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      混凝土面板堆石壩面板及趾板混凝土裂縫處理探討

      2021-02-02 07:43:32張永勝
      建材與裝飾 2021年4期
      關(guān)鍵詞:趾板防水涂料堆石壩

      張永勝

      (貴州省平塘縣水務(wù)局,貴州 平塘 558300)

      0 引言

      堆石壩在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)較為突出,可以適應(yīng)不同地質(zhì),應(yīng)用范圍較廣,但也存在不足,那就是工程建成后,一旦有質(zhì)量問(wèn)題,相關(guān)的維護(hù)難度便會(huì)加大,特別是防滲系統(tǒng)中的趾板維護(hù),需要高度重視。就目前的情況看,有效防止裂縫產(chǎn)生,是現(xiàn)階段施工管理與水庫(kù)大壩質(zhì)量控制的核心內(nèi)容,需要了解裂縫形成機(jī)理,在此基礎(chǔ)上提出合理解決方案,為防滲系統(tǒng)的完整性和實(shí)效性保駕護(hù)航。

      1 工程概況

      在經(jīng)濟(jì)健康、平穩(wěn)、高質(zhì)量發(fā)展的帶動(dòng)下,城市化進(jìn)程顯著加快,人們對(duì)防洪大壩的需求不斷提升,建設(shè)要求更高?;谶@樣的背景,混凝土面板堆石壩應(yīng)運(yùn)而生,目前得到較快發(fā)展,在全世界水利領(lǐng)域都十分常見(jiàn),作為擋水建筑物發(fā)揮著重要作用。本次項(xiàng)目擺圖水庫(kù),地理位置十分重要,位于平塘縣的通星村,該水庫(kù)距通州鎮(zhèn)2.5km,主要位于通州鎮(zhèn)通州河上,屬曹渡河支流。具體參數(shù)如表1 所示。

      表1 擺圖水庫(kù)項(xiàng)目參數(shù)

      2 趾板混凝土裂縫原因

      2.1 原材料把關(guān)不嚴(yán)

      趾板混凝土施工屬于較為系統(tǒng)和全面的工作,涉及眾多環(huán)節(jié),一旦某一環(huán)節(jié)出錯(cuò),大壩的防滲系統(tǒng)性能就會(huì)受到影響,在趾板混凝土施工中,裂縫的困擾一直存在,想要合理控制裂縫,首先需要明確裂縫的形成機(jī)理。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),施工材料質(zhì)量和趾板混凝土裂縫存在某種聯(lián)系,原材料種類較多,主要包括砂石骨料以及常用到的鋼筋、水泥等,如果在采購(gòu)階段,把關(guān)不嚴(yán),又缺少進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收環(huán)節(jié),就會(huì)給后續(xù)施工留下致命隱患。

      2.2 地基處理不到位

      在實(shí)際施工中,地基處理經(jīng)常容易被忽視,作為隱蔽性工程,其施工質(zhì)量非常重要,處理是否到位對(duì)后續(xù)施工影響較為深遠(yuǎn),如果基礎(chǔ)處理不理想,就會(huì)影響后期澆筑質(zhì)量造成混凝土裂縫?;A(chǔ)開(kāi)挖階段,如果開(kāi)挖裸露面沒(méi)有滿足設(shè)計(jì)高程要求,就會(huì)誘發(fā)不均勻沉降,這是形成裂縫的主因。

      2.3 混凝土配合比不當(dāng)

      項(xiàng)目施工中,混凝土配合比同樣重要,也是需要嚴(yán)格控制的,因?yàn)橹喊寤炷翝仓浅jP(guān)鍵,在實(shí)際操作階段,要按照澆筑流程合理施工,確保澆筑質(zhì)量,想要達(dá)到預(yù)期施工標(biāo)準(zhǔn),混凝土配合比要高度重視,這是澆筑質(zhì)量提高的前提。在作業(yè)期間,如果配合比試驗(yàn)沒(méi)有得到重視,憑著經(jīng)驗(yàn)拌制,就會(huì)降低混凝土的性能,給裂縫的形成埋下隱患。導(dǎo)致趾板混凝土施工效果不佳,水庫(kù)大壩防滲系統(tǒng)極易受到威脅。

