枫林水利枢纽工程混凝土面板裂缝控制

2010-04-04张国东

东北水利水电 2010年9期

张国东

（吉林省地方水电有限公司，吉林长春 130022）

1 概述

吉林省抚松县枫林水利枢纽工程位于漫江中游，坝址以上河道长63.1 km。控制流域面积1 094 km2。枫林水利枢纽工程装机容量32 000 kW，设计年发电量10 540.82 kW·h，总库容3 068.34万m3。主要建筑物由钢筋混凝土面板堆石坝、岸边式溢洪道、发电引水系统、电站厂房、升压站等组成。该工程以发电为主，兼有防洪、养鱼、旅游和森林防火用水等综合利用的水利枢纽工程。

枢纽混凝土面板结构型式、边界条件等与其它混凝土结构有较大差异。这种差异使面板裂缝受混凝土干缩、温度变化及地基沉降的影响更大。若支撑混凝土面板的垫层坡面平整度不够，凹凸不平，则面板在同一高程的厚度就不一样，面板柔性会降低，抗拉能力随之减弱；若各区填筑密度达不到设计要求，则可能产生不均匀沉降，面板随之被破坏。混凝土面板裂缝有明确的规范要求，超过规范值，虽只是少数板块的个别裂缝，若不及时修补，裂缝会慢慢变大，各填筑区中的细料随渗水慢慢流走，最后会有垮坝的危险。

2 支撑混凝土面板堆石体的控制

混凝土面板是浇筑在坡度为1∶1.4垫层坡面上的薄混凝土板，面板裂缝受堆石体的位移、沉降影响较大，特别是地基不均匀沉降或局部填筑密度没有达到要求而导致的不均匀沉降影响则更大。为避免裂缝的产生或裂缝的发展，面板混凝土浇筑应在堆石体（垫层区、过渡区、堆石区）基本完成施工期的沉降后再进行，各种填筑料的填筑密度应不低于设计指标，垫层坡面的平整度与压实度应达到规范要求。

3 面板混凝土的原材料控制

混凝土面板除在设计上要合理配筋、分块外，混凝土原材料的选择是控制面板裂缝的主要措施之一。混凝土原材料的优劣极其配合比的选择，对面板的抗裂性能影响较大。

3.1 外加剂的选择

通常要在面板混凝土配合比中掺减水剂和引气剂，用以提高混凝土的和易性、不透水性和抗裂性。外加剂应选用多个品牌的产品进行配合比实验比较，从中选出满足设计和施工要求以及对面板抗裂最为有利的外加剂。

3.2 水泥的选择

面板混凝土应选用干缩小、水化热低的硅酸盐水泥，且标号的选用宜高不宜低。因为配置相同等级的混凝土时，用高标号要比用低标号节省水泥，对混凝土减少干缩有利。SL49-94（混凝土面板堆石坝施工规范）规定：面板混凝土用水泥强度等级应不低于32.5。故对有条件的工程，特别是高坝

应尽量选用P.042.5强度等级的水泥或更高强度等级的水泥来配置面板混凝土。

3.3 粗细骨料的选择

由于混凝土面板所具有的特殊性，粗细骨料除应满足SDJ207-82《水工混凝土施工规范》要求外，还有一些特殊要求。为减少面板混凝土因温度和干缩产生的拉应力，提高其抗裂性，应尽量采用热膨胀系数小的云母岩生产的人工料或天然骨料，使因温度变化引起的拉应力和拉应变尽量小。砂的粗细程度控制在3±0.2较为合理。面板混凝土中采用坚硬致密、热膨胀系数小的灰岩轧制成粗细骨料。

4 面板施工的质量控制

4.1 面板施工段的选择

面板施工时段的选择实际上是面板浇筑时环境温度和湿度的选择。施工时由于模版漏水，骨料的吸水或者蒸发等使未凝固的面板混凝土脱水，引起与脱水容积大体相等的收缩；同时，这种收缩又受到基础、模板、钢筋等的约束而产生拉应力。此时，混凝土的抗拉强度几乎为零,易产生裂缝。面板浇筑时若环境温度高会导致混凝土温度高，使表面水分急剧蒸发。为减少未凝固混凝土水分过多蒸发，防止面板开裂，面板的最佳施工温度应控制在22℃左右，湿度应控制在70%以上。