堆石坝混凝土面板防裂措施浅析

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堆石坝混凝土面板防裂措施浅析

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-04-05 1838


摘 要:堆石坝混凝土面板的质量直接影响到坝体工程的质量,在面板质量控制方面要重点控制面板裂缝的产生,尤其是较大规模裂缝的产生。本文对部分工程中应用的防裂措施进行分析总结,为类似工程提供借鉴。关键词:混凝土面板 防裂技术 质量控制  堆石坝因其就地取材,填筑工艺相对简单,质量容易控制等特点,经济性较好,而在水利工程中大量推广应用。堆石坝在我国发展相当迅速,目前向高坝的方向发展趋势更加明显,已建成了数座百米级以上高面板堆石坝。在面板堆石坝技术迅速发展的同时,多座已建工程面板均发现不同程度的裂缝,对工程质量和投资产生了一定的影响。因此面板的防裂控制也日益成为工程建设者关注的重点。  1.混凝土面板的基本情况  混凝土面板上堆石坝的主要防渗设施,与工程止水一道构成了工程地面以上防渗结构。主要布置在边墙混凝土上层,多为竖条形布置,分块宽度视工程具体情况而不同,最小宽度可为5m,最大宽度可达20m。宽度主要结合模板加工、混凝土浇筑强度、面板的整体结构要求等因素考虑。长度在中低坝中一般从坝顶直至趾板,高坝中一般结合面板施工分期情况确定。面板的厚度可以设计为等厚,但在中高坝中一般为变厚结构设计。一般设计有强度、抗渗、抗冻等指标要求,具体视工程情况确定。  2.混凝土面板出现的主要裂缝类型分析  通过对已建包括已投运的堆石坝混凝土面板裂缝进行总结,其裂缝主要有以下类型。  2.1结构裂缝  结构裂缝成因主要是由于堆石坝面板支撑体在外力作用下,产生沉降或水平位移,导致面板和垫层之间出现脱空,改变了面板的受荷情况而发生裂缝,属面板在外力作用下产生的裂缝。这是面板本身的问题,因为面板混凝土比较薄,无法承载过重的载荷,所以当面板混凝土结构受到很大的压力时,就会出现明显的变形问题而导致出现裂缝。结构裂缝的控制主要从控制或消除外力影响或减小位移量的发生等方面进行,如控制堆石体的填筑碾压质量,对混凝土面板的基础进行脱空检查并对脱空区进行处理等。  2.2干缩裂缝  混凝土面板干缩裂缝主要是由失水引起的,混凝土凝结过程中,多余的拌和用水量将逐渐脱离开,使混凝土发生失水干缩,引起体积变化,当干缩变形或体积变化受到约束时,导致出现的裂缝。干缩裂缝的控制主要从改善混凝土的配合比、加强保湿养护等方面进行,如优化混凝土配合比设计,使用高性能减水材料等,在养护方面加强履盖,安排定期洒水等。  2.3温度裂缝  面板混凝土在凝结过程中产生水化热,导致面板表面和内部出现的温度差,尤其是低温环境中,内外温差导致出现内部温度应力,从而导致混凝土面板发生裂缝。温度裂缝的控制难度比较大,需要在面板混凝土施工过程中,全面控制面板混凝土的温度差。  除上述主要裂缝类型外,更多的裂缝属于多种因素共同作用而产生的,因其产生的原因复杂,故需从设计、施工的各环节加强综合控制。  3.混凝土面板的主要防裂措施  混凝土面板的防裂控制一直是工程建设者高度重视的问题,同时也是难题之一,不能仅单纯从某一方面进行控制,单纯采取某单一的措施进行面板防裂控制也不会取得好的效果。面板防裂控制需要从设计、施工等多方面综合进行才能取得较好的效果,而不只是通过加强各环节的控制后少出现或出现小规模的裂缝。  3.1加强管理,综合控制  面板混凝土施工前,精心组织,认真准备。首先分析论证面板混凝土施工的前置条件是否已具备,如堆石体填筑完成后各项检测指标是否已达到相关要求,沉降时间及沉降观测量是否达到规范要求。其次组织编制切实可行的面板混凝土施工计划,在浇筑时间安排方面,尽可能在不在雨季、极低温时段安排混凝土浇筑。然后根据施工计划认真组织设备、材料及人员,对设备进行认真的校验,进行材料检测,对人员进行培训等。  3.2强化混凝土施工质量控制  (1)加强原材料的质量控制。面板混凝土涉及的原材料较多,在严格原材料的质量控制,优化防裂技术的应用基础的同时,还能积极掌控面板混凝土的质量性能,避免原材料对面板混凝土造成影响。面板混凝土原材料的质量控制,主要包括原材料的加工、运输、储存等环节的质量控制,对不合格的原材料必须按规定进行处理,不能用于混凝土施工。  (2)面板混凝土施工工艺的质量控制。面板混凝土施工工艺环节中的钢筋质量、混凝土拌和、运输、入仓、振捣、移滑模、抹面、养护等必须制定严格的控制措施,通过工艺中各环节的控制措施落实从而保证浇筑混凝土质量,避免裂缝的产生。  (3)面板混凝土施工环境的控制。面板混凝土浇筑时的施工环境条件,可能导致裂缝的发生。因此要控制面板混凝土施工时外部的施工环境,尽可能的排除环境对面板混凝土的干扰。要避免在规范允许外的条件下浇筑混凝土,如极低气温、一定强度的降雨条件、高温等,必要时应采取措施改变浇筑混凝土的小环境,如保温、遮盖、喷雾降温等。  3.3优化面板混凝土的配比设计  面板混凝土防裂措施技术与面板混凝土的

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

本身存在密切的联系,优化面板混凝土的配比设计,有利于控制裂缝的产生,提高防裂技术水平。  (1)外加剂的应用。在混凝土面板施工前,应首先结合设计面板混凝土对面板混凝土的要求和施工工艺要求,进行多品种外加剂应用试验,选出在满足相关要求时有利于面板防裂抗裂的混凝土用外加剂。  (2)水泥的选择。面板混凝土应选用干缩小、水化热低且不掺或少掺矿渣活性材料的的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。在配制相同强度等级的混凝土时,用高标号比用低标号要少用水泥,对混凝土减少干缩有利。故有条件的工程,特别是高坝应尽量选用P・042.5MPa的水泥或更高强度等级水泥。  (3)掺用粉煤灰。粉煤灰在混凝土工程中已大量应用,混凝土中掺入粉煤灰能减少水泥的用量,从而减少水化热。同时粉煤灰的使用能使混凝土面板抗渗性能大幅度提高外,并减少干缩,从而提高抗裂性能。  4.结束语  防裂措施技术的应用能够避免面板出现裂缝,提高面板混凝土的质量,从而保障堆石坝的整体质量,在工程建设中应进一步总结,防止裂缝的产生影响工程效益。通过上述防裂措施技术的应用,近几年建设的堆石坝面板出现的裂缝不论在数量、规模上都比以前就较大好转,甚至在影响程度上也没有对整体工程安全产生严重影响。但裂缝的产生仍没有完全避免,仍需进一步研究总结。  参考文献:  [1]张聪慧.南山水库面板堆石坝混凝土面板防裂技术[J].西北水电,2012,03:34-38.  [2]宋冰泉,王晓阳,刘晟.清水浦大桥钢混组合梁混凝土桥面板防裂技术[J].世界桥梁,2013,0426-29+34.

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