徐佰國
(棗莊市鴻禹水利工程監理中心,山東 棗莊 277100)
近年來,隨著新一輪小型水庫除險加固工程的全面鋪開,針對如何解決小型水庫防滲、截滲以及壩坡護砌問題的綜合性措施研究,受到越來越多水利同行的關注。由于現澆混凝土面板具有防滲效果明顯,耐久性長、施工工藝簡單、成本低的特點,所以越來越被廣泛地采用。結合滕州市在小水庫除險加固工程實施過程中,優化設計方案,將砌石護坡變更為現澆混凝土面板護坡的工程實踐經驗進行歸納總結,以期為同類工程提供借鑒。
混凝土一般采用C25F100~150W4~6等級,考慮坡面施工的要求,混凝土塌落度一般控制在2.0~4.0cm。
混凝土面板尺寸首先根據土壩具體情況結合工程經驗初步選定,然后根據板塊尺寸來計算厚度,在此基礎上根據混凝土板的穩定性(波浪穩定性、抗凍穩定性)計算板厚,或者根據混凝土面板的堅固性推求板厚,一般設計混凝土面板尺寸3m×4m,厚度一般為 15~20cm。
1)為保證混凝土面板分縫及個別裂縫造成的滲漏,壩面削坡后應鋪設二布一膜一道,同時又能有效提高因壩體不均勻沉降混凝土面板的抗裂強度。
2)為保證混凝土面板因不均勻沉降造成應力集中產生混凝土裂縫,進一步提高混凝土的抗拉強度,混凝土面板下部鋪設雙向土工格柵一道,起到抗裂、增強、補強和加筋等功能。
3)坡面混凝土中必須摻加一定量的聚丙烯纖維,以有效防止其干縮裂縫。試驗表明聚丙烯纖維混凝土的力學性能優于未摻纖維混凝土,具有一定的控制非結構性裂縫的作用,可提高混凝土抗沖擊能力和抗磨損能力,以及抗裂防滲能力和抗凍融能力。
由于聚丙烯酸脂乳液(簡稱丙乳)或改性環氧樹脂、有機硅樹脂等具有良好的滲透性和粘結性、耐久性,因此在水位變化區混凝土面板表面涂刷一遍,能有效地封閉混凝土表面的微氣孔和裂隙,改善混凝土防滲、抗凍等性能。
現澆混凝土面板護坡在小型水庫除險加固工程中難以推廣使用,主要還是基于其易裂縫和抗凍性差等問題。實際上隨著新技術、新材料的應用已具有可靠的保證性,關鍵在于施工質量的保證?,F澆混凝土面板護坡由于施工種種原因極易造成混凝土不密實、表面不平整,混凝土板塊裂縫,板面起砂等主要質量問題,因此必須在施工各環節具有針對性的加以控制。
由于現澆混凝土面板護坡坡面施工的特殊性,施工過程技術控制是保證混凝土面板質量的關鍵,因此優選高水平高素質的施工隊伍是根本。
1)干縮裂縫。有的混凝土板塊由于沒有按規定養護,從而產生干縮裂縫。有的現澆混凝土面板護坡由于施工等原因極易造成混凝土表面不密實;或者拌合不充分,導致混凝土和易性較差,或振搗過程中,過振、漏振或振搗不足都會使混凝土密實度不均勻,產生網裂蜂窩現象,或抹壓不當等。這些現象也易引起混凝土板塊的干縮裂縫。因此,必須做好混凝土的養護,同時摻加引氣劑、復合減水緩凝劑,充分拌合,振搗密實、均勻,認真抹壓,有效地提高混凝土的和易性和密實度,同時必須摻加一定量的聚丙烯纖維,有效防止混凝土初期干縮裂紋。
2)全面性貫穿裂縫。應根據現場情況及時切縫,避免切縫時間過遲(一般不超過24h),導致混凝土板產生橫向裂縫。
混凝土面板平整度主要取決于施工工藝、機具和施工操作技術水平等因素。影響其主要原因有:
1)拌合料拌合不均。聚丙烯纖維混凝土要采用先摻法工藝,拌和時間比普通混凝土要適當延長。
2)振搗密實度不均勻。混凝土攤鋪找平后,使用插入式振搗器按標準施工方法進行振搗,振搗密實后再用平板振搗器振搗。
3)抹壓不平整。采用園盤式抹光機抹光,達到提漿抹平的目的,為混凝土表面人工壓光成型提供良好的條件,且通過研磨消除面層孔隙,增大表層密實度。
采用現澆混凝土面板作為小型水庫土壩護坡兼壩體防滲、截滲功能不僅可行且效果良好,對土壩綜合防滲、防護提供了可靠的技術措施。滕州市在小水庫除險加固工程實施過程中采用混凝土面板護坡效果良好,為混凝土面板護坡在同類水利工程設計、施工方面的推廣提供了有益的實踐經驗。