吴松

摘 要：混凝土面板的裂缝一直是工程界致力解决的难题，高寒干燥地区的混凝土面板裂缝更是一直困挠着工程界。新疆开都河柳树沟水电站位于巴音郭楞蒙古自治州和静县境内的开都河中游下段，周围山地植被稀疏，为荒漠草原，属高寒区。水电站的拦河大坝为混凝土面板堆石坝，坝高100.0m，坝顶长183.5m。为解决面板裂缝的问题，在混凝土掺入新材料——罗赛纤维，采用中热水泥和Ⅰ级粉煤灰为胶凝材料，使混凝土本身具有较好的抗裂性能；加强施工质量控制；加强面板混凝土养护，切实做到了混凝土一终凝就立即得到有效养护；使整个大坝约2.24万m2的面板，仅有27条裂缝，且无一条通缝，取得了好的效果。

关键词：面板混凝土；防裂；罗赛纤维

1 工程概况

新疆开都河柳树沟水电站位于巴音郭楞蒙古自治州和静县境内的开都河中游下段，河段两岸为悬崖峭壁，河流滩险流急，周围山地植被稀疏，为荒漠草原，属高寒区。据多年资料统计，年平均气温8.7℃、绝对最高气温38.5℃、绝对最低气温-36.6℃、平均相对湿度53%、平均降水量104mm、平均蒸发量1702.5mm、平均风速1.6m/s、最大风速32.0m/s。水电站的拦河大坝为混凝土面板堆石坝，坝高100.0m，坝顶长183.5m。混凝土面板共19块（1#～19#），面板设计宽度为6m、12m两种，其中宽12m的11块（6#～16#），宽6m的6块（2#～5#、17#～18#），异型块2块（1#和19#），宽度分别为9.48m和4.55m。面板厚度为渐变厚度，顶部（高程1496m）厚0.3m、自上而下以0.003H递增。面板最长块长度为163.35m，最大厚度为58.5cm。

为增强混凝土面板的防裂性能、并不降低混凝土的施工性，在面板混凝土中掺入了新型材料——罗赛纤维。

2 混凝土配合比

2.1 纤维的选择

在混凝土中掺入钢纤维虽能增强混凝土的抗拉强度，有利于混凝土面板防裂，但由于钢纤维长度长，直径粗，对流动性、施工性影响较大，尤其是混凝土的抹面较为困难，不易获得较好的平整度和光洁度。如国内应用较为广泛的上海哈瑞克斯金属制品有限公司生产的CW-50/0.9-1000冷拔钢丝型钢纤维，其性能指标见表1。

罗赛纤维（Roycele Fiber）是专门用于纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete）领域的纤维素纤维，是基于生物、化学及混凝土材料工程学、历经多年研发，从基因改良的特殊树种中提取的、以独特工艺制造的高性能生物纤维。其可增强混凝土的抗拉强度，同时又具有长度短、直径细等特性，对混凝土的流动性、施工性几乎没有影响（和不掺纤维的基准混凝土相比）。本工程采用的上海罗洋新材料科技有限公司生产的罗赛RS2000纤维，其性能指标见表2。在混凝土中掺入适量的罗赛纤维，可有效提高混凝土的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性性能。

2.2 混凝土配合比设计

面板混凝土设计指标为C25W12F300，经试验室设计研究和现场生产性试拌，最终确定的面板混凝土配合比见表3，不掺纤维的基准混凝土配合比见表4，两种配合比所拌制混凝土的性能指标见表5。

从表4、表5可看出，掺罗赛纤维的混凝土与基准混凝土相比，水泥用量不增加，工作度不降低，抗拉强度提高14%以上，有利于混凝土防裂。

3 混凝土施工质量控制

3.1 混凝土拌和物质量控制

3.1.1 原材料称量偏差的控制

混凝土采用带自动称量系统的1m3拌和站拌制。拌和人员严格按照试验室下发的施工配合比通知单进行配料，各种原材料称量允许偏差（按质量计）为：

3.1.2 混凝土性能指标检测

按规范要求，在面板混凝土拌制过程中每2小时至少检测坍落度一次，每4小时至少检测1次含气量，必要时加密检测。对坍落度、含气量不符合要求的拌和物严禁运出拌和站。

在面板混凝土浇筑过程中，每班、每仓至少取一组抗压强度试件检测混凝土抗压强度，每浇筑500m3～1000m3成型抗渗试件一组检测其抗渗指标，每浇筑1000m3～3000m3成型抗冻试件一组检测其抗冻指标。其检测情况见表6。从表中可看出，混凝土质量均达优良标准。另外，混凝土劈裂抗拉强度均不低于2.60MPa。

