论文部分内容阅读
[摘 要]面板混凝土受施工环境、工艺方法、混合材料等因素影响，裂缝产生的原因复杂、时间跨度大，控制面板砼裂缝成为不断攻关的课题。通过积石峡砼面板的砼配合比研究、施工工艺方法改进以及施工环境、气候条件的监测，验证控制措施的有效性。
[关键词]面板混凝土 裂缝 控制措施
中图分类号：TV641.4；TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0180-01
1 前言
在已建面板堆石坝中，面板混凝土施工期裂缝是经常发生的质量问题。其主要原因是温度、湿度变化引起的拉应力、拉应变超过混凝土自身的抗拉应变所致。防止发生裂缝的措施主要从提高混凝土自身的抗裂能力和减小导致裂缝的破坏力两个方面入手。
2 工程概况
积石峡水电站位于青海省循化县境内的黄河干流积石峡出口处，是继龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡等大型梯级水电站之后的第五座水电站。坝顶长度为324.0m，坝顶宽度为10.0m，最大坝高103m，上游坡1：1.5，下游坡1：1.4～1：1.3，坝顶设有高度为5.2m的“L”墙与面板相接，坝顶高程1861.0m。面板设计分块共计36块，其中分缝6m宽16块，12m宽17块，坝右三角块5.86m，坝左三角块5.58m和坝左高趾墙一块4.47m，最大分缝长度172.4m，面板分块总长3910m，其中12m宽面板2160m，6m宽面板1750m。面板为不等厚结构，顶部厚30cm，下部厚58.8cm。
3 混凝土面板堆石坝防渗体裂缝施工控制措施
3.1 加强挤压墙表面处理
该工程采用混凝土挤压边墙，为减少挤压边墙对面板混凝土的约束而产生裂缝的可能性，我们对挤压墙表面进行了处理，具体做法为：在挤压墙表面按3m×3m方格网进行平整度测量，根据测量结果，对法线方向误差在+5cm以上的挤压墙进行打凿处理，对低于-5cm的部位进行砂浆补填，对于每层挤压墙搭接处出现大于1cm的错台进行削除并用砂浆抹平。然后在挤压墙表面喷涂1mm厚的阳离子乳化沥青，以减少面板接触面的摩阻和约束，防止应力集中，在挤压墙表面喷涂乳化沥青。
3.2 优化配合比
在面板混凝土配合比试验研究阶段通过对混凝土各种掺配材料的优选及掺配比例的拟定、混凝土抗裂能力分析和混凝土配合比的3天、7天的不同抗裂指标进行分析，从而确定推荐配合比。通过对推荐配合比进行多次试验，分析原材料、拌合物塌落度、含气量延时损失、抗裂及混凝土力学性能等多项指标最终确定了使用以下配合比已达到最佳混凝土配合比，见下表1。
3.3 严格控制混凝土拌制质量
（1）严格控制混凝土拌制时间
为了保证混凝土外加剂在拌制过程中充分搅拌均匀，保证混凝土施工质量，根据混凝土面板配合比试验，混凝土的投料顺序为砂石骨料、外加剂、水泥、粉煤灰、水，混凝土搅拌时间为150S。项目部在拌合机操作间安装了时间继电器和指示灯，以便操作人员对拌合时间的控制。
（2）严格控制混凝土坍落度
由于细集料含水量的不稳定，影响混凝土拌合物塌落度的控制难度。为保证细集料含水率的稳定性，我们采取：①对细集料在坝后另设存量较大的堆料仓，二次倒运至坝顶拌合站。②拌合站操作人员根据质检站提供的配料单及时调整加水量（加水时间控制）。对出现的塌落度超限的混凝土禁止入仓，作为废料进行处理。③根据施工高峰期所需混凝土方量、现场实际场地的大小及尽量缩短混凝土运距为原则进行拌合站设计。积石峡水电站面板混凝土拌合站布置在坝顶EL1857平台，拌和机采用JS750搅拌机2台，PDL1200配料机一台，水泥、粉煤灰等采用人工添加，砂石料场地布置在拌和机侧面，3t工程车运输，运距水平最大距离为300m。
3.4 严把混凝土振捣质量关
