关键词：大坝混凝土；混凝土面板；面板缺陷；缺陷修复
引言
北方地区大坝混凝土面板受到冻胀、冰推、冰拔与侵蚀破坏,南方地区大坝混凝土面板土面临碳化、侵蚀、霉变等问题,大多存在不同程度的损坏,面临修复与防护的问题。若不对破损部位加以处理,破损范围和深度将进一步加大,危及钢筋等结构受力物时,致使结构不稳定,同时影响混凝土结构防水抗渗性。根据混凝土面板的不同损坏情况,采用不同的修补防护材料与合理的施工工艺,对混凝土缺陷做到有效修复与防护。、
1大坝混凝土面板缺陷修复与防护相关概述
1.1混凝土面板技术特点
通过混凝土面板技术完成的水利水电工程，其主要是由坝体内部的堆石体和外部的混凝土面板组成大坝主体，由于组成堆石体的主要材料为大颗粒的砂石，虽然经过压实增加了整体密实度，但仍具有易变形和变形时间长的特点；而堆石体外部混凝土面板的物理性能与堆石体存在极大的差别，使得造成大坝病害的诱因更加复杂。这就是使用混凝土面板技术进行施工时，需要重视堆石体整体密实度和变形模量控制的原因，在施工时要保证堆石体与混凝土面板变形模量相互协调，才能避免物理性差异造成的病害。
1.2大坝混凝土面板缺陷修复与防护的重要性
混凝土面板堆石坝以堆石体为支承结构，其坝体堆石料是人工填筑散粒体，有极大非连续性，在坝体填筑完成混凝土面板浇筑到蓄水或水库运行期间，坝体填筑料仍会持续非线形沉降，此外，库水位升降造成水压力反复作用于面板，面板也会挤压填筑料体，由于刚性混凝土面板是线形弹性材料。与大坝填筑体非线性变形不一致，导致混凝土面板局部不再与填筑体连续接触，即混凝土面板下局部出现脱空，蓄水后，随着水位反复升降，水压力对脱空位置面板往复作用可能导致面板混凝土形成裂缝。裂缝严重时将会形成渗漏通道，给大坝造成巨大安全隐患，因此，对混凝土面板进行检测，查明面板与垫层间的脱空情况，对堆石坝安全具有重要意义。
2混凝土面板病害的种类和诱因
2.1混凝土面板病害种类
面板裂缝主要分为结构裂缝和非结构裂缝，结构裂缝主要产生原因为坝体不均匀沉降、地震、脱空等造成。收缩裂缝是混凝土收缩变形受到约束产生的拉应力大于混凝土抗拉强度引起的裂缝，按产生原因分为塑形收缩、温度收缩、干燥收缩、自生体积收缩，与面板浇筑完成后的养护环境息息相关。因此，后期养护对面板混凝土防裂具有重大影响。
2.2混凝土面板病害的诱因
第一，混凝土挤压造成的结构损坏。使用混凝土面板技术构筑的大坝，经常出现的病害之一就是面板结构出现损坏，其中一种诱因就是混凝土结构互相挤压出现的面板碎裂、面板损坏，这在我国天生桥一级、紫坪铺等水利工程中均有发生。且这种面板损坏根据受挤压方向的不同分为纵向面板碎裂和横向面板碎裂。大坝竣工后蓄水的初期阶段，由于大坝受水压的影响，坝体出现变形，在受力变形的过程中，局部区域的混凝土结构就会出现相互挤压，进而从坝顶开始向下出现碎裂，碎裂区域长度通常为大坝高度的2/3，通常出现碎裂的位置在压性垂直缝处。第二，环境因素对混凝土面板结构的损坏。混凝土结构开裂是混凝土结构类工程的常见质量问题，其主要是由于受到环境因素的影响，破坏了原有混凝土结构的完整性。在混凝土结构的养护期中，对温度和湿度都有较高的要求，浇筑完成的混凝土结构需要长时间阴干，阴干是为了保证混凝土中水分缓慢流失，进而保证混凝土的强度，但如果施工区域环境湿度较低，混凝土水分流失过快，就会出现混凝土干缩，影响混凝土的强度，易使混凝土结构出现干裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果施工区域在进行混凝土浇筑时环境温度较低，就会使混凝土内部水分冻结，水分因冻结而体积增大，进而出现热胀冷缩，引起混凝土结构开裂。混凝土面板结构出现裂缝，若不能得到及时修补，会在使用中因为受力的变化扩大裂缝的长度和深度，严重时加剧渗漏量，造成重大安全隐患，
