浅析面板混凝土坝面板施工的抗裂技术

浅析面板混凝土坝面板施工的抗裂技术

李昌云

李昌云

云南省丽江市华坪县水利局

摘要：面板混凝土坝面板容易出现裂缝问题，因而对面板抗裂技术的研究至关重要。现阶段，我国坝工建设取得了一定成就，然而，在施工的过程中，仍然存在着较多问题，阻碍了工程建设的更进一步发展。为有效实现面板抗裂，应积极探索新的抗裂技术，从而保障施工的质量。本文主要浅析面板混凝土坝面板抗裂技术，希望能为同行提供一点参考。

关键词：面板；混凝土；抗裂；技术

随着科技的发展，新兴工程施工技术不断出现，针对混凝土坝面板容易出现裂缝的问题，应根据工程施工的实际特点，综合从设计、施工、材料等方面采取相关措施，有效减少裂缝的产生。通常来说，面板裂缝又可以分为结构性及非结构性裂缝两种类型，非结构性裂缝可以通过对材料及施工工艺控制来解决，而结构性裂缝产生的原因多种多样，应切实保障坝工建设的施工质量，有效防止坝体发生变形。

一、混凝土面板产生裂缝机理

1、面板混凝土坝面板裂缝

近年来，随着科学技术的不断发展，筑坝技术也在不断突破和创新，随着新兴技术、设备及材料的应用，大坝高度也在逐渐增加[1]。目前来说，关于混凝土面板的力学性能研究逐渐深入，混凝土面板的抗裂能力也在逐渐增加。然而，在实际施工建设过程中，坝面仍然存在着裂缝的问题，因此需要对新兴抗裂技术进行探索。近年来，面板混凝土坝面发生裂缝现象屡见不鲜，应根据裂缝发生的原因，采用科学的方法进行防治。

2、影响面板抗裂能力的因素

通常来说，面板裂缝主要发生于水化热温升初期，裂缝包括结构性及非结构性裂缝两种类型，当沉陷逐渐保持在一定的稳定状态下，混凝土性能的控制就非常重要。概括来说，材料组成、施工工艺、养护条件等因素都会对面板抗裂能力产生一定影响。材料组成会直接影响到混凝土极限拉伸值，而施工工艺则与混凝土拉伸值变化幅度密切相关。通过对面板抗裂能力影响因素分析可知，要想有效防止面板发生裂缝，应主要从这几个方面着手，根据实际情况不同，选择合适的方法。面板抗裂能力的影响因素如下图1所示。

图1面板抗裂能力影响因素

在材料组成方面，骨料最大粒径通过改变水泥的单位体积用量，使混凝土的抗裂性受到影响，从而改变面板抗裂能力。作为混凝土的重要构成成分，水泥的种类不同，混凝土面板和易性也会出现不同，应尽量选择保水性较好的水泥，能够有效改变面板抗裂性能。砂石料的种类不同，混凝土性能也会不同，因而混凝土面板的抗裂性能也会明显不同。此外，外加剂掺量会对混凝土性能造成一定影响，有些外加剂会改善混凝土性能，从而有效减少裂缝的发生。

在施工工艺方面，拌和、运输、浇筑方式及气象条件都会对面板裂缝造成一定影响。因此，应严格要求施工技术，控制各个施工环节按照规范进行，这样才能有效防止裂缝。在对混凝土进行搅拌时，应严格控制各组分的百分比，不能认为进行更改。混凝土经拌制完成之后，一定要选择配套的运输工作，保障运输过程中的安全。混凝土浇筑也是需要注意的问题，对于大体积面板，应注意分层浇筑。此外，在施工过程中，天气状况也是需要注意的问题，应注意尽量避免在恶劣天气条件下进行工程施工，尤其是温度，一定要进行严格控制。

在施工完成之后，还应注意对混凝土面板进行养护，一旦养护不当，就会造成混凝土产生变形，从而会形成裂缝。例如，温度出现过高就会使混凝土发生温度变形，从而会改变混凝土力学性能，从而使混凝土产生裂缝。此时，可以根据混凝土裂缝的实际特点，选择合理的养护方式来避免混凝土面板发生裂缝。此外，养护时间也应加以控制，尤其是较为重要的混凝土面板部位，应重点对其养护，加长养护时间。

