混凝土面板堆石坝面板及趾板混凝土裂缝处理探讨

张永胜

（贵州省平塘县水务局，贵州 平塘 558300）

0 引言

堆石坝在实际应用中优势较为突出，可以适应不同地质，应用范围较广，但也存在不足，那就是工程建成后，一旦有质量问题，相关的维护难度便会加大，特别是防渗系统中的趾板维护，需要高度重视。就目前的情况看，有效防止裂缝产生，是现阶段施工管理与水库大坝质量控制的核心内容，需要了解裂缝形成机理，在此基础上提出合理解决方案，为防渗系统的完整性和实效性保驾护航。

1 工程概况

在经济健康、平稳、高质量发展的带动下，城市化进程显著加快，人们对防洪大坝的需求不断提升，建设要求更高。基于这样的背景，混凝土面板堆石坝应运而生，目前得到较快发展，在全世界水利领域都十分常见，作为挡水建筑物发挥着重要作用。本次项目摆图水库，地理位置十分重要，位于平塘县的通星村，该水库距通州镇2.5km，主要位于通州镇通州河上，属曹渡河支流。具体参数如表1 所示。

表1 摆图水库项目参数

2 趾板混凝土裂缝原因

2.1 原材料把关不严

趾板混凝土施工属于较为系统和全面的工作，涉及众多环节，一旦某一环节出错，大坝的防渗系统性能就会受到影响，在趾板混凝土施工中，裂缝的困扰一直存在，想要合理控制裂缝，首先需要明确裂缝的形成机理。根据研究发现，施工材料质量和趾板混凝土裂缝存在某种联系，原材料种类较多，主要包括砂石骨料以及常用到的钢筋、水泥等，如果在采购阶段，把关不严，又缺少进场验收环节，就会给后续施工留下致命隐患。

2.2 地基处理不到位

在实际施工中，地基处理经常容易被忽视，作为隐蔽性工程，其施工质量非常重要，处理是否到位对后续施工影响较为深远，如果基础处理不理想，就会影响后期浇筑质量造成混凝土裂缝。基础开挖阶段，如果开挖裸露面没有满足设计高程要求，就会诱发不均匀沉降，这是形成裂缝的主因。

2.3 混凝土配合比不当

项目施工中，混凝土配合比同样重要，也是需要严格控制的，因为趾板混凝土浇筑非常关键，在实际操作阶段，要按照浇筑流程合理施工，确保浇筑质量，想要达到预期施工标准，混凝土配合比要高度重视，这是浇筑质量提高的前提。在作业期间，如果配合比试验没有得到重视，凭着经验拌制，就会降低混凝土的性能，给裂缝的形成埋下隐患。导致趾板混凝土施工效果不佳，水库大坝防渗系统极易受到威胁。

2.4 养护措施不到位

趾板混凝土裂缝，还有一部分原因是由养护不到位导致的，混凝土的养护十分重要，这是不容忽视的内容，如果养护不到位，无论前期工作准备得多么充分，都会有可能形成沉降，最终出现裂缝。就目前的情况看，趾板混凝土施工技术难度较高，分段浇筑占据主导，达到初凝时间后要进行养护，养护工作是与整体施工质量挂钩的，必须要保证混凝土刚硬度理想，可以满足施工需求。现实施工中，混凝土常会因为温差梯度大而产生拉裂，如果养护意识不足，就会增加混凝土开裂的可能性。另外，混凝土浇筑后，保温措施同样必不可少，如果缺少保温措施，混凝土也有可能因为温度骤降而出现裂缝。

3 趾板裂缝处理方法

前文中对裂缝形成机理进行了简要分析，想要彻底解决裂缝问题，提高堆石坝体抗渗系数，增强水库大坝稳定性，就要从裂缝形成机理入手，提出针对性策略，为堆石坝的安全、平稳运行提供施工技术保障。在施工阶段，要将有效预防趾板裂缝作为重点，结合现有工艺技术进行全面的优化，从根本上提高趾板施工质量。

3.1 裂缝宽度不超过0.2mm 的处理方法

针对此类裂缝，可以采用弹性防水涂料配合使用数控纤维处理的方法，实践表明，该处理方法效果比较显著。堆石坝在施工阶段，存在较为不稳定和不确定因素，无论是气温还是施工养护等，都会诱发混凝土裂缝问题，导致趾板混凝土裂缝现象比较常见，发生概率较高，在出现裂缝后，要采取科学的表面封闭处理方法，与化学灌浆技术结合起来，提高坝体抗渗漏程度。在裂缝处理中，针对不同宽度和分布特点的裂缝，要制定不同的处理方案，确保裂缝处理的实际效果。