3.2 混凝土运输质量控制

混凝土拌和物采用8m3混凝土罐车运输，运输途中不得随意停留和加水，以确保混凝土质量。

3.3 混凝土浇筑质量的控制

3.3.1 混凝土入仓质量控制

混凝土拌和物由溜槽入仓后，人工及时布料、平仓，为防止仓面发生局部初凝现象，仓面布料均匀，依据滑模滑行速度，仓面顺坡向铺料长度控制在2.0m左右，避免一次铺料过长或溜槽下部卸料集中而两侧卸料少的布料不均匀现象。

3.3.2 混凝土振捣质量控制

混凝土振捣时，振捣棒不得靠在滑模上，或者靠近滑模顺坡向插入滑模下面振捣，棒头也不直接接触钢筋网，以免滑模抬头或使刚刚脱模的混凝土鼓包流动。

振捣棒快插慢拔，振捣区的混凝土不再显著下沉，表面不冒气泡并泛浆，即视为振捣密实。并防止振捣时间过长，出现过振现象。

3.3.3 滑模滑升速度的控制

滑模滑升速度平稳、均匀，一次滑升距离一般为15cm～20cm，滑模滑升的总平均速度（包括全过程，例如交接班、中间其它停滞时间等在内），按2.5m/h控制。以保证混凝土不因滑升速度过快，导致出模的混凝土鼓包而产生裂缝，也不因滑升速度过慢，导致混凝土初凝后才出模而产生裂缝。

3.4 混凝土抹面质量控制

混凝土脱模后，及时进行人工抹面压光，首先采用木抹进行找平压实，再用钢抹抹面压光不少于三遍，钢抹的第二遍压光在混凝土即将初凝前完成，可减少混凝土表面因失水过快而产生的浅表裂缝，并可使混凝土表面平整；钢抹的最后一次压光在混凝土即将终凝前完成，可有效减少混凝土早期干缩而产生的裂缝，并保证混凝土表面的光洁度。

4 混凝土养护

针对面板施工区气候干燥、昼夜温差大（昼夜温差达15℃左右）、风速较大的不利条件，采用及时覆盖线毯、长流水“微浸泡法”对混凝土进行养护。具体为：在最后一次钢模压光完成，即混凝土一终凝就立即覆盖线毯，并洒水湿润线毯、使线毯保持湿润；待混凝土终凝1～2小时（小的水流不会损坏混凝土表面时）开始采用花管小流量的喷水对混凝土进行养护，待混凝土终凝10小时左右，大的水流不会冲坏混凝土表面时，将花管的水流开大、在覆盖的线毯表面形成明流，使混凝土表面始终有1～2cm深的水流通过，微浸泡在水中，这样既可避免大风刮起线毯、保持混凝土全方位处于湿润状态，还可使混凝土表面保持相对恒温（取围堰后的渗水，再通过150m3水池的调节，养护水温保持在14～18℃），消除了昼夜温差的影响。

5 结束语

柳树沟水电站大坝混凝土面板，面对气候干燥、昼夜温差大、风速较大的恶劣自然条件，有针对性的从原材料入手，掺入新材料——罗赛纤维，优化混凝土配合比；加强混凝土的质量控制以及混凝土的养护。使得整个大坝约2.24万m2的面板，仅有27条裂缝（裂缝最大宽度0.5mm、最长6.0m），且无一条通缝，取得了好的效果，值得类似工程参考。

参考文献

[1]DL/T5128-2009.混凝土面板堆石壩施工规范[S].

[2]DL/T5129-2001.碾压式土石坝施工规范[S].