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摘要:近些年来,中国坝类工程发展得如火如荼,因此,坝类施工技术也成了人们关注的焦点。工程量在不断加大,技术也需要做到与时俱进,在大大小小的工程之中,问题还是会频频发生的。比如混凝土面板裂缝。造成裂缝的原因有很多,裂缝的种类也各不相同,混凝土性能的好坏与裂缝的产生息息相关。因此,本文首先对混凝土面板堆石坝进行了简述,接着介绍了混凝土面板裂缝的具体分类和原理,以及产生的原因,然后提出了解决措施,旨在提高混凝土性能和混凝土面板的功能。
关键词:坝类工程;混凝土面板裂缝;处理;性能
引言
混凝土面板堆石坝具有一定的发展历史,其主要的支持结构就是堆石体,然后浇筑混凝土面板起到防止渗漏的作用。鉴于该技术的优势较多,目前,中国在混凝土面板堆石坝施工技术方面应用得比较广泛。为了提高坝类施工质量,本文主要介绍了混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术,通过相关技术的处理,有效提高混凝土性能和混凝土面板的质量。
一、混凝土面板堆石坝简述
由于浇筑的防渗面板在堆石体上部分,就会具备良好的承载能力。混凝土面板堆石坝的整体抗震性能良好,不容易变形,尽管可能会因地震导致裂缝,但不会出现崩溃的现象。混凝土面板堆石坝施工不会轻易受到环境的影响,坝坡的稳定性较好[1]。
混凝土面板堆石坝的面板主要起到防止渗漏的作用,坝体则需要重点关注材料的选择,结合不同的施工工艺选择合适的材料。座垫是在面板周边、坐落在地基上的混凝土结构。针对不同高度的坝体,面板采用不同的施工方式,然后实行混凝土浇筑。
二、混凝土面板裂缝
混凝土面板出现裂缝将会影响到坝体施工质量。那么就需要了解裂缝的原理和分类,这样才能根据不同的裂缝采取处理措施,提高施工质量。目前,混凝土面板常见裂缝类型有两种,分别是非结构性裂缝和结构性裂缝[2],如下表所示。
1、非结构性裂缝
第一,塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝出现的原理主要是混凝土面板表层干燥,而且整个面板呈塑性,一旦表层过分干燥,就会出现该种裂缝方形式。导致面板表层干燥因素有很多,比如空气干燥,温度过高,或者混凝土温度高。塑性收缩裂缝出现的时间可能会比较早,需要高度关注。
第二,温度收缩裂缝。该裂缝出现的原因主要就是由于温度的变化导致的。气温缘故导致混凝土面板的内外出现了较大的温差,这种温差会导致混凝土原有的形态发生变化,其抗强度会受到温度应力的影响,随着温度应力的不断增大,强度会越来越弱,最终导致开裂。
第三,干燥收缩裂缝。之所以会出现这种情况,主要是因为混凝土凝固时内外水分蒸发步调不一致,这样就会出现变形和裂缝[3]。
2、结构性裂缝
之所以会出现这种裂缝,主要就是因为外力对面板的影响已经远远超过其自身的承受能力,在强大外力的作用下,混凝土面板会发生不均匀沉降或是水平位移,其空出来的部位会引发面板出现裂缝,这种裂缝就是结构性裂缝。
三、解决措施
1、非结构性裂缝处理技术措施
第一,为了防止非结构性裂缝的出现,就要找到问题出现的源头。混凝土性能不良,是出现非结构性裂缝是原因之一,因此就要提高其性能。由于温差大导致混凝土的强度下降,就要想方设法提高其强度。首先是水泥的选择,最好能够选择水化热比较低的水泥,这样可以提高混凝土的强度,减少混凝土裂缝的情况。其次,要合理配制混凝土骨料。骨料的膨胀系数不要太大,这样就可以大大减少其因温度变化而产生的不良影响。混凝土骨料配制还需要考虑到到其抗拉强度的提升,拌入粉石灰等材料是不错的选择。然后,为了防止混凝土变形,收缩,可选用合格的添加剂。另外,在混凝土的类型选择上,最好要选择强度高、稳定性能强的材料,比如聚丙烯纤维混凝土就可以减少塑性收缩裂缝的出现,还可以有效防止渗漏。非结构裂缝的避免需要从源头入手,如果从一开始就能够保证高质量混凝土参与浇筑,那么就会大大减少出现裂缝的可能性[4]。