      2.4 養(yǎng)護(hù)措施不到位

      趾板混凝土裂縫,還有一部分原因是由養(yǎng)護(hù)不到位導(dǎo)致的,混凝土的養(yǎng)護(hù)十分重要,這是不容忽視的內(nèi)容,如果養(yǎng)護(hù)不到位,無(wú)論前期工作準(zhǔn)備得多么充分,都會(huì)有可能形成沉降,最終出現(xiàn)裂縫。就目前的情況看,趾板混凝土施工技術(shù)難度較高,分段澆筑占據(jù)主導(dǎo),達(dá)到初凝時(shí)間后要進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)工作是與整體施工質(zhì)量掛鉤的,必須要保證混凝土剛硬度理想,可以滿足施工需求?,F(xiàn)實(shí)施工中,混凝土常會(huì)因?yàn)闇夭钐荻却蠖a(chǎn)生拉裂,如果養(yǎng)護(hù)意識(shí)不足,就會(huì)增加混凝土開(kāi)裂的可能性。另外,混凝土澆筑后,保溫措施同樣必不可少,如果缺少保溫措施,混凝土也有可能因?yàn)闇囟润E降而出現(xiàn)裂縫。

      3 趾板裂縫處理方法

      前文中對(duì)裂縫形成機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,想要徹底解決裂縫問(wèn)題,提高堆石壩體抗?jié)B系數(shù),增強(qiáng)水庫(kù)大壩穩(wěn)定性,就要從裂縫形成機(jī)理入手,提出針對(duì)性策略,為堆石壩的安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供施工技術(shù)保障。在施工階段,要將有效預(yù)防趾板裂縫作為重點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行全面的優(yōu)化,從根本上提高趾板施工質(zhì)量。

      3.1 裂縫寬度不超過(guò)0.2mm 的處理方法

      針對(duì)此類裂縫,可以采用彈性防水涂料配合使用數(shù)控纖維處理的方法,實(shí)踐表明,該處理方法效果比較顯著。堆石壩在施工階段,存在較為不穩(wěn)定和不確定因素,無(wú)論是氣溫還是施工養(yǎng)護(hù)等,都會(huì)誘發(fā)混凝土裂縫問(wèn)題,導(dǎo)致趾板混凝土裂縫現(xiàn)象比較常見(jiàn),發(fā)生概率較高,在出現(xiàn)裂縫后,要采取科學(xué)的表面封閉處理方法,與化學(xué)灌漿技術(shù)結(jié)合起來(lái),提高壩體抗?jié)B漏程度。在裂縫處理中,針對(duì)不同寬度和分布特點(diǎn)的裂縫,要制定不同的處理方案,確保裂縫處理的實(shí)際效果。

      3.1.1 HK966 防水涂料性能

      HK966 防水涂料應(yīng)用較為廣泛,性能十分優(yōu)越,針對(duì)混凝土裂縫處理有極強(qiáng)的效果,具有活性高等顯著特征,并且極易固化,抗?jié)B透性能強(qiáng),可適用于任意面的涂刷,無(wú)論是曲面還是垂直面應(yīng)用都十分方便。另外在使用中,對(duì)溫濕度無(wú)特殊要求,性能比較穩(wěn)定,可以滿足無(wú)接縫、無(wú)針孔等施工要求。

      3.1.2 防水涂料施工方法

      要想發(fā)揮出防水涂料的效果,除了要選擇正確的涂料外,掌握涂料的施工方法也非常重要,這是保證裂縫處理質(zhì)量的關(guān)鍵。第一步,清理裂縫附近的混凝土表面。這是施工的基礎(chǔ),不容忽視。清理的對(duì)象主要是一些松動(dòng)漿皮,另外還要將油漬、浮土等徹底清除,清除干凈后,要進(jìn)行打磨工序,將混凝土表面處理平整,可利用高壓水完成清洗,在施工前要保持表面干燥[1]。值得注意的是,為了避免二次污染,表面一旦晾干,就要第一時(shí)間進(jìn)行下一道工序。第二步,防水涂料的涂抹。涂抹防水涂料自然是核心環(huán)節(jié),需要在裂縫兩側(cè)適當(dāng)位置涂抹涂料,另外還要保證涂抹的厚度,以便以1~2mm 為宜,并且厚度要均勻。第三步,粘貼數(shù)控纖維布,確保纖維布鋪貼平整,在此基礎(chǔ)上,再次涂抹防水涂料,進(jìn)一步強(qiáng)化防水效果,這樣趾板抗?jié)B性可以顯著加強(qiáng)。

