行養護，養護工作是與整體施工質量掛鉤的，必須要保證混凝土剛硬度理想，可以滿足施工需求。現實施工中，混凝土常會因為溫差梯度大而產生拉裂，如果養護意識不足，就會增加混凝土開裂的可能性。另外，混凝土澆筑后，保溫措施同樣必不可少，如果缺少保溫措施，混凝土也有可能因為溫度驟降而出現裂縫。

3 趾板裂縫處理方法

前文中對裂縫形成機理進行了簡要分析，想要徹底解決裂縫問題，提高堆石壩體抗滲系數，增強水庫大壩穩定性，就要從裂縫形成機理入手，提出針對性策略，為堆石壩的安全、平穩運行提供施工技術保障。在施工階段，要將有效預防趾板裂縫作為重點，結合現有工藝技術進行全面的優化，從根本上提高趾板施工質量。

3.1 裂縫寬度不超過0.2mm 的處理方法

針對此類裂縫，可以采用彈性防水涂料配合使用數控纖維處理的方法，實踐表明，該處理方法效果比較顯著。堆石壩在施工階段，存在較為不穩定和不確定因素，無論是氣溫還是施工養護等，都會誘發混凝土裂縫問題，導致趾板混凝土裂縫現象比較常見，發生概率較高，在出現裂縫后，要采取科學的表面封閉處理方法，與化學灌漿技術結合起來，提高壩體抗滲漏程度。在裂縫處理中，針對不同寬度和分布特點的裂縫，要制定不同的處理方案，確保裂縫處理的實際效果。

3.1.1 HK966 防水涂料性能

HK966 防水涂料應用較為廣泛，性能十分優越，針對混凝土裂縫處理有極強的效果，具有活性高等顯著特征，并且極易固化，抗滲透性能強，可適用于任意面的涂刷，無論是曲面還是垂直面應用都十分方便。另外在使用中，對溫濕度無特殊要求，性能比較穩定，可以滿足無接縫、無針孔等施工要求。

3.1.2 防水涂料施工方法

要想發揮出防水涂料的效果，除了要選擇正確的涂料外，掌握涂料的施工方法也非常重要，這是保證裂縫處理質量的關鍵。第一步，清理裂縫附近的混凝土表面。這是施工的基礎，不容忽視。清理的對象主要是一些松動漿皮，另外還要將油漬、浮土等徹底清除，清除干凈后，要進行打磨工序，將混凝土表面處理平整，可利用高壓水完成清洗，在施工前要保持表面干燥[1]。值得注意的是，為了避免二次污染，表面一旦晾干，就要第一時間進行下一道工序。第二步，防水涂料的涂抹。涂抹防水涂料自然是核心環節，需要在裂縫兩側適當位置涂抹涂料，另外還要保證涂抹的厚度，以便以1～2mm 為宜，并且厚度要均勻。第三步，粘貼數控纖維布，確保纖維布鋪貼平整，在此基礎上，再次涂抹防水涂料，進一步強化防水效果，這樣趾板抗滲性可以顯著加強。

3.2 裂縫寬度大于0.2mm 的處理措施

針對寬度較大的裂縫，施工難度較大，如果直接采用上述方法，通常效果會不理想，為了將裂縫合理控制，化學灌漿是最好的選擇，可以增強混凝土強度，讓趾板保持較好的應用性能，為水庫大壩提供保障。針對灌漿物質的選擇，要結合現實需求，一般情況下，水溶性聚氨酯應用較多，被看作是最為理想的灌漿物質，性能較為穩定。化學灌漿的優勢十分顯著，尤其是針對貫通裂縫，采用該方法效果比較突出，但需要強調的是，在灌漿前，要先進行彈性環氧砂漿嵌槽，在此基礎上借助防水涂料+纖維布的組合封堵形式，完成混凝土裂縫的處理。具體注意事項如下：①清理裂縫附近混凝土；②進行鉆孔，完成灌漿嘴的埋設。在這一環節中，要找準灌漿點，一般沿裂縫一側，大約在10cm 左右位置合理、科學埋設灌漿嘴，在埋設階段，要借助沖擊鉆等工具，除了打斜孔間隔要掌握好之外，還要注重傾角問題，通常以45°～60°為宜，需要結合實際裂縫大小，合理控制好孔徑和孔深，確保其可以穿過縫面[2]。在上述工序完成后，要進行清孔，在清孔環節，可以借助高壓水完成一系列清洗作業；③壓水試驗。在實際工作中千萬不能忽視壓水試驗，這是孔與縫相通檢驗的最直接、有效方法，如不相通，要及時查找原因，最終確保孔與縫的相通，這是灌漿的前提；④灌漿。首先灌漿泵的性能要保障好，確保灌漿壓力達到施工要求，針對水平方向的孔在灌漿時，要依次完成灌漿，從一側到另一側，這樣的灌漿效果會比較好。針對豎直方向的孔在進行灌漿時，最好的方法是自下而上。化學灌漿處理裂縫法工藝，如圖1 所示。

圖1 化學灌漿工藝

除上述措施外，還要對原材料加強監管，并且保證基礎處理得當。原材料進場前，要完善驗收工作流程，進行全方位的監督、檢查，確保材料滿足趾板施工條件，嚴格按照設計要求，科學用料，嚴把質量關，增強人員責任意識，為大壩工程的建設提供安全保障。必要時，可以進行抽樣檢查，將材料送往質監部門，確保材料各項性能后再投入使用。

為了保證趾板混凝土施工效果，需要結合實際工況，確定好深度、長度等參數，確保基礎處理得當，降低人為失誤，提高挖掘的合理性，基礎開挖階段，要對地質情況細致觀察，及時調整方案[3]。值得注意的是，地基承載力只有達到標準后，才可開展后續工序，另外對超挖部分要嚴格控制，混凝土回填作業時要參照設計高程，只有這樣才能保證混凝土施工平穩、有序進行。

4 結語

綜上所述，面板堆石壩施工階段，最為核心的內容就是趾板混凝土質量控制，因為趾板的作用和地位特殊，在防滲系統中扮演重要角色，發揮著承上啟下的作用，因此在實際施工中，應該將管理的重點放在趾板混凝土質量上來，避免裂縫的形成，提高面板堆石壩的穩定性，確保擺圖水庫可以發揮出最大建設效用，為日后的安全運行奠定基礎。