第二,优化混凝土配合比例。混凝土配合比例是否合理科学,也将关系到混凝土面板的质量。不同的工程有不同的配比要求,要结合实际情况选择相应的水泥和用水量。配比要有严格的理论依据和实验基础,要考虑到施工的材料和要求,并对配比的重要指标严格检测。只有这样才能够配置出比例适当的混凝土。在确保混凝土性能的前提下进行混凝土配比优化,就可以帮助混凝土面板获得更加良好的性能,减少开裂的可能性,从而提升坝体质量。
第三,补偿收缩技术的应用。补偿收缩技术是一种减缓混凝土不断干缩的技术,赋予混凝土膨胀的能力,从而做到有效补偿其收缩的部分,防止混凝土变形。由于非结构裂缝多为早期裂缝,受到温度的影响十分严重,因此该技术就是针对温度带来的影响控制混凝土进一步变形。
2、结构性裂缝处理技术措施
第一,关于坝基和坝坡的科学处理。首先是坝基处理。为了防止地基出现沉降或者水平位移,进行坝基施工时,一定要注意用力不可太猛,均匀施工,减少突发的可能性,这样就可以减少外力对地基施加的压力,保证地基稳定。其次,坝坡处理。按照要求进行坝坡、岸坡的开挖工作,必须要保证周围没有杂质和污染。坝坡的开挖一定要正着进行,不要反着开挖。为了提高大坝的施工质量和坝体的稳定,要重视坝基底部的设置,为坝体建设做好基础。坝基底部铺设的砂砾石层切忌不要太厚或者太薄,要均匀铺设,符合要求。在坝基和坝坡的处理上,从开工到结束均需要严格遵循设计的要求进行,包括后续填筑环节也需要碾平压实,并做好相应的防渗漏处理[5]。
第二,进一步完善堆石体碾压质量控制。堆石体是大坝的骨骼,在大坝结构中可谓是重中之重,加强堆石体碾压质量控制主要是提高其强度,不会轻易变形。质量控制主要体现在两个方面,一个是岩体,一个是后续的填筑。按照要求开展堆石区、垫层、过渡层填筑的施工,尤其要注意的是,填筑工作是重点,不能随便进行,而是要按照计划和要求不间断开展工作。
第三,双层面板技术。该技术是一种针对混凝土面板性能提升的创新技术。主要是将单层的面板变成双层的面板,不同层面的面板有不同的功能,各自独立,除此之外,面板整体厚度与未分层前保持一致。这种各自功能的方式,可以提升面板的性能,使其更加耐用。
其实,不管是非结构性裂缝还是结构性裂缝,其解决的重点问题就是通过提升混凝土的性能和坝体、面板结构,实现裂缝的减少。
结束语
通过介绍混凝土面板堆石坝面板裂缝的原理和解决的方法,我们不难发现,混凝土性能好坏将直接影响到混凝土面板堆石坝面板质量。施工之前,一定要严把质量关,选用性能良好的混凝土开展工作。同时,为了优化混凝土性能,需要根据裂缝的不同采取相应的处理方法,这样才能提高其性能,减少因变形产生的裂缝。在施工技术日益发达的今天,中国坝类工程需要紧跟时代的步伐,找到解决问题的方法,全面提升施工质量。
参考文献:
[1]金红伟. 混凝土面板堆石坝面板防裂混凝土性能研究[J]. 混凝土,2000,09:17-21.
[2]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.
[3]张聪慧. 南山水库面板堆石坝混凝土面板防裂技术[J]. 西北水电,2012,03:34-38.
[4]杨泽艳,何金荣,罗光其. 洪家渡200m級高面板堆石坝面板混凝土防裂技术[J]. 水力发电,2008,07:59-63+70.
