积石峡面板堆石坝混凝土面板防裂技术措施

摘要：砼面板堆石坝是土石坝中主要坝型之一，而混凝土面板是面板堆石坝的防渗结构，面板混凝土裂缝的产生，将大大降低其防渗效果，对电站的安全运行产生重大隐患，如何降低面板混凝土裂缝，有效控制面板裂缝是面板堆石坝工程技术发展的课题。

关键词：堆石坝面板防裂技术措施

中图分类号： TV641文献标识码：A

1 概况

积石峡水电站为混凝土面板堆石坝工程，坝顶高程为1861.0m，最大坝高101m，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，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。

面板混凝土受施工环境、施工方法、工艺等因素影响，裂缝产生的原因复杂、时间跨度大，为了降低面板裂缝，积石峡水电站在施工过程中，主要采取以下几个技术措施。

2 面板混凝土配合比设计

积石峡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现场试验，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施工配合比（见表1），并对施工过程中混凝土施工性能控制指标、内外温差控制给出了指导意见。

表 1面板混凝土施工配合比

试验

编号 水胶

比 砂率

% 每方混凝土用量(kg/m3) 减水剂% 引气剂/万 增密

剂%

水 水泥 粉煤灰 砂子 小石 中石 博特 黄河 博特 黄河

H17 0.40 38 122 229 76 769 627 627 0.6 / 1.2 / 2.0

H35 0.40 39 115 216 72 803 628 628 / 0.6 / 0.5 2.0

施工过程中，使用试验编号H17（江苏博特外加剂）配合比的面板23仓，使用试验编号H35（山西黄河外加剂）配合比的面板13仓。

3 优化施工方案

3.1 设置坝顶拌合站

缩短混凝土运距，减少塌落度损失。为了缩短面板混凝土的运距，经过项目部前期现场勘查讨论，在坝顶右岸建立混凝土拌合站，拌和机采用2台JS750，配料机采用1台PDL1600 ，理论生产量为每小时35m3，拌合站距混凝土入仓口最大水平距离约300m。

3.2完善养护措施

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，气温低于5℃覆盖采用双布一膜复合土工膜进行保温保湿覆盖，气温高于5℃后采用土工布进行保温覆盖。

洒水系统布置：沿坝顶设DN100钢管做纵向供水干管，每仓顶均匀布设有小孔的塑料软管接供水干管长流水（气温高于5℃）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（膜）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 。

3.3 加强上游坡面处理

为减少上游坡面对面板混凝土的约束而产生裂缝的可能性，积石峡水电站对上游坡面进行了处理，具体做法为：在上游坡面按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以上的坡面进行打凿处理，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的大于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,以减少面板接触基面的摩阻和约束，防止应力集中。

4 加强施工过程控制

4.1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。

4.2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，积石峡水电站主要采取的措施为：①对细集料进行在坝后另设存量较大的堆料仓，二次倒运至坝顶拌合站。②拌合站操作人员对每一批细集料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。

4.3严把混凝土振捣质量关

加强现场施工人员的质量意识，特邀局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。

4.4 加强技术交底，使施工人员明确各施工工序

面板混凝土施工前，积石峡水电站邀请专家分别对面板施工前的准备（包括基础面清理；周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止水修复；挤压墙脱空检查及坡面处理；挤压墙层面阳离子乳化沥青喷涂；止水安装等）、钢筋安装、模板制安、混凝土浇筑、养护等做了详细的交底，积石峡水电站在面板施工中，共进行施工技术交底4次。

4.5 对面板试验块施工中存在的问题，及时总结整改

2010年3月15日10：20，积石峡水电站面板试验块3#面板开仓，2010年3月16日5：00收仓，根据3#面板混凝土试验块中出现的飘模、振捣不规范、混凝土拌合控制不到位等施工问题，项目部采取了相应的整改措施进行整改，并对现场施工人员进行了再次交底说明，以达到面板施工规范化，保证后续面板混凝土浇筑质量。

5 结论

积石峡水电站共有面板36块，浇筑混凝土面积35516m2, 产生裂缝71条，裂缝率为2.0条/1000m2,其中裂缝宽度﹥0.1㎜且≤0.2㎜共54条，裂缝长度共计270.25m；裂缝宽度≤0.1㎜共13条，裂缝长度共计71.30m；裂缝宽度﹥0.2㎜共4条，裂缝长度共计21.75m。

李平平（1983—），男，汉族，陕西省咸阳市，工程师，主要从事施工及管理工作。