3、混凝土裂缝机理

通常来说，混凝土裂缝包括结构性裂缝及非结构性裂缝两种类型，其中，非结构性裂缝又被称为表面性裂缝。结构裂缝主要由坝体变形引起，面板与垫层脱空从而使面板的力学性能发生改变，容易造成裂缝。表面裂缝主要由塑性收缩、温度收缩、干燥收缩及自身收缩等原因造成。其中，塑性收缩主要发生在混凝土初凝之前，此时水泥处于较为稳定状态，没有较强的水化反应。一旦塑性收缩较为严重就会产生龟裂。混凝土水化放热过程会使温度逐渐升高，而温度变化会产生膨胀，从而会使混凝土内部产生应力，一旦温度变化过大就容易产生变形。干燥收缩变形主要与混凝土材料及养护条件等因素相关，一旦发生干缩，也会容易引起裂缝。此外，混凝土由于自身收缩等原因，也会产生裂缝。

二、面板混凝土坝面抗裂技术

1、表面裂缝防治

表面裂缝产生的原因多种多样，在对裂缝防治时，应根据产生裂缝的原因不同，采用科学的方法进行防治[2]。通常来说，主要从两个方面着手，即改进施工工艺和混凝土材料，从而满足安全规范需求，减少裂缝的发生。为有效控制表面裂缝，应从以下几个方面着手：第一，降低干缩应力集度。通常来说，干缩应力集度越大，面板拉应力峰值也会越大，因而降低干缩应力集度可以有效改变面板力学性能，减少裂缝。降低干缩应力集度应有效控制混凝土弹性模量，从而使混凝土抗裂韧性有效提高，减少裂缝的发生。骨料的外形及种类也会对混凝土性能产生一定影响，因此也应对骨料加以控制。第二，控制混凝土强度。混凝土强度与弹性模量有关，因而控制混凝土强度也是防治裂缝的有效措施。第三，减小面板约束。通过控制面板外约束应力，可以有效减少面板发生变形，从而有效防止裂缝。

2、结构性裂缝防治

要想有效控制结构性裂缝，应从以下几个方面做起：第一，坝基和坝坡的处理。岸坡地基应进行开挖清理，可以有效避免不均匀沉陷等现象的发生。建基面应确保不能出现反坡，在对岸坡进行处理时，应注意采取排水措施，避免雨水冲刷。坝基也应该按照规范进行防渗处理，应根据裂缝的大小进行注浆。第二，有效控制坝体填筑质量。应有效控制岩体强度及填筑密实度，有效落实坝体填筑工作，减少结构性裂缝。第三，大坝分期填筑施工。在大坝填筑过程中，应分期填筑，不仅能有效加快工程进度，而且可以有效控制结构裂缝等现象的发生。第四，采用双层面板技术。如果单层面板厚度不够，可以考虑使用双层面板，并在不同面板层之间采取相应的隔离措施，有效防止层间变形等现象的发生。

3、裂缝处理技术

通常来说，GB胶板或复合板表面封闭处理、化学灌浆技术、GB止水材料表面封闭处理等方法是较为常见的裂缝处理技术[3]。在进行裂缝处理时，应根据裂缝宽度的不同，选择合适的裂缝处理方法。当裂缝小于0.2mm时，应选择GB胶板表面封闭处理的方法，利用GB胶板粘贴在裂缝表面，并进行封边处理。而裂缝宽度大于0.2mm时，可以运用化学灌浆等技术对裂缝进行处理，应用化学灌浆技术需要钻孔，钻孔之后还应进行压水试验，在压水试验之后才能配置浆液，然后要对灌浆管进行封堵，应用化学灌浆技术最后也要进行表面封闭处理，并涂抹一定量的浓缩剂。

结语

本文主要浅要分析了混凝土坝面板产生裂缝的机理，并提出了抗裂技术及措施。在坝工建设过程中，受各种原因影响，混凝土面板会产生裂缝，裂缝可以分为表面裂缝及结构性裂缝两种类型，应根据施工的实际情况，采用科学的技术和方法防止裂缝的产生，从而促进混凝土坝建设事业的不断发展。

参考文献：

[1]周世谅.浅析碾压混凝土坝补偿收缩混凝土防渗面板裂缝问题[J].甘肃水利水电技术，2012，（3）：41-43.

[2]罗丙海.混凝土面板坝的修理技术[J].吉林农业，2013，（24）：78-78.

[3]赵庆，苗喆，李学强等.高寒、高蒸发地区面板坝钢筋混凝土面板防裂抗裂技术探讨[J].西北水电，2014，（4）：29-32.