摘要：面板墊層設計考慮不周，混凝土原材料選擇及配合比設計不合理以及施工控制不當?shù)纫蛩鼐鶗�降低面板的抗裂性能。本文通過對混凝土面板裂縫較少情況分析，論述了面板裂縫變化與合理的施工控制，并對裂縫封閉修補措施進行了闡述。
　　關鍵詞：混凝土面板,裂縫,控制與修補
　　1工程概況
　　多兒水電站位于甘肅甘南迭部縣境內(nèi)的白龍江支流多兒河上，工程規(guī)模屬Ⅳ等小（Ⅰ）型工程。堆石壩最大壩高78.5m，混凝土面板為不等厚結構，頂部厚度30cm，底部最大厚度為52cm，面板分塊寬度為12m和6m，共計14塊，垂直縫長932m，周邊縫長288m，面板最大單塊長度128m，表面積總計約1.0萬m2。面板混凝土設計標號為C25W10F250，二級配，工程量4220m3。
　　2混凝土面板產(chǎn)生裂縫的原因
　　經(jīng)對本工程裂縫檢查，21塊趾板混凝土未出現(xiàn)裂縫；14塊混凝土面板上發(fā)現(xiàn)水平裂縫總計30條，其中≤0.2mm寬的裂縫2條，0.2mm～1.0mm寬的裂縫28條。現(xiàn)場分析：裂縫主要分部在整個面板中部應力集中區(qū)域，是面板混凝土在硬化過程中溫度梯度過大以及干縮等產(chǎn)生的拉應力超過了面板的極限承受力則導致出現(xiàn)裂縫。
　　3混凝土面板裂縫施工控制
　　3.1支撐混凝土面板的堆石體質(zhì)量控制
　　混凝土面板是澆筑在坡度為1：1.4的墊層坡面上的薄板，為避免裂縫的產(chǎn)生或控制裂縫的發(fā)展，面板混凝土澆筑應在堆石體完成施工期的沉降量以后進行。本工程在堆石體施工時從壩料采運、攤鋪、碾壓均按照設計要求和施工規(guī)范嚴控施工過程，在壩料級配選擇時，請堆石壩專家鳳家驥教授對墊層料和過渡料級配進行了指導和論證，經(jīng)檢測各高程的各種填筑料填筑密度符合設計指標，壩體填筑完成后，經(jīng)過三個月的沉降觀測，沉降趨于穩(wěn)定時的最大沉降量為0.15mm，開始進行混凝土面板澆筑施工。采用擠壓式混凝土邊墻代替了原來的坡面碾壓施工，有效保證了墊層坡面的平整度。
　　3.2混凝土設計強度
　　面板混凝土的強度等級的高低與抗拉強度及極限拉伸值呈正比例關系。因此，面板混凝土強度等級設計和配合比的選配尤為重要，強度宜高不宜低，本工程設計強度為C25。
　　3.3混凝土原材料
　　混凝土面板除在設計上要合理配筋、分塊外，混凝土原材料的選擇則是面板裂縫控制的主要措施之一。因此，面板混凝土施工前在原材料選擇方面作了大量的對比試驗，結合實際情況進行了合理的選定。
　　（1）外加劑：經(jīng)試驗采用的減水劑為UNF-MA萘系高效減水劑，摻量0.65%-0.85%；該減水劑在水電站工程中廣泛采用，品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定。引氣劑采用改良型KDSF型引氣劑，摻量1.5/萬。
　　（2）水泥及粉煤灰：a.選用水化熱低的P.O42.5水泥，水泥物理力學性能試驗結果滿足技術要求。b.優(yōu)質(zhì)粉煤灰摻入砼中能減少水泥的需水量，除使砼面板抗?jié)B性能大幅度提高外，還可減少干縮，從而提高抗裂性能。本工程采用二級粉煤灰，摻量為20％。
　　（3）粗細骨料：由于面板所具有的特殊性，粗細骨料除應滿足規(guī)范要求外，還有一些特殊要求。應盡量采用熱膨脹系數(shù)小的人工骨料或天然骨料，使因溫度變化而引起的拉應力盡量小。砂子的細度模數(shù)控制在3±0.2以內(nèi)。
　　試驗采用的粗骨料為工地碎石場生產(chǎn)的人工骨料，其物理性能檢測結果見表1。
　　表1粗骨料物理性能檢測結果

                   
　（4）拌和用水：本工程混凝土生產(chǎn)用水為多兒河河水，屬飲用水。
　　3.4施工強度配合比選定
　　按照設計和施工工藝要求，混凝土拌和物各項物理、力學指標滿足規(guī)范要求，配合比拌制試驗歷時兩個月，確定出經(jīng)濟、合理的施工配合比見表2。
　　表2面板混凝土施工配合比

                       
　　　3.5面板施工
　　（1）面板施工時段的選擇
　　本工程屬北暖溫帶地區(qū)，多年平均氣溫7℃、降雨量595.9mm、蒸發(fā)量1461.7mm，主要集中在6月～9月。風速年均為1.8m/s，歷年最大風速21m/s。最大凍土深度75cm。
　　為避開冬、夏季風大且早晚溫差大和夏季多暴雨對面板施工不利的時段，選定10～11月進行面板混凝土澆筑。施工時段控制在早晨10點以前下午5點以后和晚間的最佳區(qū)間進行，此區(qū)間的環(huán)境溫度在20℃左右。
