摘要:水库大坝面板混凝土的完整性不仅直接影响水库大坝的安全使用,而且直接影响人们的生命财产安全,所以加强对水库大坝面板混凝土裂缝的防治具有重要的现实意义。本文主要从水库大坝面板混凝土裂缝原因、水库大坝面板混凝土裂缝的防治措施等方面进行简单分析,旨在为水库大坝的安全运行提供一定的理论依据。
关键词:大坝面板;混凝土;质量控制
引言
大坝面板混凝土一旦出現了裂痕,对大坝之后的蓄水能力以及运行维护有直接的影响,本文将分析大坝混凝土面板裂缝出现的原因,并对大坝面板混凝土质量控制方法及措施进行了探究。
一、水库大坝面板混凝土裂缝原因
1、设计或施工原因引起的裂缝
为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多四凸角,产生的四角应力易导致出现裂缝。混凝土配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度,这是造成混凝土开裂的重要原因。同时,混凝土养护是确保混凝土正常硬化的重要手段,养护条件的好坏直接影响裂缝的出现与否,同时,混凝土在浇筑施工过程中,漏振、振捣不均匀等都会影响混凝土的密实度等,进而影响混凝土结构的整体强度。
2、混凝土碱集料及钢筋锈蚀引起的裂缝
混凝土碱集料反应裂缝主要是指水泥的碱与骨料的活性二氧化硅发生化学反应即碱硅酸盐反应,反应生成物碱硅酸盐凝胶体积膨胀所引发的裂缝当选取的骨料碱性物质含量超标时,混凝土极易产生此类裂缝;钢筋表层被腐蚀后,会有大量的铁锈生成,这会直接增大钢筋所占的体积,这种情况下,钢筋会对外侧混凝土产生一定的压力,當这种压力大于混凝土自身的承受能力后,便会使混凝土保护层受到破损,使其产生纵向裂缝,进而导致混凝土产生裂缝。
二、大坝面板混凝土质量控制方法及措施
1、加强对混凝土配合比的优化
加强对混凝土粗细骨料的杂质检验工作,同时,加强对骨料产生二次污染的控制,这样不仅能够提高混凝土的质量,而且能够有效避免防渗施工对生态环境的破坏。加大粗骨料最大位径、调整好砂石颗位级配,有利于减少混凝土拌和需水量,从而减小混凝土的干缩性;而带棱角有麻面的碎石则较有利于混凝土的抗拉伸性,粗骨料岩石类碎石可以大大减少混凝土的干缩性和冷缩性,有效降低裂缝的产生。为了更好加强对混凝土配合比的优化,一般是将较低水泥量及较低发热量的水泥组合在一起。在实际的水库大坝混凝土施工过程中,要求混凝土水泥具有一定的高活性,同时也要求其水泥是低发热的,所以这对其中加入的高磨细度矿渣粉具有一定的要求,同时,干缩性能好的水泥也能够有效的提高大坝面板混凝土裂缝防治效果。混合料掺入水泥大多可以降低水泥发热量和延缓发热时间,这有利于延缓混凝土的温升过程;但有些混合材料也可延缓混凝土的强度发展或增大混凝土的干缩性,需要通过试验研究确定。外加剂对于混凝土的性状具有一定的作用,它能够提高混凝土的振捣密实度与浇筑的均匀度,同时,在对其进行使用过程中,应该加强对施工质量的管理,从而提高混凝土的抗裂、抗拉能力。
2、侧模制安控制
(1)侧模制作:制作时每块模板竖向用50×5mm角钢整体加固,内外共设六道,每道角钢(内外)上、下部设有螺栓穿孔共计6套螺栓拉锚杆组件,模板顶面安装∠50×50×5mm角钢作为滑模运行轨道,角钢轨道与侧面加固角钢焊接,每块模板接头,设置相邻模板联接板,加工后标识编号。每块模板用两个三角架(∠63×40×4mm)固定,每个三角架侧面设二道(或三道)螺栓穿孔,孔位与模板孔相对应。
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(2)模板安装:侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,每一块面板模板安装分三角块起始部分和全断面两部分同时进行。安装前模板表面涂刷脱模剂。侧模安装按照编号自下而上的顺序进行,依据分缝设计线和测量放线,安装模板,对号入座,模板与固定三角架底部加楔调整,然后将三角架用Ф22mm长35cm钢钎固定于垫层护面。
