張 龍

（新疆生產(chǎn)建設兵團第六師五家渠市農(nóng)業(yè)水利工程建設管理處 新疆 五家渠 831300）

1 工程概況

甘河子水庫位于新疆阜康市境內(nèi)第六師土墩子農(nóng)場上游的甘河子河河谷上，壩址距下游甘河子鎮(zhèn)5km，距阜康市38km，距吐-烏-大高等級公路7km，距烏魯木齊市95km，壩址地理位置東經(jīng)88°19′12″，北緯44°02′39″。甘河子水庫為甘河子河上的山區(qū)控制性工程，大壩型式為混凝土面板砂礫石壩，最大壩高53.0m，壩體面板及底板處均以大體積混凝土澆筑為主。水庫總庫容為658萬m3，主要承擔下游農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水的調(diào)節(jié)任務，改善調(diào)節(jié)灌溉面積8.25萬畝。甘河子水庫工程主要建筑物包括攔河大壩、左岸深孔泄洪放水洞、右岸表孔泄洪洞、分水閘四部分，工程等別為Ⅳ等，工程規(guī)模屬?。ㄒ唬┬?，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。其中大體積混凝土設計強度等級C40，抗凍等級F300，抗?jié)B等級W8，水灰比（W/C）≤0.45，坍落度：4cm～7cm。

2 施工中質量問題

甘河子水庫工程位于甘河子河渠首處，山區(qū)溫差、風力變化幅度較大，壩體面板和底板處大體積混凝土澆筑難度較大，施工過程中常見的質量問題主要以裂縫為主，集中表現(xiàn)為混凝土凝結硬化之前的塑性裂縫和沉降裂縫，以及混凝土內(nèi)外溫差較大時的溫度裂縫和混凝土降溫時的收縮裂縫。

2.1 塑性裂縫和沉降裂縫

由于工程項目地處山谷中，溫差、風力變化幅度較大，致使壩體面板和底板處產(chǎn)生塑性裂縫的概率較大，究其原因主要是混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，導致混凝土表面失水過快，造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。塑性裂縫在表面積較大的混凝土結構中表現(xiàn)明顯。沉降裂縫易在底板大體積混凝土預埋件處出現(xiàn)，由于混凝土在凝結硬化前，處于塑性狀態(tài)中的大骨料容易下沉，同時混凝土沉降離析、泌水上浮時受到固體埋件約束作用，進而產(chǎn)生沉降裂縫。

2.2 溫度裂縫

甘河子水庫工程壩體護坡大體積混凝土澆筑采用連續(xù)澆筑模式，由于山區(qū)白天與夜晚溫差較大，加之寒潮困擾等因素，會導致混凝土表面溫度急劇下降，進而使混凝土表面產(chǎn)生收縮，出現(xiàn)裂縫。究其原因主要是混凝土在澆筑后的硬化過程中會產(chǎn)生水化熱，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，同時由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導致內(nèi)部溫度急劇上升，內(nèi)外溫差較大易產(chǎn)生熱脹冷縮，致使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期，而且裂縫會隨著時間的推移而不斷擴張。

2.3 收縮裂縫

收縮裂縫多出現(xiàn)在大體積混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間或是澆筑完畢后的一周左右。由于混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面收縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，導致產(chǎn)生較大拉應力進而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體積收縮越大，收縮裂縫越易產(chǎn)生。甘河子水庫工程大體積混凝土施工澆筑中養(yǎng)護比較充分、到位，整體面板出現(xiàn)收縮裂縫甚少。

3 質量控制措施

甘河子水庫工程壩體面板大體積混凝土施工澆筑中嚴格按照《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）要求操作，重點從大體積混凝土的原材料、配合比、生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場澆筑、成型養(yǎng)護、溫度控制、制度管理方面嚴把質量控制，確保施工中混凝土質量，保證了壩體面板大體積混凝土的強度高、抗震性好、可塑性強等特點的充分體現(xiàn)。

3.1 原材料控制

根據(jù)工程項目中大體積混凝土主要設計技術指標要求，壩體面板和底板處水泥采用優(yōu)質硅酸鹽水泥，且強度為52.5Mpa。大體積混凝土所使用的骨料選擇粒徑均勻、表面干凈的碎石，同時骨料中的強度、含泥量等級均應符合設計指標要求，本工程中骨料選擇采用成品骨料。為了改善大體積混凝土拌和物的和易性，進而提高混凝土抗?jié)B能力和強度等級，工程中粉煤灰的選擇嚴格依據(jù)設計等級要求控制摻入量，保證粉煤灰在大體積混凝土中合適占有量，有助于混凝土性能的充分體現(xiàn)。為了提高混凝土性能，本工程中高效減水劑摻量為膠凝材料用量的0.5%-1%，引氣劑的摻量為水泥用量的0.005%-0.015%，有助于提高大體積混凝土抗凍和抗?jié)B性能。