3大坝混凝土面板缺陷修复与防护
3.1大坝混凝土面板缺陷化学灌浆技术
当前工程大坝混凝土面板缺陷主要采取化学灌浆技术进，其主要的目的是为了提高混凝土面板防渗能力，保证基础的坚固稳定，较多的应用与裂缝修补与填补的作业中。随着我国水利工程的大力发展，大大小小的工程建设有八万余个，这些水利工程所处地理环境不同，其受到的环境影响与产生的问题也千差万别。而渗漏与裂缝问题是普遍存在的一种现象，针对这种情况采用化学灌浆技术对坝体堤防进行修补能够起到很好的效果。化学灌浆技术工艺操作中主要涉及以下流程，从工程实际情况来看采用化学灌浆技术应该充分考虑砌体构件的受力情况与裂缝特征，从裂缝问题产生的原因入手，采用多种加固方法，常见的以表面修补法、灌浆法、结构加固法、填充法等多项内容为主，由于化学灌浆技术在应用中有着很好的附着性，能够起到有效的防水、防腐效果，这项技术被广泛应用到水利工程裂缝修补、加固中。在施工过程中对混凝土表面进行清扫，并用化学试剂做好清洁处理，确定混凝土裂缝的宽度、大小，在适当的地方进行混凝土浆液的灌浆作业，确保浆液贯穿裂缝的正反两面。用封闭胶进行裂缝封补操作，在此基础上通过机械将浆液灌入到裂缝中，在灌注胶初凝时写下灌浆器，在灌注胶凝固后拆除底座和封缝胶。需要注意的是，为了确保化学灌浆技术的质量安全，相关工作人员应该结合实际情况选择相适应的灌浆材料与化学材料。
3.2防渗面板抗裂功能与温度控制
首先是要重视混凝土的配比，通过不同材料的混合使用能够有效提高混凝土的抗裂能力，从而降低开裂的发生几率。其次，避免骨料直接暴晒在阳光之下，如果检测到骨料的温度较高，那么就需要进行降温处理。再次，如果是在夏天进行浇筑作业，就需要避开中午时间段，最好选择在早上和晚上进行，这样能避免温度过高的情况出现。另外，在进行混凝土运输工作时，为了避免运输过程中出现温度过高情况，因此需要对运输车进行隔热处理。最后，要控制好养护工作时防渗面的温度和湿润度，从而降低防渗面开裂的可能性。
3.4灌浆技术解决面板脱空过大和垫层位移问题
施工中为了避免大坝出现面板脱空过大的问题，可以利用灌浆技术对面板与堆石体间的区域进行灌浆，其具体施工过程如下：当发现水利工程出现面板脱空过大的情况时，可在面板脱空位置处钻孔，再利用检测设备对内部脱空情况进行检测，根据检测信息调配泥浆，以保证浆液的强度标准，将充分振捣的浆液灌入脱空位置，最终完成面板脱空区域的充填工作。另外，若大坝的垫层部分密实度无法保证，也可对垫层部分进行灌浆填补，以确保垫层的密实度，此法可有效防治蓄水期应力变化造成的垫层位移。利用灌浆技术，可以有效的减少面板脱空过大问题的产生，进而防治混凝土面板受挤压产生碎裂的病害。
结语
综上所述，在使用混凝土面板技术进行水利水电工程施工时，应对相关施工环节加以重视，保证坝体垫层和堆石体的压实质量，确保上下堆石体的变形一致，做好面板脱空的检测工作，再辅以相应的修补加固措施，可以有效的减少混凝土面板病害的发生，进而提升水利水电工程的整体质量。
参考文献
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论文作者:程鹏
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第20期
论文发表时间:2020/1/16
标签：混凝土论文; 面板论文; 大坝论文; 裂缝论文; 病害论文; 技术论文; 水利工程论文; 《建筑实践》2019年38卷第20期论文;