加强质量意识，邀请专家对施工人员进行质量控制要点、重点的培训；混凝土振捣严格按规范要求执行，在每一层混凝土入仓后人工平仓，使每车混凝土在仓面上均匀分布，每层布料厚度为25cm～30cm，严禁出现骨料集中现象，并及时振捣。振捣间距小于40cm，深入下层混凝土不小于5cm。振捣器插入方向在滑模前沿铅垂向下。振捣时间以混凝土表面不再明显下沉，不出现气泡并泛浆时视为振捣密实，一般情况下每一处振捣时间控制在15～20s左右。
3.5 细化养护方案，确保养护质量
（1）完善养护设施
1）在混凝土浇筑一次抹面完成后，立即覆盖0.5mm厚塑料薄膜，二次抹面后覆盖气温低于5℃采用双布一膜复合土工膜进行保温保湿，气温高于5℃后采用土工布进行保温。
2）洒水系统布置：坝顶布设DN100钢管做纵向供水干管，沿每仓顶布设带有小孔的塑料软管接供水干管，长流水养护。
（2）落实责任，规范养护
为落实人员责任，项目部特成立了混凝土养护施工队，明确其职责和奖罚办法。紧随混凝土浇筑，养护人员严格按照养护方案进行覆盖和洒水；对已浇筑完成的面板，养护人员全天24小时进行检查，发现混凝土表面水分不足时及时补充水分，土工布覆盖不严密时及时覆盖，达到保温、保湿效果。不间断养护至下闸蓄水 。
4 结语
我们对积石峡水电站面板混凝土裂缝影响因素进行了前期策划控制，取得了施工前期小于目标值的裂缝控制成果。该工程共有面板36块，浇筑混凝土面积35516m2， 产生裂缝67条，裂缝率为2.0条/1000m2，裂缝情况如下：
裂缝归类 裂缝条数 裂缝长
裂缝宽度﹥0.1㎜且≤0.2㎜ 共50条 240.25m
裂缝宽度≤0.1㎜ 共13条 71.30m
裂缝宽度﹥0.2㎜ 共4条 21.75m
参考文献：
[1]国家能源局 《混凝土面板堆石坝工程施工规范》. DL/T5128-2009.
[2]水利部《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL 176-2007.
作者简介
黄建强（1971.7—），男，陕西省扶风县人，现工作于中国水电建设集团十五工程局有限公司，高级工程师，分公司副总经理，项目经理。长期主要从事水利水电施工与经营管理工作。
[关键词]面板混凝土 裂缝 控制措施
中图分类号：TV641.4；TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0180-01
1 前言
在已建面板堆石坝中，面板混凝土施工期裂缝是经常发生的质量问题。其主要原因是温度、湿度变化引起的拉应力、拉应变超过混凝土自身的抗拉应变所致。防止发生裂缝的措施主要从提高混凝土自身的抗裂能力和减小导致裂缝的破坏力两个方面入手。
2 工程概况
积石峡水电站位于青海省循化县境内的黄河干流积石峡出口处，是继龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡等大型梯级水电站之后的第五座水电站。坝顶长度为324.0m，坝顶宽度为10.0m，最大坝高103m，上游坡1：1.5，下游坡1：1.4～1：1.3，坝顶设有高度为5.2m的“L”墙与面板相接，坝顶高程1861.0m。面板设计分块共计36块，其中分缝6m宽16块，12m宽17块，坝右三角块5.86m，坝左三角块5.58m和坝左高趾墙一块4.47m，最大分缝长度172.4m，面板分块总长3910m，其中12m宽面板2160m，6m宽面板1750m。面板为不等厚结构，顶部厚30cm，下部厚58.8cm。
3 混凝土面板堆石坝防渗体裂缝施工控制措施
3.1 加强挤压墙表面处理
该工程采用混凝土挤压边墙，为减少挤压边墙对面板混凝土的约束而产生裂缝的可能性，我们对挤压墙表面进行了处理，具体做法为：在挤压墙表面按3m×3m方格网进行平整度测量，根据测量结果，对法线方向误差在+5cm以上的挤压墙进行打凿处理，对低于-5cm的部位进行砂浆补填，对于每层挤压墙搭接处出现大于1cm的错台进行削除并用砂浆抹平。然后在挤压墙表面喷涂1mm厚的阳离子乳化沥青，以减少面板接触面的摩阻和约束，防止应力集中，在挤压墙表面喷涂乳化沥青。