3、混凝土浇筑时温度控制
混凝土在荷载下有了明确的防治措施,在温缩的裂缝下同样也要采取一定的防治措施,首先要正确的安排浇筑作业,使得浇筑作业能用连续进行减少窝工的情况,减少冷接缝,这就是正确的浇筑方案能一定的预防裂缝的产生,在预防中我们要用《混凝土项目浇筑及验收规范》来要求,在具体问题具体分析再结合当时的情况比如说气候和水文等条件再和选择的水库大坝等级来确定混凝土的类型,这样可以减少或者使得混凝土面层温度收缩裂缝消失。夏季温度较高期间一般的混凝土结构不低于6°,所以需要确保混凝土浇筑的温度,在混凝土进行搅拌的时候需要使用小石子、砂子等材料混合搅拌进行预热,夏季中午太热时就把混凝土浇筑安排在早晨8点到12点,中午温度过高,一般处于休息时段,下午从5点在开始一直到晚上天黑的时候,由于新疆吐鲁番特殊的天气温度与环境,白天与晚上温差较大,夏季白天时长较长,所以新疆吐鲁番混凝土浇筑时间跨度比较大,气温高,对于混凝土结构有很高的要求。
混凝土的混合材料应力和松弛赶不上温度的增长,在温度突然变化时,混凝土就是相对于的收缩而这收缩的混凝土强度,如果混凝土收缩程度大于项目所以材料混凝土面板承受的应力或者抗拉应力时,那么就超过了混凝土的极限超过了产生开裂的极限劲度,导致混凝土面板开裂。
一般的降温在其范围内,如果因为材料的限制或者在当地条件的不允许情况下,或者没有优质的混凝土下,我们根据知识来采用可以聚合物或者使用一定量的添加剂来使得混凝土在高温的情况有着更加稳定的性能和在低温下同样有着抗裂的性能。在对混凝土进行搅拌的过程中,每半个小时温度就为上升1.5°左右,所以需要使用隔热板对混凝土进行降温处理。
为了防止大坝出现裂缝,新疆吐鲁番市煤窑沟水库大坝工程混凝土面板澆筑可以采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量,夏季浇筑时适当的减少浇筑厚度,尽快为面板散热。
大坝是整体进行浇筑的,在浇筑时可以在混凝土面板下预埋水管,在浇筑之后尽快在水管中注入冷水,为混凝土面板内部进行散热,但是在散热过程中要注意的不能造成面板出现温度急剧下降的情况,温度变化过大也会导致温度应力下降,降低大坝面板的荷载能力。
4、混凝土平仓及振捣
每一层混凝土入仓后人工平仓,每层布料厚度应为25cm-30cm,严禁出现骨料集中现象,并及时振捣。止水部位混凝土振捣采用Ф30mm振捣器,范围为1.5m,辅以人工布料填塞,确保止水周围混凝土浇筑密实,严防损伤铜止水及橡胶止水带;中间部位混凝土采用Ф80mm变频式振捣器振捣,振捣时振捣器不得触及滑模、钢筋、止水片,振捣器插入方向必须在滑模前沿铅垂向下,严禁靠模板振捣和顺坡面伸入滑模底下进行振捣,以防飘模、跑模及影响钢筋握裹效果,振捣间距在40cm以内,深入下层混凝土不小于5cm。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。
结语
水库面板是堆石坝防止渗漏、保证大坝安全运行的第一屏障,防止或消除裂缝是当今面板坝设计和施工中的一个重要课题。本文根据水库大坝混凝土面板施工的实践,主要从现场施工过程中的具体技术方面介绍了大坝面板混凝土产生裂缝的控制措施。
参考文献:
[1] 郝巨涛,丁德全,黄昊,傅元茂.半城子水库沥青混凝土面板坝的现状及相关问题探讨[J].水力发电,2016,(5).
[2] 吴立新.峡口水库沥青混凝土面板的施工与试验[J].石油沥青,2015,(1).
论文作者:杨鑫鑫
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/21
标签:混凝土论文; 大坝论文; 裂缝论文; 面板论文; 水库论文; 骨料论文; 模板论文; 《建筑模拟》2018年第2期论文;