徐鋒

【摘要】混凝土面板作為面板壩的主要防滲構(gòu)造，是面板壩防滲體系中的核心，面板的結(jié)構(gòu)形式和防滲能力都是關(guān)注的重點(diǎn)。分離式面板縮小了面板的寬度，增加面板的水平分縫條數(shù)，能夠有效削減面板的應(yīng)力應(yīng)變產(chǎn)生的破壞。本文通過對分離式面板的幾何尺度、厚度、施工方法等進(jìn)行研究，以期完善和優(yōu)化面板設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)，為分離式面板技術(shù)運(yùn)用提供一定的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】分離式面板；幾何尺度；板厚；施工方法

1、分離式面板應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)

混凝土面板堆石壩是一種當(dāng)?shù)夭牧蠅?，相對于其他壩型，具有諸多方面的優(yōu)勢，隨著壩體碾壓技術(shù)的發(fā)展，使得混凝土面板壩得到了較好較快的發(fā)展。

混凝土面板作為面板壩的主要防滲構(gòu)造，是面板壩防滲體系中的核心，面板的結(jié)構(gòu)形式和防滲能力都是關(guān)注的重點(diǎn)。早期的面板堆石壩大多為拋填堆石，采用的分離式面板幾何尺寸較大，適應(yīng)拋填壩體變形能力較低，又由于在厚度有限的尺寸條件下，面板變形伸縮縫的止水結(jié)構(gòu)又較復(fù)雜，致使面板發(fā)生嚴(yán)重滲漏。

近年來，分離式面板壩得到了高速發(fā)展和運(yùn)用，在新疆區(qū)域內(nèi)已建成了二十余座分離式面板壩，這些工程成功建設(shè)和運(yùn)行良好，表明采用分離式面板的防滲設(shè)計(jì)是安全可靠地，這也為分離式面板壩的推廣使用提出了比較可靠地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2、分離式混凝土面板的分縫研究

混凝土防滲面板是面板壩結(jié)構(gòu)的重要組成，面板的應(yīng)力除了受自身結(jié)構(gòu)及壩高等因素影響外，還受河谷形態(tài)、地質(zhì)條件等諸多因素的影響，尤其受到溫度的影響則較為明顯。對面板進(jìn)行科學(xué)合理的分縫，能夠有效削減面板的應(yīng)力應(yīng)變產(chǎn)生的破壞。

分離式面板與整體式面板的最大區(qū)別是縮小了面板的寬度，增加面板的水平分縫條數(shù)，使條形整體面板分割為矩形塊狀面板。通過對石頭峽面板堆石壩標(biāo)準(zhǔn)斷面進(jìn)行水平縫模擬計(jì)算和面板堆石壩分離式面板應(yīng)力變形特性研究的結(jié)果，董文[2]、雷雙超[3]等人得出初步結(jié)論：面板水平分縫的數(shù)量和縫寬以及不同數(shù)量、寬度的分縫對堆石體應(yīng)力應(yīng)變和位移基本沒有影響，分離式面板壩壩體在不同工況下的應(yīng)力變形，符合同級別整體連續(xù)面板壩的應(yīng)力變形規(guī)律。

因此，分離式面板作為混凝土面板堆石壩的防滲體，在理論上和技術(shù)上都是完全可行的。

3、分離式混凝土面板平面幾何尺度確定

為提高面板板塊適應(yīng)壩體變形的能力，也為防止有害的溫度收縮裂縫的發(fā)生，采用較小的分離式面板板塊的幾何尺度，并通過面板的變形伸縮縫來協(xié)調(diào)變形是有效的途徑。

考慮到混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為防止產(chǎn)生溫度伸縮裂縫，其長度以不超過9m為宜，結(jié)合壩體可能產(chǎn)生的沉降量值，分離式面板板塊的平面長度選?。涸谒椒较蛏先?m～8m，在順壩坡方向上取4m～6m，即板塊采用橫向布置，以降低順坡向的沉降差，有利于防止板塊斷裂。

具體尺寸的確定還應(yīng)結(jié)合主堆石材料的性質(zhì)和施工工藝來確定，但隨著經(jīng)驗(yàn)的積累面板平面幾何尺度也逐漸呈現(xiàn)增大趨勢。