3.1.1 HK966 防水涂料性能

HK966 防水涂料应用较为广泛，性能十分优越，针对混凝土裂缝处理有极强的效果，具有活性高等显著特征，并且极易固化，抗渗透性能强，可适用于任意面的涂刷，无论是曲面还是垂直面应用都十分方便。另外在使用中，对温湿度无特殊要求，性能比较稳定，可以满足无接缝、无针孔等施工要求。

3.1.2 防水涂料施工方法

要想发挥出防水涂料的效果，除了要选择正确的涂料外，掌握涂料的施工方法也非常重要，这是保证裂缝处理质量的关键。第一步，清理裂缝附近的混凝土表面。这是施工的基础，不容忽视。清理的对象主要是一些松动浆皮，另外还要将油渍、浮土等彻底清除，清除干净后，要进行打磨工序，将混凝土表面处理平整，可利用高压水完成清洗，在施工前要保持表面干燥[1]。值得注意的是，为了避免二次污染，表面一旦晾干，就要第一时间进行下一道工序。第二步，防水涂料的涂抹。涂抹防水涂料自然是核心环节，需要在裂缝两侧适当位置涂抹涂料，另外还要保证涂抹的厚度，以便以1～2mm 为宜，并且厚度要均匀。第三步，粘贴数控纤维布，确保纤维布铺贴平整，在此基础上，再次涂抹防水涂料，进一步强化防水效果，这样趾板抗渗性可以显著加强。

3.2 裂缝宽度大于0.2mm 的处理措施

针对宽度较大的裂缝，施工难度较大，如果直接采用上述方法，通常效果会不理想，为了将裂缝合理控制，化学灌浆是最好的选择，可以增强混凝土强度，让趾板保持较好的应用性能，为水库大坝提供保障。针对灌浆物质的选择，要结合现实需求，一般情况下，水溶性聚氨酯应用较多，被看作是最为理想的灌浆物质，性能较为稳定。化学灌浆的优势十分显著，尤其是针对贯通裂缝，采用该方法效果比较突出，但需要强调的是，在灌浆前，要先进行弹性环氧砂浆嵌槽，在此基础上借助防水涂料+纤维布的组合封堵形式，完成混凝土裂缝的处理。具体注意事项如下：①清理裂缝附近混凝土；②进行钻孔，完成灌浆嘴的埋设。在这一环节中，要找准灌浆点，一般沿裂缝一侧，大约在10cm 左右位置合理、科学埋设灌浆嘴，在埋设阶段，要借助冲击钻等工具，除了打斜孔间隔要掌握好之外，还要注重倾角问题，通常以45°～60°为宜，需要结合实际裂缝大小，合理控制好孔径和孔深，确保其可以穿过缝面[2]。在上述工序完成后，要进行清孔，在清孔环节，可以借助高压水完成一系列清洗作业；③压水试验。在实际工作中千万不能忽视压水试验，这是孔与缝相通检验的最直接、有效方法，如不相通，要及时查找原因，最终确保孔与缝的相通，这是灌浆的前提；④灌浆。首先灌浆泵的性能要保障好，确保灌浆压力达到施工要求，针对水平方向的孔在灌浆时，要依次完成灌浆，从一侧到另一侧，这样的灌浆效果会比较好。针对竖直方向的孔在进行灌浆时，最好的方法是自下而上。化学灌浆处理裂缝法工艺，如图1 所示。

图1 化学灌浆工艺

除上述措施外，还要对原材料加强监管，并且保证基础处理得当。原材料进场前，要完善验收工作流程，进行全方位的监督、检查，确保材料满足趾板施工条件，严格按照设计要求，科学用料，严把质量关，增强人员责任意识，为大坝工程的建设提供安全保障。必要时，可以进行抽样检查，将材料送往质监部门，确保材料各项性能后再投入使用。

为了保证趾板混凝土施工效果，需要结合实际工况，确定好深度、长度等参数，确保基础处理得当，降低人为失误，提高挖掘的合理性，基础开挖阶段，要对地质情况细致观察，及时调整方案[3]。值得注意的是，地基承载力只有达到标准后，才可开展后续工序，另外对超挖部分要严格控制，混凝土回填作业时要参照设计高程，只有这样才能保证混凝土施工平稳、有序进行。

4 结语

综上所述，面板堆石坝施工阶段，最为核心的内容就是趾板混凝土质量控制，因为趾板的作用和地位特殊，在防渗系统中扮演重要角色，发挥着承上启下的作用，因此在实际施工中，应该将管理的重点放在趾板混凝土质量上来，避免裂缝的形成，提高面板堆石坝的稳定性，确保摆图水库可以发挥出最大建设效用，为日后的安全运行奠定基础。