淺議九峰水庫(kù)面板混凝土裂縫控制

趙海洋

(浙江廣川工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310020)

1 工程概況

金華九峰水庫(kù)攔河壩型式為混凝土面板堆石壩,壩頂高程為148.5m,防浪墻底高程為144 m,頂高程為149.6 m,趾板底高程82.0m,最大壩高66.5m。壩頂長(zhǎng)382m,寬6.0m。上下游壩坡坡比均為 1∶1.3。大壩防滲體系由鋼筋混凝土防滲面板、防浪墻、趾板、岸墻、防滲帷幕及分縫間的止水等組成。面板采用C25F100W 8鋼筋混凝土,與防浪墻相接,底部座落于混凝土趾板上。面板垂直縫間距為12m,面板厚度40 cm。周邊縫設(shè)2道止水,底部為止水銅片,頂部為SR塑性嵌縫填料止水。面板垂直縫設(shè)1道銅片止水,防浪墻與混凝土防滲面板相接。

2 混凝土面板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本工程混凝土面板從左向右共分為32塊,板寬均為12 m,最大面板長(zhǎng)100.5m,總面積28 334m2,總量約11 311 m3。面板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C25F100W 8。面板上下等厚,均為40 cm,面板采用單層雙向配筋,縱向配置Ф20,間距20 cm,水平向配置Ф20,鋼筋間距20 cm。

3 施工中控制面板混凝土裂縫產(chǎn)生采取的主要技術(shù)措施

3.1 嚴(yán)格控制壩體填筑質(zhì)量及混凝土澆筑質(zhì)量

為保證面板混凝土的澆筑質(zhì)量,盡量減少面板混凝土產(chǎn)生裂縫,在施工中主要采取了以下幾方面的技術(shù)措施:①大壩填筑過(guò)程中,采用大功率碾壓機(jī)械(20T振動(dòng)碾)碾壓,對(duì)碾壓參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證了壩體填筑質(zhì)量,壩體碾壓密實(shí)可以減少后期沉降;②大壩從壩體填筑完畢至面板混凝土開始澆筑時(shí)已有6個(gè)多月時(shí)間,給壩體充分預(yù)留了沉降時(shí)間,壩體施工期沉降已趨于穩(wěn)定。保證壩體填筑質(zhì)量和壩體預(yù)沉降措施,為減少因壩體不均勻沉降造成混凝土面板裂縫創(chuàng)造了條件;③因薄層混凝土施工質(zhì)量受氣溫和晝夜溫差影響較大,為此面板混凝土澆筑安排在10月初進(jìn)行,施工時(shí)間為3個(gè)月;④減少基礎(chǔ)墊層面對(duì)面板混凝土的約束,墊層坡面采用M10砂漿抹面,同時(shí)嚴(yán)格控制坡面砂漿表面平整度,平整度采用3 m×3 m方格網(wǎng)控制,控制允許偏差值為+5～-8 cm。在砂漿抹面之前,先對(duì)墊層坡面進(jìn)行斜坡碾壓,碾壓經(jīng)抽檢合格后,開始進(jìn)行墊層固坡砂漿施工;⑤為減少由于基礎(chǔ)約束產(chǎn)生裂縫,面板鋼筋架立筋全部采用板凳筋,直接支撐在砂漿表面,不嵌入砂漿墊層內(nèi),間距控制在2m×2m范圍內(nèi);⑥面板混凝土澆筑采用跳倉(cāng)澆筑,為防止先澆筑面板塊側(cè)面對(duì)后澆筑塊產(chǎn)生約束,施工中嚴(yán)格加固側(cè)模板,確?；炷羵?cè)面的垂直度和平整度,對(duì)拉接鋼筋嚴(yán)格割除干凈,并涂刷3 mm厚瀝青。

3.2 優(yōu)化混凝土配合比

3.2.1 混凝土配合比

面板混凝土配合比采用中國(guó)水利水電第十二工程局施工科學(xué)研究所提供的混凝土配合比,共做了3組,其中推薦使用的混凝土配合比及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 九峰水庫(kù)面板混凝土推薦配合比表