為保障分離式面板的總體穩(wěn)定性能，在面板的水平接縫間采用Φ16的單排鋼筋進(jìn)行連接，間距為1m，鋼筋伸入面板的長度為0.8m。

4、分離式混凝土面板厚度確定

面板的主體功能是防滲，其厚度取決于作用水頭引起的滲透比降；壩高引起的板塊間傳遞的擠壓應(yīng)力；和施工外部條件的限制等因素。

我國《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5016-2001規(guī)定：面板所承擔(dān)的最大水力梯度不應(yīng)超過200，20世紀(jì)70年代以來，已建成的中、高面板堆石壩的面板，其最大厚度約為壩高的1/200。

面板的實(shí)際厚度還要滿足施工、止水布置及混凝土耐久性等諸多要求來最終確定?；炷琳w式防滲面板的發(fā)展趨勢是采用較薄的板厚和較低的含鋼率，澳大利亞有4座40m～75m高的壩，采用了0.25m的等厚面板，1982年建成的94m高的默其松壩面板設(shè)計(jì)等厚厚度僅為0.3m，較薄的面板有利于滿足最大柔性的要求。

根據(jù)近年來已建混凝土面板堆石壩防滲面板安全運(yùn)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分離式防滲面板的設(shè)計(jì)厚度可控制在25cm～40cm的范圍內(nèi)，其控制水力梯度不應(yīng)超過200。

5、分離式混凝土面板施工方法研究

分離式面板混凝土具體施工工序和要求，與整體式面板混凝土沒有太多差別，但由于分離式面板不需要進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的綁扎安裝，且止水為表面止水，施工也可采用滑模施工，但施工工序較整體式面板簡單便捷，可有效減少施工時間。

（1）側(cè)向模板安裝。澆筑前首先要先安裝兩側(cè)的模板，在模板安裝前將60cm寬無紡布放置在模板與壩面墊層之間的位置。為滿足表面彈性聚氨酯止水的安裝需要，在模板頂部內(nèi)側(cè)需提前預(yù)留一企口槽缺口。經(jīng)測量定線后，將側(cè)模體按要求順坡順序放下，需要注意的是安裝應(yīng)由下向上逐步進(jìn)行。

（2）頂部模板安裝。由于分離式面板施工也可采用滑模施工，在水平縫處需要加設(shè)模板，模板安裝順序和側(cè)向模板安裝基本相同，需要注意的是頂部模板頂部也要預(yù)留彈性聚氨酯止水凹槽，或者是面板澆筑完后采用人工切割企口。

（3）主模體安裝。待側(cè)模和頂模都安裝完畢并測量校正后才最后安裝主模蓋板，安裝時可用機(jī)械、設(shè)備和人工輔助吊裝，并將卷揚(yáng)機(jī)通過錨定或牽引等方式在壩頂上固定，需要注意的是在澆筑混凝土前，必須要對整套的滑模系統(tǒng)多次進(jìn)行空滑操作試驗(yàn)，以確保施工安全和澆筑質(zhì)量。

（4）滑?；炷翝仓?。分離式面板和整體式面板的具體澆筑工序相同，由于分離式面板澆筑完一塊后要待混凝土初凝達(dá)到拆模的條件后才可拆除頂部模板進(jìn)行下一塊面板的安裝，為提高施工進(jìn)度，可設(shè)多個平行倉面進(jìn)行施工。

（5）養(yǎng)護(hù)。在面板混凝土初凝后即可選擇合適的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，需要注意的是養(yǎng)護(hù)時間最好一直到蓄水前為止。

6、結(jié)語

（1）分離式面板可有效適應(yīng)壩體堆石體的變形，從而提升大壩的安全性能，分離式面板作為混凝土面板堆石壩的防滲體，在理論上和技術(shù)上是完全可行的。

（2）分離式面板板塊采用橫向布置，有利于防止板塊斷裂?？紤]到混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般在水平方向上取6m～8m，在順壩坡方向上取4m～6m；面板的厚度可控制在25cm～40cm區(qū)間內(nèi)，其控制最大水力梯度不要超過200。

（3）分離式面板施工可以和整體式面板一樣，即可采用以滑模為核心的機(jī)械化施工工藝，也可采用人工跳倉的簡易施工工藝，防滲面板的施工質(zhì)量同樣可得到保證，極大地方便了施工組織設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷雙超. 混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形分析與面板分縫影響研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué)，2014.

[2]盧吉博. 混凝土面板堆石壩面板混凝土施工工藝[J]. 山西水利科技，2014，（01）：50-52.