枫林水利枢纽工程混凝土面板裂缝控制.pdf

工程施工 东北水利水电 2 0 1 0 年第 9 期 文章编号 1 0 0 2 0 6 2 4 ( 2 0 1 0 ) 0 9 0 0 2 6 0 2 枫林水利枢纽工程混凝土面板裂缝控制 张 国东 ( 吉林省地方水 电有限公司 ， 吉林 长春 1 3 0 0 2 2 ) 【 摘要】文章在对枫林水利枢纽工程混凝土面板结构进行介绍的基础上。提出了合理控制面 板裂缝的方法， 就控制面板裂缝的有效途径进行了阐述。 关键词面板裂缝； 控制； 枫林水利枢纽 【 中图分类号】 T V 6 9 8 2 3 1 文献标识码】 B 1 概述 吉林省抚松县枫林水利枢纽工程位 于漫江中 游 ， 坝址以上河道长 6 3 1 k m。控制流域面积 1 0 9 4 k m 2 。枫林 水利枢 纽工程装机容量 3 2 0 0 0 k W ， 设 计年发 电量 1 0 5 4 0 8 2 k W h ，总库容 3 0 6 8 3 4万 。主要建筑物 由钢筋混凝 土面板堆石坝、 岸边式 溢洪道、 发 电引水系统 、 电站厂房、 升压 站等组成 。 该 工程 以发 电为主 ， 兼 有防洪、 养鱼 、 旅 游和森林 防火用水等综合利 用的水利枢纽工程。 枢纽混 凝土面板 结构 型式、边界条件等 与其 它混凝土结构有较 大差异 。这种差异使 面板裂缝 受混凝土干缩 、 温度变化及地基沉降的影响更大。 若支撑混凝土面板的垫层坡面平整度不够 ，凹凸 不平 ， 则面板 在同一高 程的厚度就不一样 ， 面板柔 性会降低， 抗拉能力随之减弱； 若各区填筑密度达 不到设计要求 ， 则可能产 生不均匀沉降 ， 面板 随之 被破坏 。混凝 土面板裂缝有 明确的规范要 求 ， 超过 规范值 ， 虽只是少数板块的个别裂缝， 若不及时修 补 ， 裂缝会慢 慢变大 ， 各填筑 区中的细料 随渗 水慢 慢流走， 最后会有垮坝的危险。 2 支撑混凝土面板堆石体的控制 混凝土面板是浇筑在坡度为 1 ： 1 4 垫层坡面 上的薄混凝土板， 面板裂缝受堆石体的位移、 沉降 影响较大，特别是地基不均匀沉降或局部填筑密 2 6 度 没有达 到要求 而导致 的不 均匀沉 降 影响则 更 大。为避免裂缝的产生或裂缝的发展 ， 面板混凝土 浇筑应在堆石体 ( 垫层 区、 过渡 区、 堆石区 ) 基本完 成施工期的沉降后再进行 ，各种填筑料 的填筑 密 度应不低于设计指标，垫层坡面的平整度与压实 度应达到规范要求。 3 面板 混凝 土的原材料控 制 混凝 土面板除在设计上要合理配筋、 分块外 ， 混凝土原材料的选择是控 制面板裂缝 的主要措施 之一。混凝土原材料的优劣极其配合 比的选择 ， 对 面板的抗裂性能影响较大。 3 1外加剂的选择 通 常要在面板混凝土配合 比中掺减水剂和 引 气 剂 ， 用以提高混凝土的和易性 、 不透水性和抗裂 性。外加剂应选用多个品牌的产品进行配合比实 验比较 ，从 中选 出满足设计和施工要求 以及 对面 板抗裂最为有利的外加剂。 3 2 水 泥 的选 择 面板混凝土应选 用干缩小、水化热低 的硅酸 盐水泥 ， 且标号的选用宜高不宜低。因为配置相同 等级的混凝土时，用高标号要比用低标号节省水 泥 ， 对混凝土减少干缩有利。 S L 4 9 9 4 ( 混凝土面板 堆石坝施工规范 ) 规定 ： 面板 混凝土 用水泥强度等 级应不低于 3 2 5 。故对有条件的工程 ， 特别是高坝 2 0 1 0年第 9期 东北水利水电 工程施工 应尽量选 用 P 0 4 2 5强度等 级的水 泥或更高强 度 等级的水泥来配置 面板混凝 土。 3 3 粗细骨料的选择 由于混凝土面板所具有的特殊性，粗细骨料 除应满足 S D J 2 0 7 8 2 ( 水工混凝土施工规范 要求 外 ， 还有一些特殊要求。