　　（2）面板混凝土生產(chǎn)、運輸、澆筑的質(zhì)量控制
　　原材料配料準確與否是面板裂縫控制的又一重要環(huán)節(jié)。在混凝土生產(chǎn)時，對拌和系統(tǒng)的配料機稱量裝置進行校準，對外加劑準確稱量，保證生產(chǎn)出的混凝土質(zhì)量穩(wěn)定。并要求拌合均勻，使面板有較高的延伸性，以提高抗裂性能。
　　該工程將拌和站設置在右岸壩肩處，運輸距離在150m以內(nèi)，使生產(chǎn)的混凝土在最短的時間內(nèi)入倉澆筑。
　　入倉混凝土及時振搗，使混凝土密實并緊貼墊層。鋪料間隙符合規(guī)范要求，以免造成施工冷縫而留下產(chǎn)生裂縫隱患。滑模每次滑升30cm，間隔時間25～30min，平均滑升速度為1.2～1.5m/h，最大滑升速度2.7m/h。
　　在以上施工控制的環(huán)節(jié)中，鋼筋、模板、止水施工質(zhì)量控制也很重要，施工時嚴格按照規(guī)范要求進行操作。
　　3.6新澆面板混凝土裂縫的控制
　　面板的早期養(yǎng)護，對防止裂縫尤為重要。養(yǎng)護好的混凝土面板，除強度增長較快外，還可降低因干縮產(chǎn)生裂縫的程度。
　　在混凝土澆筑二次抹面完成后，立即覆蓋0.5mm厚塑料薄膜，覆蓋應嚴密，接縫處用封口機搭接，垂直縫處采用方木壓實，防止水分蒸發(fā)。待混凝土終凝后覆蓋400g土工布進行保溫。同時在面板上部布置灑水花管進行自流水養(yǎng)護，達到保溫、保濕效果。側模板拆除后，及時在垂直縫涂刷乳化瀝青，覆蓋保溫材料。
　　在澆筑II序塊時，I序塊已有的表面養(yǎng)護材料應隨揭隨蓋，混凝土面暴露長度不大于2m，確保I序塊養(yǎng)護效果。盡可能養(yǎng)護至水庫蓄水。
　　4裂縫的修補措施
　　依據(jù)國內(nèi)外文獻資料和我局面板施工的經(jīng)驗，認為≤0.2mm的細縫不會對面板耐久性產(chǎn)生不利影響，經(jīng)過一定時間部分裂縫也可自愈，故對其不進行處理。寬度＞0.2mm的裂縫進行修補處理，借鑒其它工程面板裂縫修補的成功經(jīng)驗，采用化學灌漿封閉方法處理。
　　化學灌漿采用華東院研制的HW和LW兩種水溶性聚氨酯材料，其特點是遇水立即發(fā)生聚合反應，聚合后的固結體有良好的延伸性、彈性和抗?jié)B性，固結體在水中浸泡后對人體無害，對水質(zhì)無污染，對混凝土和鋼筋無腐蝕；而且，HW和LW兩種材料各有特性，LW固結體為彈性體，可遇水膨脹，具有彈性止水和以水止水的雙重功能，適用于變形縫的防水處理，HW固結體有較高的力學性能，適用于砼或基礎的補強加固處理。
　　施工方法：
　　（1）清面：沿裂縫用鏟刀鏟除混凝土表面析出物、灰塵，用鋼絲刷或電動打磨光機打磨，使表面潔凈。寬度為裂縫兩邊各2～3cm。
　　（2）鉆孔和埋設注漿管：沿裂縫一側10cm位置，用沖擊鉆沿縫間隔30cm打斜孔，傾角45～60°，孔徑16mm，深25cm,使其穿過裂縫，并用風沖洗干凈。灌漿塑料管直徑10mm,用棉紗將灌漿塑料管包緊，并浸透HW漿液，帶漿液滴凈后插入孔內(nèi)6cm,外露長度10～15cm，并將棉紗塞緊。
　　（3）灌漿：采用手壓灌漿泵，灌漿壓力0.3～0.5Mpa，灌漿順序由上而下，由深而淺。當鄰孔出現(xiàn)純漿液后，將灌漿管用鐵絲扎緊，繼續(xù)灌漿，所有鄰孔都出漿后，繼續(xù)維持0.3Mpa壓力灌漿3min停止。
　　（3）試壓：灌漿結束24h后做壓水試驗，以了解吃漿量、灌漿壓力及各孔之間的串通情況，同時檢驗止封效果。
　　5結語
　　堆石壩的混凝土面板裂縫是普遍存在的，雖然裂縫寬度超過規(guī)范限值僅是少數(shù)工程的個別板塊，但仍需引起足夠的重視。防止裂縫是混凝土面板施工的一個關鍵技術問題，只要從設計、施工及養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)嚴格控制，面板裂縫是可以避免的，或者可將其程度降低。多兒水電站安全鑒定驗收觀測資料分析結論：面板無危害性裂縫。說明各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制是有效的。
　　
　　參考文獻：1.《混凝土面板壩工程》,蔣國澄傅志安鳳家驥主編
　　2.《多兒水電站混凝土面板壩施工技術要求》
　　3.《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》DL/T5128-2001