关于混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术的研究

【摘要】随着我国水利事业建设进程的加深，坝类建筑工程大量增加，坝类施工技术也取得了长足的发展。但是由于这样或那样的原因，坝类建筑工程仍然存在不少问题，其中较为常见的就是混凝土面板裂缝问题。基于此，本文以混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术的研究为题，主要从混凝土面板裂缝介绍，混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术措施方面进行了分析与探讨。 
【关键词】坝类工程；混凝土面板裂缝；处理技术措施 
　　当前，我国应用范围最广泛，应用前景最好的坝类施工技术就是混凝土面板堆石坝筑坝技术。该筑坝技术具有诸多优点，主要有造价低廉、适应性强、安全性高等。但是受这样或那样因素影响，采用混凝土面板堆石坝技术筑坝的工程其混凝土面板仍存在裂缝问题。因此，对混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术措施进行研究非常有必要。 
　　1.混凝土面板裂缝介绍 
　　为了更好地加强混凝土面板堆石坝面板裂缝处理，作为施工人员必须对裂缝的类型以及特点有一个基本的认识，才能更好地采取有效的措施进行处理。在混凝土面板中，常见的裂缝主要有以下几种： 
　　1.1非结构性裂缝 
　　1.1.1塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝主要出现在以下情况：当混凝土面板处于塑性状态，且由于混凝土面板表层水分蒸发过快，导致其蒸发率大于沁水上升到混凝土面板表层的速度，在这一情况下最容易出现塑性收缩裂缝。造成塑性收缩裂缝出现的因素主要有高温、干燥的空气、大风、较高的混凝土温度等。塑性收缩裂缝通常出现在混凝土初凝之前。 
　　1.1.2温度收缩裂缝。温度收缩裂缝出现的主要原因是施工过程中水泥水化热不达标或是气温骤降，导致混凝土面板内外温差较大，从而引发温度应力的造成混凝土变形并在表面层形成拉应力，一旦形成的拉应力超过混凝土抗拉强度，裂缝就会产生[1]。 
　　1.1.3干燥收缩裂缝。干燥收缩裂缝出现的主要原因是混凝土凝结硬化时，混凝土内外部分水分蒸发速度不一致，混凝土内部蒸发速度比外部蒸发速度慢，导致混凝土不具备较高的湿度扩散系数，从而造成混凝土出现干缩变形情况，并在混凝土表面产生拉应力，一旦拉应力过大裂缝就会出现。 
　　1.2结构性裂缝 
　　结构性裂缝主要产生原因就是混凝土面板无法承受外力带来的作用而造成裂缝出现，具体表现在混凝土面板在水压力与自重作用下发生不均匀沉降或是水平位移，导致混凝土面板和垫层之间出现空隙，造成面板由于受力作用而发生变形，从而形成一种贯穿性裂缝。 
　　2.混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术措施 
　　2.1非结构性裂缝处理技术措施 
　　2.1.1不断优化混凝土性能。不断对混凝土性能进行合理优化，以此提高混凝土强度，增强混凝土抗裂性能。其具体表现在以下几方面：一是采用的水泥必须符合相关标准，应尽量采用低水化热、早强型水泥，且标号应大于32.5MPa的水泥。在混凝土拌制中添加这种水泥，能为混凝土的抗裂性能提高良好的保障。二是合理配制混凝土骨料，选择混凝土骨料时应选用线膨胀系数小的骨料，这样能有效防止由于温差变化导致混凝土体积出现变形情况。在配制混凝土骨料时，还应添加适量的掺合料，例如粉煤灰、石灰等，不仅能有效降低混凝土成本，还能提高混凝土抗拉性能。三是选用优质的混凝土添加剂，例如减水剂、引气剂等，以此防止混凝土发生快速干缩，提高混凝土抗裂性能。四是适量使用聚丙烯纤维混凝土，由于聚丙烯纤维混凝土具有耐久性强、体积稳定性高、防裂抗渗性能好等优点，在混凝土拌制中适量掺加聚丙烯纤维，不仅有助于抑制早期裂缝的出现和发展，还能提高混凝土的防裂抗渗性能。因而作为施工企业，必须在石坝面板施工过程中对混凝土的性能进行不断的强化，以此确保整个工程的质量，从而预防裂缝的出现[2]。 
