浅析混凝土轻型坝面板病害及治理

王全道

【摘 要】新中国成立以来，我国为了治理各个河流流域的水患，在当时新建了许多的水利工程。鉴于当初国内国情、国力和材料的影响，使得当时的水利工程项目中大多都是以轻型坝体结构为主的。这类水利工程经过多年的使用逐渐产生了各种病害和问题，其中以面板病害问题最为突出。本文从混凝土轻型坝面板病害产生原因入手，阐述了有关病害治理措施。

【关键词】轻型坝；混凝土；面板；病害；裂缝

在水利工程项目中，大多数的轻型坝都是以混凝土结构为主的，都是以钢筋混凝土作为原材料进行施工。但是这类工程经过多年的运行，使得绝大多数的轻型坝面板结构产生了严重的裂缝和其他质量隐患，由此形成了碳化、渗水等质量危害，不仅给整个水利工程的耐久性、整体性造成影响，甚至是威胁着下游人民的生命财产安全。为此，在工程施工建设中我们有必要对混凝土轻型坝面板病害问题进行研究，提出有关的预防和控制措施。

1.混凝土轻型坝面板病害产生原因分析

在当今水利工程施工建设中，混凝土轻型坝面板与堆石坝面板存在着极大的差异，其最根本的原因在于工作环境的差异上。一般而言，在工程项目中，混凝土轻型坝面板在工作中主要受到的影响在于空气、阳光以及自然灾害等，从而引发不良反应和故障，使得整个面板坝产生质量隐患。而面板堆石坝结构的问题一般出现都是在施工环节，因为施工技术的不合理而引起的。为此，在工程项目中，对于裂缝以及其让他病害的出现必须要给予高度重视，从结构设计、施工以及管理等多个方面进行深入研究。

1.1面板病害分析

在当今的水利工程项目中，绝大多数的水利工程都是以钢筋混凝土结构为主，以连拱坝作为主要的施工形式，这类型的工程项目中，一般所采取的施工技术、设计方案都是大同小异的，因此其面板病害的出现也存在着一定的相似性。

在混凝土工程施工当中，因为受到混凝土本身特性的影响，使得整个混凝土中经常会产生质量隐患和脆性变化，这种问题一旦出现，必然造成结构整体性和刚度差异，给整个工程施工造成不必要的影响，严重影响到工程结构的日后运行效率和耐久性，甚至是引发严重的社会性灾害。

1.2面板病害产生原因

1.2.1面板结构病害

在当今的工程项目中，绝大多数的水利工程坝体都是以轻型坝为主的，同时这类坝体结构也主要体现出连拱坝的特征。在这类工程项目中，重力坝主要是依靠自身产生的抗滑力度来维持结构的稳定性和整体性，从而使得整个混凝土结构整体性得到保障。在工程中，连拱坝的施工大多都是采用混凝土与砌石结构为主进行的，而坝轴线一般都是以直线为主的，剖析其横截面，主要是以三角形为主，混凝土级配是以三级为主的。在这种大坝结构体系中，大坝上游面混凝土碳化程度较轻，但是由于受到高强度水流的侵蚀和冻融现象，容易呈现出较低的冻融现象，并且在水利工程中，混凝土面板除了常规施工的缺陷之外，更是容易受到温度和应力的影响而产生巨大的裂缝，以及出现由于裂缝引起的渗水和钢筋锈蚀缺陷。

1.2.2施工病害

在过去的工程施工当中，由于受到当时社会生产力、生产技术水平、人员管理策略、设备选用等多个方面的因素控制，使得整个工程整体施工质量存在着一定的隐患。虽然在当时来说这类工程可谓是最为先进的工程项目，但是经过几十年的使用和外界自然环境因素的影响，使得整个混凝土轻型坝面板上存在着许许多多的病害和隐患。严重的影响了坝体结构整体性，甚至是引发其他的质量问题，给坝体结构的安全性和耐久性造成影响，甚至给下游人民生命财产带来威胁。

1.2.3维修问题

在以往的工程项目中，对于坝体工程的维修加固工作开展都是采用定期加固和处理为主的，维修管理人员通常都是对连拱坝产生病害的问题进行加固和施工，而对于那些已经出现质量问题且病害不是很明显的部位一直没有给与应有的认可和重视，这就造成了整个工作当中产生着问题，并没有达到预计工作要求，使得整个工作还存在着一定的质量隐患。

2.混凝土轻型坝面板病害治理措施分析

在当今社会经济发展中，为了进一步提高水利工程大坝的使用性能，防止面板出现渗水现象，我们决定采取一定的治理措施。由于案例大坝的挡水板面在施工中设计的结构较为单薄，再加上几十年的应用与运行，使得面板受到严重的侵蚀，远远不能满足大坝应有的挡水功能与结构强度需求，再加上大坝的表面碳化现象较为严重，因而我们在研究商议后，决定对大坝的面板进行整体全面的防渗加固处理和防碳化处理，继而再对整个大坝进行全面的加固维修。由于该坝无放空设施，只能利用发电将库水位降至120m高程，上游水深仍有25m左右，而在水下对面板进行防渗处理和加固的难度较大，因此主要采取在面板背水面进行防渗和加固的措施。工程包括：面板迎水面120m高程以上喷涂l0mm厚的聚合物水泥砂浆，喷浆面积2164m2；面板背水面120m高程以下环氧砂浆涂刷面板2164m2，120m高程以上喷涂l0mm厚的聚合物水泥砂浆，喷浆面积2084m2，对集中渗漏点采用聚氨酯钻孔灌浆490m。喷涂前，对面板进行清理，冲洗干净。对不渗水的裂缝、伸缩缝（缝宽小于0.2ram）用增厚型环氧涂料涂刷，厚度为2mm。对渗水裂缝及缝宽大于0.2mm的裂缝，采用水溶性聚氨脂化学灌浆。喷涂施工方法为：首先喷涂1mm厚的胶乳净浆，然后分两次涂刷聚合物水泥沙浆，厚度为9mm；在水泥初凝前再用胶乳净浆抹平；喷涂结束后，洒水养护35h以上。在完成了防渗加固处理方案后，经过一段时间的试运行，证明了这种加固方案与治理措施是一种非常有效的方法，大坝的整体防渗性能良好。

3.工作优势

（1）案例连拱坝面板病害主要是裂缝引起的渗水、析钙和钢筋锈蚀。根据裂缝产生的机理，对两边拱除进行防渗处理外，尚需加强结构刚度，采用钢纤维混凝土加固处理是合适的，但应采用浇捣施工，而不应采用喷射施工，因为喷射施工混凝土的密实性不够，达不到防渗要求。

（2）平板支墩坝面板主要病害是混凝土溶蚀产生的渗漏、析钙和钢筋锈蚀以及混凝土碳化，削弱了面板的强度和防渗能力。采用聚合物砂浆和环氧砂浆进行全面防渗处理效果较好。

（3）要重视混凝土面板的耐久性问题。混凝土的抗冻标号是反映混凝土强度、抗冻和抗渗等性能的一个综合性指标，设计要根据工程的重要性、运行环境和施工水平，提出明确要求。

4.结束语

总之，施工时应重视混凝土原材料质量、配合比选择、混凝土浇筑的密实性、混凝土的养护和保温，防止施工期裂缝的生产。运行期应加强对面板裂缝等缺陷的检查和修补，严寒地区冬季还应限制最低水位运行。这对延长面板的正常使用年限有着重要意义。 [科]

【参考文献】

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