为减少面板混凝土因温度 和干缩产生的拉应 力， 提 高其抗裂性 ， 应尽量采用 热膨胀 系数小 的云 母 岩生 产 的人 工料或 天然 骨 料 ， 使因温度 变化引起 的拉应 力和拉 应变尽量小。 砂的粗细程度控制在 3 + 0 2 较为合理。面板混凝 土中采用坚硬 致密、热膨胀系数小的灰岩轧制成 粗细骨料 。 4 面板施工 的质量控 制 4 1 面板施工段的选择 面板施工时段的选择 实际上是 面板浇筑 时环 境温度和湿度的选择。施工时 由于模版漏水 ， 骨料 的吸水 或者 蒸发等使未凝 固的面板 混凝 土脱水 ， 引起与脱水容积大体 相等 的收缩 ； 同时 ， 这种收缩 又受到基础 、 模板 、 钢筋等的约束 而产 生拉 应 力。 此时 ， 混凝土的抗拉强度几乎为零， 易产生裂缝。 面 板浇筑 时若 环境 温度高会导致 混凝土温度 高 ， 使 表面水分急剧蒸发。为减 少未凝 固混凝土水分过 多蒸发 ， 防止面板开裂 ， 面板 的最佳施工温度应 控 制在 2 2 C 左右 ， 湿度应控 制在 7 0 以上。 4 2 面板混凝土生产 运输 浇筑的质最控制 原材料配料准确与否是 面板 裂缝控 制的又一 重要环节。骨料入斗允许误差 2 ， 加水量允许误 差1 ， 施工单位应严格过磅称量原材料。超出误 差范围的配料状态下 ，生产 出的混凝土质量是极 不稳定的。任何 用途的混凝土都要求拌和均 匀 ， 而 面板混凝土更应强调拌和的均匀性 ，以保证 其面 板有较高的延伸性 ， 提高抗裂性能。 为保证混凝 土在运输 过程 中不发生分 离 、 漏 浆 、 严重泌水或过 多降低坍落度 ， 应尽 量减少 运输 时间 ， 尽快入仓 。入仓混凝土应及 时振捣 ， 以使混 凝 土密实并紧贴垫层。铺料间隙时间要符合设计 要求 ， 以免造成施工冷缝而留下产生裂缝的隐患。 5 新浇面板 混凝土 裂缝 的控 制 面板 的养护 ， 特 别是面板 的早 期养护 ， 对防止 面板裂缝尤为重要 。养护好的混凝土面板 ， 除强度 增长较 快外 ， 还可降低 因干缩产生裂缝的程度。 养护湿度为 7 0 的混凝土较养护湿度 为 9 0 的混凝土所测各龄 期干缩大 ， 其平均值前者是后者 的近 2倍。 从而说 明混凝土早期养护对减少混凝土 干缩 、防止面板 开裂有利。在气温骤 变的情况下 ， 面板承受较大的温度梯度 ， 使面板产生拉应力。 处于水中的面板混凝土较暴露于空气 中的面 板 混凝 土胀缩变形小 ，硬化中或硬化后的混凝土 面板如果能避免直接暴露于空气 中，对防止裂缝 极为有利。 为防止面板裂缝 ，面板 自拉模起就 应加强养 护和保护。 拉模抹面处理后覆盖草袋并洒水养护， 面板浇筑期可在草袋上洒水养护，面板浇筑结束 可采用洒水花管进行 自流养护 ，并尽可能养 护至 水库蓄水。 【 收稿 日期】 2 0 1 0 0 5 1 7 ( 上 接 第 9页 ) 程施工 中得 到推广和应用。大伙 房水库输水工程 I B M 施 工过程 中， 在遭遇 塑性 变形等不 良地质条 件 的情况下， 围岩洞段 的处理措施与监测设计 ， 经 过现场实践和各类监测数据表 明 ：在确保隧洞施 工安全 、 加快 T B M 掘进速度、 控制隧洞施工成本、 保证工程质量等方面都取得了良好的效果。 参 考 文 献 1 魏永庆， 杜士斌 大断面超长输水隧洞的施工特点 I 水利水电技术， 2 0 0 6 ， ( 3 ) ： 8 1 1 2 姚志国。 杜士斌 超长隧洞 T B M 施工段设置中间施工 支洞的必要性 门 水利水电技术， 2 0 0 6 ， ( 4 ) ： 3 O 一 3 1 8 0 0 H 7 0 0 尝 6 0 0 5 0 0 4 0 0 垂 1 0 0 00 o 图 6 R , - 4 一O 1钢筋应力过程 曲线 【 收稿 日期】 2 0 1 0 0 6 0 8 4 5O 4 00 3 50 3 0O 2 5 0 2 0 O 1 5 0 1 0 0 5 O 0 0 O 2 7 - 明