聚丙烯纤维混凝土在白溪钢筋混凝土面板堆石坝中的应用.PDF

聚丙烯纤维混凝土在白溪钢筋混凝土 面板堆石坝中的应用 1 1 1 郑子祥 张秀丽 郑芝芬 [摘 要] 结合白溪水库二期面板聚丙烯纤维混凝土应用的成功经验，介绍了聚丙烯纤维混凝土 的试验成果、设计和施工技术要求以及聚丙烯纤维混凝土应用前景展望。 [关键词] 聚丙烯纤维混凝土 面板 裂缝 1. 问题的提出 白溪水库工程位于宁波市宁海县白溪干流上，距宁海县城29km，是一座以供水、防洪为 3 主，兼顾发电、灌溉的综合利用大(2)型水利工程。水库总库容1.684 亿m ，电站装机29MW。 枢纽工程主要建筑物由拦河坝、溢洪道、引水发电(兼供水、放空)洞、主副厂房、下游反调 节池及输水洞进水口等组成。 拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高124.4m，位居国内已建同类坝第四。坝顶高 程177.4m，坝顶长398m，坝顶宽8m，坝上游坡度1:1.4；下游坝坡结合施工需要布置有10m 宽的“之”字型上坝公路，纵坡为9.22%，坝面公路之间坡度为1:1.25，平均坝坡为1:1.52。 面板的最大斜长为203.3m，外侧坡比为1：1.405。面板厚度在坝顶防浪墙底部为30cm， 河床部位面板最大厚度为66cm，单层双向钢筋(φ20、φ22、φ25mm，间距2020cm)布置在 面板中部，纵横向配筋率为0.35%～0.4%。一期面板混凝土强度等级C25，抗渗等级W12，抗 冻等级F100；二期面板混凝土强度等级C25，抗渗标号W8，抗冻等级F100。 面板分两期施工。一期面板从54.0m 高程浇筑至128.5m 高程，最大斜长为125.0m，混 3 凝土工程量 12113m 。一期面板裂缝宽度超过0.15mm 的裂缝共有21 条，其中大于0.2mm 的 3 裂缝共8 条，平均分布在95m 高程左右。二期面板最大斜长为78.3m，混凝土工程量11000m 。 在混凝土面板堆石坝工程中，防止面板裂缝和提高混凝土变形能力一直是设计和施工需 要解决的主要技术问题。白溪水库大坝二期面板位于水位变动区，冬季经常受到寒流、大风 等环境因素的作用，工作条件比较恶劣。防止或减少裂缝和提高面板抗变形能力，对延长面 板工作寿命和保证大坝安全运行十分必要。 聚丙烯纤维混凝土是 60 年代末国外开发的一种新型混凝土材料。它具有防止或减少裂 缝、改善结构长期工作性能、提高变形能力和耐久性等优点，因而在军事、交通、房建、机 场、水利等类似工程上得到了广泛的应用。我国从90 年代初首先在道路、桥梁和房建工程中 应用此类材料，取得良好的技术经济效果。但水利水电工程对聚丙烯纤维混凝土的应用还只 停留在试验阶段，尤其在混凝土面板堆石坝工程中的应用尚为空白。 工程建设单位白溪水库建设指挥部、工程设计单位华东勘测设计研究院、施工单位水电 十二局以及施工监理单位上海勘测设计研究院等共同研究，为了提高白溪水库工程混凝土的 质量和耐久性，决定结合工程建设开展聚丙烯纤维混凝土在水利工程上的应用研究。 1 国家电力公司华东勘测设计研究院。 285 2. 聚丙烯纤维混凝土的试验研究 首先进行了国内外聚丙烯纤维混凝土应用和研究情况的调研，在此基础上开展了对聚丙 烯纤维混凝土力学性能、防裂性能、变形、韧性、抗渗、抗冻、耐久性、聚丙烯纤维砂浆防 裂和老化以及增韧细观结构等性能的室内试验研究。室内试验主要由南京水利科学研究院等 单位承担。在开展室内试验的同时，参建四方(指挥部、设计、施工、监理)在溢洪道进水口 # # # 及二期面板1 、3 和9 试验块开展了施工工艺的试验研究。下面叙述试验研究的主要成果： 2.1 室内试验 2.1.1 试验内容 在聚丙烯纤维混凝土配合比试验方案的拟定中，为比较纤维的不