[5]陶然,杨作才. 吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝面板防裂措施研究[J]. 水利水电技术,2005,08:1-3+6.
作者简介:
文维 男 (1982-5) 贵州盘县人 大专学历 工程师 主要从事工作行业研究方向是水利水电建设管理方面的工作
关键词:坝类工程;混凝土面板裂缝;处理;性能
引言
混凝土面板堆石坝具有一定的发展历史,其主要的支持结构就是堆石体,然后浇筑混凝土面板起到防止渗漏的作用。鉴于该技术的优势较多,目前,中国在混凝土面板堆石坝施工技术方面应用得比较广泛。为了提高坝类施工质量,本文主要介绍了混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术,通过相关技术的处理,有效提高混凝土性能和混凝土面板的质量。
一、混凝土面板堆石坝简述
由于浇筑的防渗面板在堆石体上部分,就会具备良好的承载能力。混凝土面板堆石坝的整体抗震性能良好,不容易变形,尽管可能会因地震导致裂缝,但不会出现崩溃的现象。混凝土面板堆石坝施工不会轻易受到环境的影响,坝坡的稳定性较好[1]。
混凝土面板堆石坝的面板主要起到防止渗漏的作用,坝体则需要重点关注材料的选择,结合不同的施工工艺选择合适的材料。座垫是在面板周边、坐落在地基上的混凝土结构。针对不同高度的坝体,面板采用不同的施工方式,然后实行混凝土浇筑。
二、混凝土面板裂缝
混凝土面板出现裂缝将会影响到坝体施工质量。那么就需要了解裂缝的原理和分类,这样才能根据不同的裂缝采取处理措施,提高施工质量。目前,混凝土面板常见裂缝类型有两种,分别是非结构性裂缝和结构性裂缝[2],如下表所示。
1、非结构性裂缝
第一,塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝出现的原理主要是混凝土面板表层干燥,而且整个面板呈塑性,一旦表层过分干燥,就会出现该种裂缝方形式。导致面板表层干燥因素有很多,比如空气干燥,温度过高,或者混凝土温度高。塑性收缩裂缝出现的时间可能会比较早,需要高度关注。
第二,温度收缩裂缝。该裂缝出现的原因主要就是由于温度的变化导致的。气温缘故导致混凝土面板的内外出现了较大的温差,这种温差会导致混凝土原有的形态发生变化,其抗强度会受到温度应力的影响,随着温度应力的不断增大,强度会越来越弱,最终导致开裂。
第三,干燥收缩裂缝。之所以会出现这种情况,主要是因为混凝土凝固时内外水分蒸发步调不一致,这样就会出现变形和裂缝[3]。
2、结构性裂缝
之所以会出现这种裂缝,主要就是因为外力对面板的影响已经远远超过其自身的承受能力,在强大外力的作用下,混凝土面板会发生不均匀沉降或是水平位移,其空出来的部位会引发面板出现裂缝,这种裂缝就是结构性裂缝。
三、解决措施
1、非结构性裂缝处理技术措施
第一,为了防止非结构性裂缝的出现,就要找到问题出现的源头。混凝土性能不良,是出现非结构性裂缝是原因之一,因此就要提高其性能。由于温差大导致混凝土的强度下降,就要想方设法提高其强度。首先是水泥的选择,最好能够选择水化热比较低的水泥,这样可以提高混凝土的强度,减少混凝土裂缝的情况。其次,要合理配制混凝土骨料。骨料的膨胀系数不要太大,这样就可以大大减少其因温度变化而产生的不良影响。混凝土骨料配制还需要考虑到到其抗拉强度的提升,拌入粉石灰等材料是不错的选择。然后,为了防止混凝土变形,收缩,可选用合格的添加剂。另外,在混凝土的类型选择上,最好要选择强度高、稳定性能强的材料,比如聚丙烯纤维混凝土就可以减少塑性收缩裂缝的出现,还可以有效防止渗漏。非结构裂缝的避免需要从源头入手,如果从一开始就能够保证高质量混凝土参与浇筑,那么就会大大减少出现裂缝的可能性[4]。
