張永勝
(貴州省平塘縣水務(wù)局,貴州 平塘 558300)
堆石壩在實際應(yīng)用中優(yōu)勢較為突出,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)量問題,相關(guān)的維護難度便會加大,特別是防滲系統(tǒng)中的趾板維護,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大壩質(zhì)量控制的核心內(nèi)容,需要了解裂縫形成機理,在此基礎(chǔ)上提出合理解決方案,為防滲系統(tǒng)的完整性和實效性保駕護航。
在經(jīng)濟健康、平穩(wěn)、高質(zhì)量發(fā)展的帶動下,城市化進程顯著加快,人們對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,作為擋水建筑物發(fā)揮著重要作用。本次項目擺圖水庫,地理位置十分重要,位于平塘縣的通星村,該水庫距通州鎮(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 擺圖水庫項目參數(shù)
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,大壩的防滲系統(tǒng)性能就會受到影響,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,如果在采購階段,把關(guān)不嚴,又缺少進場驗收環(huán)節(jié),就會給后續(xù)施工留下致命隱患。
在實際施工中,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,處理是否到位對后續(xù)施工影響較為深遠,如果基礎(chǔ)處理不理想,就會影響后期澆筑質(zhì)量造成混凝土裂縫?;A(chǔ)開挖階段,如果開挖裸露面沒有滿足設(shè)計高程要求,就會誘發(fā)不均勻沉降,這是形成裂縫的主因。
項目施工中,混凝土配合比同樣重要,也是需要嚴格控制的,因為趾板混凝土澆筑非常關(guān)鍵,在實際操作階段,要按照澆筑流程合理施工,確保澆筑質(zhì)量,想要達到預(yù)期施工標準,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,如果配合比試驗沒有得到重視,憑著經(jīng)驗拌制,就會降低混凝土的性能,給裂縫的形成埋下隱患。導(dǎo)致趾板混凝土施工效果不佳,水庫大壩防滲系統(tǒng)極易受到威脅。
趾板混凝土裂縫,還有一部分原因是由養(yǎng)護不到位導(dǎo)致的,混凝土的養(yǎng)護十分重要,這是不容忽視的內(nèi)容,如果養(yǎng)護不到位,無論前期工作準備得多么充分,都會有可能形成沉降,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),達到初凝時間后要進行養(yǎng)護,養(yǎng)護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)實施工中,混凝土常會因為溫差梯度大而產(chǎn)生拉裂,如果養(yǎng)護意識不足,就會增加混凝土開裂的可能性。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,混凝土也有可能因為溫度驟降而出現(xiàn)裂縫。
前文中對裂縫形成機理進行了簡要分析,想要徹底解決裂縫問題,提高堆石壩體抗?jié)B系數(shù),增強水庫大壩穩(wěn)定性,就要從裂縫形成機理入手,提出針對性策略,為堆石壩的安全、平穩(wěn)運行提供施工技術(shù)保障。在施工階段,要將有效預(yù)防趾板裂縫作為重點,結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)進行全面的優(yōu)化,從根本上提高趾板施工質(zhì)量。
針對此類裂縫,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,無論是氣溫還是施工養(yǎng)護等,都會誘發(fā)混凝土裂縫問題,導(dǎo)致趾板混凝土裂縫現(xiàn)象比較常見,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,提高壩體抗?jié)B漏程度。在裂縫處理中,針對不同寬度和分布特點的裂縫,要制定不同的處理方案,確保裂縫處理的實際效果。
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,針對混凝土裂縫處理有極強的效果,具有活性高等顯著特征,并且極易固化,抗?jié)B透性能強,可適用于任意面的涂刷,無論是曲面還是垂直面應(yīng)用都十分方便。另外在使用中,對溫濕度無特殊要求,性能比較穩(wěn)定,可以滿足無接縫、無針孔等施工要求。
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。清理的對象主要是一些松動漿皮,另外還要將油漬、浮土等徹底清除,清除干凈后,要進行打磨工序,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,就要第一時間進行下一道工序。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,進一步強化防水效果,這樣趾板抗?jié)B性可以顯著加強。
針對寬度較大的裂縫,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,可以增強混凝土強度,讓趾板保持較好的應(yīng)用性能,為水庫大壩提供保障。針對灌漿物質(zhì)的選擇,要結(jié)合現(xiàn)實需求,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)勢十分顯著,尤其是針對貫通裂縫,采用該方法效果比較突出,但需要強調(diào)的是,在灌漿前,要先進行彈性環(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。具體注意事項如下:①清理裂縫附近混凝土;②進行鉆孔,完成灌漿嘴的埋設(shè)。在這一環(huán)節(jié)中,要找準灌漿點,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,還要注重傾角問題,通常以45°~60°為宜,需要結(jié)合實際裂縫大小,合理控制好孔徑和孔深,確保其可以穿過縫面[2]。在上述工序完成后,要進行清孔,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。在實際工作中千萬不能忽視壓水試驗,這是孔與縫相通檢驗的最直接、有效方法,如不相通,要及時查找原因,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,確保灌漿壓力達到施工要求,針對水平方向的孔在灌漿時,要依次完成灌漿,從一側(cè)到另一側(cè),這樣的灌漿效果會比較好。針對豎直方向的孔在進行灌漿時,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,還要對原材料加強監(jiān)管,并且保證基礎(chǔ)處理得當(dāng)。原材料進場前,要完善驗收工作流程,進行全方位的監(jiān)督、檢查,確保材料滿足趾板施工條件,嚴格按照設(shè)計要求,科學(xué)用料,嚴把質(zhì)量關(guān),增強人員責(zé)任意識,為大壩工程的建設(shè)提供安全保障。必要時,可以進行抽樣檢查,將材料送往質(zhì)監(jiān)部門,確保材料各項性能后再投入使用。
為了保證趾板混凝土施工效果,需要結(jié)合實際工況,確定好深度、長度等參數(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)開挖階段,要對地質(zhì)情況細致觀察,及時調(diào)整方案[3]。值得注意的是,地基承載力只有達到標準后,才可開展后續(xù)工序,另外對超挖部分要嚴格控制,混凝土回填作業(yè)時要參照設(shè)計高程,只有這樣才能保證混凝土施工平穩(wěn)、有序進行。
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,因為趾板的作用和地位特殊,在防滲系統(tǒng)中扮演重要角色,發(fā)揮著承上啟下的作用,因此在實際施工中,應(yīng)該將管理的重點放在趾板混凝土質(zhì)量上來,避免裂縫的形成,提高面板堆石壩的穩(wěn)定性,確保擺圖水庫可以發(fā)揮出最大建設(shè)效用,為日后的安全運行奠定基礎(chǔ)。