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浅谈面板砼的养护

引言：砼面板是砼面板坝坝体防渗的主体结构，设计中对其抗裂性、抗渗性、抗冻性和抗融蚀性等都有着比一般水工结构更高的要求。对面板砼进行精心养护是保证面板满足设计要求的重要环节。当前工程中对面板进行精心养护的主要目的就是防止其开裂。本文拟结合新疆地区一些工程实例就面板温度应力、温控原则和措施以及面板养护期限等问题进行分析。

一、工程实例介绍。

1、工程地点名称：新疆阿勒泰地区哈巴河山口水电站。

2、面板设计施工情况：坡度1:1.4；厚度30cm(全长等厚)；最大斜长58.23m；河床部位面板横缝间距12m；最大水力比降为133；标号R250S8D250（二级配）；水灰比0.35—0.40,含气量4%--6%；单层双向配筋(Φ16)，纵、横向配筋率分别为0.40%和0.34%；面板施工采用滑模技术，一次浇筑到顶；滑模上升速度1.5—2m/h；人工收面；不同分块跳仓浇筑；不间断流水养护；面板浇筑期为1996年4月28日~9月26日；10月3日~11月5日对裂缝进行了化学灌浆处理；1997年1月15日水库下闸蓄水。

3、裂缝情况综述：在气温较高时（白天气温20oC—31oC）浇筑的坝块，如7-3，7-5，7-9等跳仓浇筑块及以后浇筑的非跳仓浇筑块均不同程度产生裂缝。裂缝多发生在坝块中部，水平向贯穿整个坝块；裂缝都是自表面向底部发展并逐渐尖灭，不少裂缝一直发展到底面；裂缝宽度一般在0.2mm以下，间距1.2m左右；在浇筑后的15小时左右，面板温度升至最高值，其后温度开始下降并在浇筑后的48-72小时之内降至初始温度以下，在此降温

过程中即有多条裂缝产生。

4、典型坝块裂缝及养护情况：以7-3块为例，浇筑过程中白天气温20~31oC，夜间最低气温大约在13oC左右；养护水温10~14oC；入仓温度18~24oC；砼出模后立即用塑料薄膜覆盖，初凝后在其上加盖草帘；中下部砼在未凝固时温度已达30oC，在流水（水温10oC）养护过程中，下部已凝固的砼温度继续上升，最高至35oC；在其后的48—72小时内，气侯情况正常（指并未遇到大风及降温天气），砼温度则持续下降，最低下降至19oC（此时外界气温为13oC）；在此降温过程中产生多条裂缝。

二、面板裂缝的成因

初步分析，导致面板在其浇筑后的72小时之内（面板一直保持湿润状态）即产生裂缝的主要原因是砼温度收缩。分析论证如下：

1、温度应力分析：

砼温度应力分为三种，第一种是水泥水化热引起的温度应力(δ1），

第二种是初始温差引起的温度应力(δ2），第三种是在某一时间由于温度场的温度分布不均匀引起的温度应力(δx）。在面板开裂前（即温度应力尚未释放前），任意点的砼温度应力即等于上述三种应力之和。即：

δ=δ1+δ2+δx——————（a）

由于砼面板裂缝多发生在浇筑后的72小时之内，在此期间，面板砼的弹模与其下砂浆垫层的弹模相近，面板平面尺寸较板的厚度相比是足够的大，所以这一时期可以将面板视为嵌固板来近似分析求解其温度应力。

以7—3块面板为例进行分析：

（1）水泥水化热引起的温度应力δ1。

由于7—3块面板在浇筑后的72小时内，其温度由入仓温度（To）升至最高温度（Tr），然后又降回到（To），因此，在此期间水泥水化热引起的最终温度拉应力已经出现。面板中心点水泥水化热引起的最终温度拉应力的计算公式为：

δ1≈0.65EaTrKp/（1-μ）————————（b）式中：E——砼28天龄期的弹模；

a----砼热膨胀系数；

Tr——水泥水化热最高温升；Kp——砼徐变应力松弛系数；μ——砼泊松比；

0.65——砼弹模变化的应力折减系数。各参数取值如下：

E=2.217-2.364×104Mpa(说明:砼R28实际值约为28.9Mpa,据此E=2.956×104,考虑含气量因素后折减20%-25%)；

a=0.6×10-5-1.2×10-5/oC；

Tr=12-17oC（入仓温度18oC-23oC之间，水泥水化热最高温度为35oC）；Kp=0.5-0.8；

将数值代入公式（b）可得：δ1min≈0.623Mpa；δ1max≈3.010Mpa；δ1平均≈1.817Mpa。

（2）初始温差引起的温度应力δ2。

根据现场记录以及砼拌合情况，7—3块面板砼的浇筑温度与当时日平均气温大约相同，另外在浇筑后的72小时期间，其最