第二,优化混凝土配合比例。混凝土配合比例是否合理科学,也将关系到混凝土面板的质量。不同的工程有不同的配比要求,要结合实际情况选择相应的水泥和用水量。配比要有严格的理论依据和实验基础,要考虑到施工的材料和要求,并对配比的重要指标严格检测。只有这样才能够配置出比例适当的混凝土。在确保混凝土性能的前提下进行混凝土配比优化,就可以帮助混凝土面板获得更加良好的性能,减少开裂的可能性,从而提升坝体质量。
第三,补偿收缩技术的应用。补偿收缩技术是一种减缓混凝土不断干缩的技术,赋予混凝土膨胀的能力,从而做到有效补偿其收缩的部分,防止混凝土变形。由于非结构裂缝多为早期裂缝,受到温度的影响十分严重,因此该技术就是针对温度带来的影响控制混凝土进一步变形。
2、结构性裂缝处理技术措施
第一,关于坝基和坝坡的科学处理。首先是坝基处理。为了防止地基出现沉降或者水平位移,进行坝基施工时,一定要注意用力不可太猛,均匀施工,减少突发的可能性,这样就可以减少外力对地基施加的压力,保证地基稳定。其次,坝坡处理。按照要求进行坝坡、岸坡的开挖工作,必须要保证周围没有杂质和污染。坝坡的开挖一定要正着进行,不要反着开挖。为了提高大坝的施工质量和坝体的稳定,要重视坝基底部的设置,为坝体建设做好基础。坝基底部铺设的砂砾石层切忌不要太厚或者太薄,要均匀铺设,符合要求。在坝基和坝坡的处理上,从开工到结束均需要严格遵循设计的要求进行,包括后续填筑环节也需要碾平压实,并做好相应的防渗漏处理[5]。
第二,进一步完善堆石体碾压质量控制。堆石体是大坝的骨骼,在大坝结构中可谓是重中之重,加强堆石体碾压质量控制主要是提高其强度,不会轻易变形。质量控制主要体现在两个方面,一个是岩体,一个是后续的填筑。按照要求开展堆石区、垫层、过渡层填筑的施工,尤其要注意的是,填筑工作是重点,不能随便进行,而是要按照计划和要求不间断开展工作。
第三,双层面板技术。该技术是一种针对混凝土面板性能提升的创新技术。主要是将单层的面板变成双层的面板,不同层面的面板有不同的功能,各自独立,除此之外,面板整体厚度与未分层前保持一致。这种各自功能的方式,可以提升面板的性能,使其更加耐用。
其实,不管是非结构性裂缝还是结构性裂缝,其解决的重点问题就是通过提升混凝土的性能和坝体、面板结构,实现裂缝的减少。
结束语
通过介绍混凝土面板堆石坝面板裂缝的原理和解决的方法,我们不难发现,混凝土性能好坏将直接影响到混凝土面板堆石坝面板质量。施工之前,一定要严把质量关,选用性能良好的混凝土开展工作。同时,为了优化混凝土性能,需要根据裂缝的不同采取相应的处理方法,这样才能提高其性能,减少因变形产生的裂缝。在施工技术日益发达的今天,中国坝类工程需要紧跟时代的步伐,找到解决问题的方法,全面提升施工质量。
参考文献:
[1]金红伟. 混凝土面板堆石坝面板防裂混凝土性能研究[J]. 混凝土,2000,09:17-21.
[2]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.
[3]张聪慧. 南山水库面板堆石坝混凝土面板防裂技术[J]. 西北水电,2012,03:34-38.
[4]杨泽艳,何金荣,罗光其. 洪家渡200m級高面板堆石坝面板混凝土防裂技术[J]. 水力发电,2008,07:59-63+70.
[5]陶然,杨作才. 吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝面板防裂措施研究[J]. 水利水电技术,2005,08:1-3+6.
作者简介:
文维 男 (1982-5) 贵州盘县人 大专学历 工程师 主要从事工作行业研究方向是水利水电建设管理方面的工作