3.2 优化配合比
在面板混凝土配合比试验研究阶段通过对混凝土各种掺配材料的优选及掺配比例的拟定、混凝土抗裂能力分析和混凝土配合比的3天、7天的不同抗裂指标进行分析，从而确定推荐配合比。通过对推荐配合比进行多次试验，分析原材料、拌合物塌落度、含气量延时损失、抗裂及混凝土力学性能等多项指标最终确定了使用以下配合比已达到最佳混凝土配合比，见下表1。
3.3 严格控制混凝土拌制质量
（1）严格控制混凝土拌制时间
为了保证混凝土外加剂在拌制过程中充分搅拌均匀，保证混凝土施工质量，根据混凝土面板配合比试验，混凝土的投料顺序为砂石骨料、外加剂、水泥、粉煤灰、水，混凝土搅拌时间为150S。项目部在拌合机操作间安装了时间继电器和指示灯，以便操作人员对拌合时间的控制。
（2）严格控制混凝土坍落度
由于细集料含水量的不稳定，影响混凝土拌合物塌落度的控制难度。为保证细集料含水率的稳定性，我们采取：①对细集料在坝后另设存量较大的堆料仓，二次倒运至坝顶拌合站。②拌合站操作人员根据质检站提供的配料单及时调整加水量（加水时间控制）。对出现的塌落度超限的混凝土禁止入仓，作为废料进行处理。③根据施工高峰期所需混凝土方量、现场实际场地的大小及尽量缩短混凝土运距为原则进行拌合站设计。积石峡水电站面板混凝土拌合站布置在坝顶EL1857平台，拌和机采用JS750搅拌机2台，PDL1200配料机一台，水泥、粉煤灰等采用人工添加，砂石料场地布置在拌和机侧面，3t工程车运输，运距水平最大距离为300m。
3.4 严把混凝土振捣质量关
加强质量意识，邀请专家对施工人员进行质量控制要点、重点的培训；混凝土振捣严格按规范要求执行，在每一层混凝土入仓后人工平仓，使每车混凝土在仓面上均匀分布，每层布料厚度为25cm～30cm，严禁出现骨料集中现象，并及时振捣。振捣间距小于40cm，深入下层混凝土不小于5cm。振捣器插入方向在滑模前沿铅垂向下。振捣时间以混凝土表面不再明显下沉，不出现气泡并泛浆时视为振捣密实，一般情况下每一处振捣时间控制在15～20s左右。
3.5 细化养护方案，确保养护质量
（1）完善养护设施
1）在混凝土浇筑一次抹面完成后，立即覆盖0.5mm厚塑料薄膜，二次抹面后覆盖气温低于5℃采用双布一膜复合土工膜进行保温保湿，气温高于5℃后采用土工布进行保温。
2）洒水系统布置：坝顶布设DN100钢管做纵向供水干管，沿每仓顶布设带有小孔的塑料软管接供水干管，长流水养护。
（2）落实责任，规范养护
为落实人员责任，项目部特成立了混凝土养护施工队，明确其职责和奖罚办法。紧随混凝土浇筑，养护人员严格按照养护方案进行覆盖和洒水；对已浇筑完成的面板，养护人员全天24小时进行检查，发现混凝土表面水分不足时及时补充水分，土工布覆盖不严密时及时覆盖，达到保温、保湿效果。不间断养护至下闸蓄水 。
4 结语
我们对积石峡水电站面板混凝土裂缝影响因素进行了前期策划控制，取得了施工前期小于目标值的裂缝控制成果。该工程共有面板36块，浇筑混凝土面积35516m2， 产生裂缝67条，裂缝率为2.0条/1000m2，裂缝情况如下：
裂缝归类 裂缝条数 裂缝长
裂缝宽度﹥0.1㎜且≤0.2㎜ 共50条 240.25m
裂缝宽度≤0.1㎜ 共13条 71.30m
裂缝宽度﹥0.2㎜ 共4条 21.75m
参考文献：
[1]国家能源局 《混凝土面板堆石坝工程施工规范》. DL/T5128-2009.
[2]水利部《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL 176-2007.
作者简介
黄建强（1971.7—），男，陕西省扶风县人，现工作于中国水电建设集团十五工程局有限公司，高级工程师，分公司副总经理，项目经理。长期主要从事水利水电施工与经营管理工作。