　　2.1.2不断优化混凝土配合比。堆石坝施工人员应根据工程施工规范、设计要求，施工原材料使用情况，并结合工程实际情况对混凝土配合比进行择优配制。并在配制之前进行混凝土配比实验，以确保配比设计的科学性，与此同时还应对混凝土配合比的和易性，抗压、抗拉、抗折强度没，抗渗、抗冻指标以及极限拉伸值进行严格检测，从而配制出最优施工配合比，但必须在实际工程中结合实际针对性的选用水的加入量，并尽可能地选用水化热较低的水泥。 
　　2.1.3采用补偿收缩技术。造成混凝土早期裂缝出现的主要原因有温度变形、干缩变形，通常干缩变形的原因要大于温度变形。因此，采用补偿收缩技术，让混凝土适当膨胀，降低混凝土收缩程度，以此对收缩混凝土进行补偿，从而有效防止混凝土开裂[3]。 
　　2.2结构性裂缝处理技术措施 
　　2.2.1加强坝基、坝坡处理。加强坝基处理，在进行坝基施工时，应连续、平顺进行，并将开挖地基清理干净，以此防止地基不稳而出现不均匀沉陷情况，从而造成应力集中于混凝土面板上。加强坝坡处理，严格按照相关要求开挖坝坡，且开挖的坝坡应都是顺坡，严禁出现反坡情况，如果有反坡则必须及时处理成顺坡；严格按照施工设计要求开挖岸坡，确保岸坡坡度合格并清理干净；应在开挖的坝基底部铺设砂砾石层，且砂砾石层铺设范围和厚度应严格遵照设计要求。坝基填筑后应采用重型振动碾进行压实，直至压实密度符合设计标准，而后对坝基进行防渗处理，以此为大坝建成后的安全、正常运行奠定坚实的基础。 
　　2.2.2加强堆石体碾压质量控制。为了避免大坝堆石体发生变形，必须加强堆石体碾压质量控制，主要表现在对岩体强度及填筑密实度的控制，具体表现为以下几方面：一是进行大坝堆石区、垫层、过渡层填筑时，必须严格遵照相关原则进行施工；二是进行填筑施工时，必须是有计划、有配合且连续进行填筑；三是填筑坝面时，填筑的顺序应是从上游向下游铺料。 
　　2.2.3采用双层面板技术。采用双层面板技术就是在混凝土面板厚度不变的前提下，将混凝土面板设计为双层面板，而后采取隔离措施，使上下层面板功能分割，并去掉上下两层之间的约束，释放层间变形，从而降低面板拉应力，进一步增强面板防渗抗裂性能，达到延长使用寿命的目的。 
　　3.结语 
　　总之，本文对混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术措施进行了分析与探讨，具有十分重要的意义。不仅有助于提高混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术水平，降低工程成本，还能进一步确保工程质量，从而促进我国坝类建筑工程的可持续发展。因而作为新时期背景下的施工企业，必须紧密结合时代发展的需要，结合混凝土石坝面板裂缝的种类与特征，采取针对性的措施，才能尽可能地提高混凝土石坝的面板裂缝处理技术水平的提升，进而在确保整个工程质量的同时提高企业的经济效益，从而为实现企业的可持续发展铺平了道路。 
　　参考文献 
　　[1]栾宇东.松山混凝土面板堆石坝面板裂缝成因及处理研究[D].河海大学，2004. 
　　[2]马君寿.混凝土面板堆石坝面板发生裂缝问题刍议[J].大坝与安全，1991，Z1：1-6. 
　　[3]田科宏，田波，乔晓涛.混凝土面板堆石坝面板裂缝分析和处理工艺探索[J].中国建筑防水，2012，10：30-32+36.