      3.2 裂縫寬度大于0.2mm 的處理措施

      針對(duì)寬度較大的裂縫,施工難度較大,如果直接采用上述方法,通常效果會(huì)不理想,為了將裂縫合理控制,化學(xué)灌漿是最好的選擇,可以增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度,讓趾板保持較好的應(yīng)用性能,為水庫(kù)大壩提供保障。針對(duì)灌漿物質(zhì)的選擇,要結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求,一般情況下,水溶性聚氨酯應(yīng)用較多,被看作是最為理想的灌漿物質(zhì),性能較為穩(wěn)定?;瘜W(xué)灌漿的優(yōu)勢(shì)十分顯著,尤其是針對(duì)貫通裂縫,采用該方法效果比較突出,但需要強(qiáng)調(diào)的是,在灌漿前,要先進(jìn)行彈性環(huán)氧砂漿嵌槽,在此基礎(chǔ)上借助防水涂料+纖維布的組合封堵形式,完成混凝土裂縫的處理。具體注意事項(xiàng)如下:①清理裂縫附近混凝土;②進(jìn)行鉆孔,完成灌漿嘴的埋設(shè)。在這一環(huán)節(jié)中,要找準(zhǔn)灌漿點(diǎn),一般沿裂縫一側(cè),大約在10cm 左右位置合理、科學(xué)埋設(shè)灌漿嘴,在埋設(shè)階段,要借助沖擊鉆等工具,除了打斜孔間隔要掌握好之外,還要注重傾角問(wèn)題,通常以45°~60°為宜,需要結(jié)合實(shí)際裂縫大小,合理控制好孔徑和孔深,確保其可以穿過(guò)縫面[2]。在上述工序完成后,要進(jìn)行清孔,在清孔環(huán)節(jié),可以借助高壓水完成一系列清洗作業(yè);③壓水試驗(yàn)。在實(shí)際工作中千萬(wàn)不能忽視壓水試驗(yàn),這是孔與縫相通檢驗(yàn)的最直接、有效方法,如不相通,要及時(shí)查找原因,最終確??着c縫的相通,這是灌漿的前提;④灌漿。首先灌漿泵的性能要保障好,確保灌漿壓力達(dá)到施工要求,針對(duì)水平方向的孔在灌漿時(shí),要依次完成灌漿,從一側(cè)到另一側(cè),這樣的灌漿效果會(huì)比較好。針對(duì)豎直方向的孔在進(jìn)行灌漿時(shí),最好的方法是自下而上?;瘜W(xué)灌漿處理裂縫法工藝,如圖1 所示。

      圖1 化學(xué)灌漿工藝

      除上述措施外,還要對(duì)原材料加強(qiáng)監(jiān)管,并且保證基礎(chǔ)處理得當(dāng)。原材料進(jìn)場(chǎng)前,要完善驗(yàn)收工作流程,進(jìn)行全方位的監(jiān)督、檢查,確保材料滿足趾板施工條件,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,科學(xué)用料,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),增強(qiáng)人員責(zé)任意識(shí),為大壩工程的建設(shè)提供安全保障。必要時(shí),可以進(jìn)行抽樣檢查,將材料送往質(zhì)監(jiān)部門(mén),確保材料各項(xiàng)性能后再投入使用。

      為了保證趾板混凝土施工效果,需要結(jié)合實(shí)際工況,確定好深度、長(zhǎng)度等參數(shù),確?;A(chǔ)處理得當(dāng),降低人為失誤,提高挖掘的合理性,基礎(chǔ)開(kāi)挖階段,要對(duì)地質(zhì)情況細(xì)致觀察,及時(shí)調(diào)整方案[3]。值得注意的是,地基承載力只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,才可開(kāi)展后續(xù)工序,另外對(duì)超挖部分要嚴(yán)格控制,混凝土回填作業(yè)時(shí)要參照設(shè)計(jì)高程,只有這樣才能保證混凝土施工平穩(wěn)、有序進(jìn)行。

      4 結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,面板堆石壩施工階段,最為核心的內(nèi)容就是趾板混凝土質(zhì)量控制,因?yàn)橹喊宓淖饔煤偷匚惶厥?,在防滲系統(tǒng)中扮演重要角色,發(fā)揮著承上啟下的作用,因此在實(shí)際施工中,應(yīng)該將管理的重點(diǎn)放在趾板混凝土質(zhì)量上來(lái),避免裂縫的形成,提高面板堆石壩的穩(wěn)定性,確保擺圖水庫(kù)可以發(fā)揮出最大建設(shè)效用,為日后的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

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