3.2 配合比控制

甘河子水庫工程大體積混凝土配合比設計充分考慮工程地質、山區(qū)施工條件以及當?shù)貧夂驙顩r，保證混凝土的水化熱、和易性、穩(wěn)定性、施工技術符合工程項目要求。由于壩體面板與底板處大體積混凝土質量要求較高，配合比設計應遵循在降低混凝土水化熱時必須保證混凝土強度滿足工程要求，在保障混凝土施工及和易性時盡量減少砂量，進而降低混凝土變形，同時保證混凝土緩凝時間在合理控制范圍內(nèi)。甘河子水庫工程大體積混凝土設計強度等級C40，抗凍等級F300，根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）要求，混凝土水灰比（W/C）應≤0.45。同時粉煤灰的摻入量必須與水泥用量等量替代，并進行不同百分比的試配、試拌及澆筑試驗，滿足施工要求。

3.3 生產(chǎn)控制

為了確保甘河子水庫工程壩體大體積混凝土的施工質量，現(xiàn)場施工澆筑的混凝土均采用有生產(chǎn)資質的專業(yè)成品混凝土廠家提供，成品制備嚴格按照大體積混凝土配合比設計要求執(zhí)行，同時指定專業(yè)檢測機構隨機抽測混凝土制備原料和成品料的坍落度與含氣量，并對成品混凝土進行試塊強度和抗凍、抗?jié)B檢測，保證混凝土性能符合配合比技術標準，進而滿足施工要求?；炷吝\輸采用專用的運輸車，并進行必要的防護，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.4 澆筑控制

甘河子水庫工程大體積混凝土澆筑采用分段分層連續(xù)澆筑方案，沿著壩體護坡方向鋪設無軌滑模，澆筑時對滑升速度嚴格控制，每次滑升為35cm左右，滑升的速度3m/h-4m/h。澆筑順序采用先低后高，先長后短連續(xù)性澆筑。澆筑過程中，盡量縮短澆筑間隔時間，確?；炷猎诔跄巴瓿墒┕仓煌瑫r在大體積混凝土分層澆筑完成后馬上進行振搗，振搗的時間和位置必須明確，避免在振搗過程中出現(xiàn)漏振和過振問題而影響混凝土的性能。振搗后的混凝土應及時采用人工抹面收光。

3.5 養(yǎng)護控制

工程中壩體護坡與底板處大體積混凝土養(yǎng)護做到及時、全面，由于工程項目所處山谷中，施工期為夏季，工程區(qū)氣候較為干燥、多風，同時晝夜溫差與風力變化幅度較大，因此，混凝土澆筑完成后及時養(yǎng)護，采用塑料薄膜進行覆蓋，避免產(chǎn)生干縮裂縫現(xiàn)象。大體積混凝土養(yǎng)護中兼顧保溫和保濕效果，養(yǎng)護時間分為早期、中期、后期。工程中大體積混凝土早期養(yǎng)護以塑料薄膜覆蓋為主，覆蓋保持時間約為12h；中期養(yǎng)護可進行麻袋覆蓋及灑水養(yǎng)護，保持時間約為14d；結合工程項目區(qū)氣候特點，后期養(yǎng)護采用人工灑水，間隔時間3 h，養(yǎng)護時間約為14 d。整體混凝土養(yǎng)護過程制定全面、細致的工作計劃，確保養(yǎng)護工作及時、全面、到位。

3.6 溫度控制

甘河子水庫工程大體積混凝土溫度控制中首先根據(jù)對混凝土溫度、溫度應力、收縮應力進行科學驗算分析，進而得到大體積混凝土升溫時的峰值、混凝土內(nèi)層與外層溫度差值、溫度降低速率的基本指標，然后結合混凝土相關性能和基本指標制定施工現(xiàn)場大體積混凝土澆筑的合理溫度控制措施。工程項目中壩體護坡與底板處大體積混凝土澆筑入模溫度控制在40℃左右，同時內(nèi)外溫差控制在30℃。

3.7 管理控制

混凝土質量控制中，管理因素不可缺少，由于大體積混凝土施工中具有體積量大，干擾因素多、澆筑難度大等特點，施工中需要具備健全的管理制度，制定相應的管理措施，擺正質量、安全、工期及費用的辯證關系，推行以工程質量為核心的管理模式，建立技術、勞力、設備、材料高度統(tǒng)一的動態(tài)管理機制，減少因管理漏洞因素而導致壩體護坡與底板處大體積混凝土質量缺陷，從而提高混凝土性能等級。

4 結語

甘河子水庫做為我?guī)熒絽^(qū)性水利工程，最大壩高53.0m，壩頂長269m，壩體護坡與底板處均采用大體積混凝土澆筑，且澆筑量較大；同時大體積混凝土施工也是初次接觸，因此施工難度較大。通過借鑒學習，進而結合本工程實際特點，在整體大體積混凝土施工過程中，嚴格執(zhí)行混凝土設計技術指標和施工規(guī)范標準，同時制定相應的操作程序和合理有效的控制措施，不僅減少了大體積混凝土裂縫出現(xiàn)頻率，而且提高了混凝土各項性能等級，進而保證了壩體護坡與底板處大體積混凝土質量符合設計要求，滿足工程需要。陜西水利

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.大體積混凝土施工規(guī)范[S]，2009.

[2]蔣曉光.水利工程大體積混凝土施工質量控制探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2012.