表2 九峰水庫(kù)面板混凝土推薦配合比試驗(yàn)結(jié)果表

混凝土配合比中水泥選用金華尖峰集團(tuán)生產(chǎn)的42.5R普通硅酸鹽水泥;砂石骨料為當(dāng)?shù)貛?kù)區(qū)內(nèi)篩分的天然骨料,選用球形粒形、吸水率低、空隙率小的潔凈骨料,級(jí)配為二級(jí)配;粉煤灰選用蘭溪熱電廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)粉煤灰,密度2.72 g/cm3,比表面積413.1m2/kg。外加劑選用河北水利水電工程局生產(chǎn)的防裂劑、NMR高效減水劑、BLY引氣劑。

配合比中1m3混凝土用水泥265kg,水泥用量較低,粉煤灰摻量較高,用量55 kg。水泥用量的減少和粉煤灰摻量的增加,降低了混凝土水化熱,改善了混凝土抗裂性,由于粉煤灰比表面積大于水泥,顆粒比水泥細(xì),起到了填充水泥及砂料的孔隙作用,增加了混凝土的密實(shí)度,提高了混凝土抗?jié)B、抗凍性能。

混凝土水灰比為0.33,水灰比比較低,水灰比高低在很大程度上決定混凝土的抗?jié)B性,隨著水灰比的減少,混凝土密實(shí)度增加,滲透性降低?；炷撂涠?1mm,控制在較低值,保證了混凝土拌和物具有良好的粘聚性和保水性。

3.2.2 混凝土拌和質(zhì)量控制

(1)材料控制?；炷猎牧蠂?yán)格按照施工配合比進(jìn)行準(zhǔn)確稱量,施工控制最大允許偏差必須符合下列規(guī)定(按重量計(jì)):膠凝材料(水泥、礦物摻合料等)±1%;專用復(fù)合外加劑±1%;粗、細(xì)骨料±2%;拌合用水±1%。

(2)配合比控制。攪拌混凝土前嚴(yán)格測(cè)定粗 (細(xì))骨料的含水率,準(zhǔn)確測(cè)定因天氣變化而引起的粗(細(xì))骨料含水量變化,以便及時(shí)調(diào)整混凝土施工配合比。含水率每班抽測(cè)2次,雨天隨時(shí)抽測(cè)。

3.3 加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制,完善施工工藝

為確保面板混凝土澆筑質(zhì)量,施工單位在拌和站、壩面卸料點(diǎn)及澆筑倉(cāng)面都配有專職試驗(yàn)員、質(zhì)檢員進(jìn)行檢測(cè)。在拌和站對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè),合格后方可投入使用,在投料過(guò)程中嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行拌制,嚴(yán)格控制混凝土坍落度,倉(cāng)面坍落度要求控制在5 cm以下,倉(cāng)面和機(jī)口質(zhì)檢員隨時(shí)抽樣檢查混凝土坍落度,掌握由于氣候、溫度的變化對(duì)坍落度產(chǎn)生的影響及變化規(guī)律。加強(qiáng)混凝土2次收面壓光,盡量減少裂縫產(chǎn)生。

3.4 加強(qiáng)面板混凝土的覆蓋及養(yǎng)護(hù)工作

為保護(hù)新澆筑混凝土不受風(fēng)雨及外界氣候的影響,在滑模架后部拖掛長(zhǎng)10～15m,寬14 m的塑料布,起到保溫、保濕作用,并及時(shí)用毛毯覆蓋,灑水保濕。在壩頂設(shè)有自來(lái)水管,通過(guò)多孔水管連續(xù)流水,實(shí)行24 h養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期不少于90 d。

4 結(jié) 語(yǔ)

為了控制和減少面板混凝土裂縫,從設(shè)計(jì)、施工等各方面要做到綜合考慮,采取綜合措施減少裂縫的產(chǎn)生,一方面要提高混凝土自身的抗裂性能,優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì),并與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相結(jié)合;另一方面要采取好的施工工藝,嚴(yán)格控制混凝土施工質(zhì)量,加強(qiáng)面板混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,對(duì)減少混凝土面板裂縫產(chǎn)生起到非常重要的作用。