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面板混凝土裂縫預防措施

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完全避免面板混凝土裂縫是很困難的,必須採取綜合措施加以預防。

面板混凝土裂縫預防措施

一、 結構性裂縫的防治

面板結構性裂縫的防治主要不是從面板本身而是從堆石壩的設計和控制壩體施工質量方面著手,應採取措施防止面板支撐部分過多的不均勻水平位移和沉降造成墊層和麵板之間的脫空。設計時對壩坡的選擇以及各項壩料的壓實指標的選擇應考慮面板支撐體的穩定,施工時要嚴格按照設計要求控制施工質量,待壩體沉降穩定後才可進行面板澆築。

1、建基面的處理。一般面板堆石壩建基面,著重在迎水面以下壩厚約1/3處範圍內進行嚴格處理,而其他區域,如有較厚的砂礫石覆蓋層,一般不全部挖除,只做壓實度或孔隙率檢測,基礎滿足設計要求後即可作為建基面。對兩岸壩坡需進行植被和覆蓋層清理,對區域性坡度較陡或反坡位置進行削坡或用混凝土、漿砌石補坡至設計坡比。

2、控制壩體填築質量。堆石體變形的控制,主要控制填築密實度和巖體強度。巖體強度的控制主要是施工過程中對不同填築區按相應要求的巖性:來開挖取料。選擇較高的填築密實度,主要通過控制填築料的級配及碾壓質量實現,尤其是填築料的級配,堆石體的壓實度和力學性質與級配的關係極為密切,級配良好的堆石料經壓實後可以獲得較高的變形模量和較高的抗剪強度。

在大壩填築過程中,嚴格按照設計引數進行施工,採用坑探法、質量附加法對施工引數及壓實效果進行雙重控制,保證大壩填築碾壓質量,避免大壩後期沉降過大。為減小壩體不均勻沉降,在填築過程中,儘量使壩體全斷面均勻上升。如由於度汛需要搶臨時度汛斷面的填築,也應儘量避免上下游出現大的高差。

3、面板合理分縫及合理配置鋼筋。根據三維非線性有限元計算結果,面板在大壩兩壩肩周邊處呈三維複雜受力狀態,且多為受拉區,而面板中部多為受壓區。根據上述受力特點,受拉區面板宜採用窄型板,並設定張性縫;受壓區面板宜採用寬型板,並設定壓性縫。壓性縫問佈置隔縫材料,避免壓應力過大而引起面板抬動或翹起。此外,在面板受拉區、壓應力較大部位、周邊縫等重點部位應佈置雙層鋼筋,提高面板適應變形的能力。

二、非結構性裂縫的防治

面板非結構性裂縫的防治主要是從面板本身所用的材料和麵板施工方法上採取措施。對由於施工不當和材料化學反應所引起的裂縫,只要採取合適的配合比、滿足面板混凝土的施工度要求、加強施工管理控制面板施工質量等措施來避免。對具有鹼活性的骨料,應按規範要求嚴格控制單方混凝土的總鹼含量。面板收縮裂縫的防治是面板裂縫防治中最重要的也是最困難的工作。

1、優化面板混凝土配合比

在面板混凝土配合比設汁方面應選用優質的原材料配製面板混凝土。

1.1選用水化熱低的水泥,用粉煤灰代換部分水泥,以減少水化熱溫升從而降低面板因內、外溫差引起的表面裂縫和水化熱消散後混凝土收縮而引起的貫穿性收縮裂縫。

1.2選用線膨脹係數小的骨料配製混凝土,以減少因溫度變化引起混凝土的體積變形。

1.3選用優質混凝土減水劑,在滿足混凝土施工坍落度的前提下,降低面板混凝土的單方用水量,以減少混凝土的幹縮量。

1.4在滿足設計強度的前提下,儘量降低混凝土膠凝材料的用量,以減少混凝土的凝縮量。

1.5使用摻纖維混凝土。在混凝土中摻加適量的聚丙烯纖維,可以抑制早期裂縫形成和發展;降低混凝土的彈性模量,提高混凝土的'極限拉伸值;提高混凝土的抗凍等級,改善抗滲性和耐久性。此外,混凝土拌和物應滿足面板施工的要求,具有較好的和易性、流動性、凝聚性。

2、降低地基約束作用力

取消或減少面板架立鋼筋插入壩體,並在面板澆築前在基面上噴塗乳化瀝青,使面板與其基面之間可以產生小量相對位移。此時基面對面板收縮變形產生的約束作用力可認為等於面板和其基面之間的摩阻力。因而該約束作用力可人為加以控制。如使面板摩阻力(阻滑力)小於面板在壩坡上的滑動力,這樣不僅可大幅度減少面板致裂的約束力,還增加了面板水平截面的預壓應力,有利提高面板抗裂能力。

2.1 加強面板施工質量管理,避免抗拉薄弱面

2.2採用面板二次壓面的施工工藝。面板二次壓面工藝有助於消除面板表面因溫度驟降和失水而產生的表面裂縫。

2.3降低面板混凝土人倉溫度以減少基礎溫差從而達到減少冷縮裂縫的目的。面板澆築的環境溫度一般以5~25℃為宜。

2.4面板施工期間做好面板的保溫、保溼、防風等養護工作,以減小面板混凝土的冷縮和幹縮。①保溼。面板長期保溼養護是面板防裂的主要措施之一。在面板混凝土脫模並二次抹面後,表面覆蓋帶塑料薄膜的保溫被,定時灑水保溼,防止混凝土表面水分過快蒸發而形成幹縮裂縫;②保溫。在中後期,在覆蓋帶塑料薄膜的保溫被的基礎上,不問斷灑水保溼,達到保溫的目的,避免水化熱作用或外界溫度影響產生混凝土內外部溫差,從而產生溫度裂縫;③防風。風速是引起面板裂縫的重要原因。風速增大將引起混凝土熱交換系數增大,從而導致面板表面溫度降低,面板內外溫度梯度變陡,拉應力劇烈增加,導致面板裂縫。