西龙池电站混凝土面板裂缝成因及防控措施

[摘要]基于山西西龙池抽水蓄能站工程，根据高陡边坡的混凝土面板设计和工程特点，检查混凝土面板裂缝状况。从面板结构设计、原材料、配合比、环境地质和施工等方面，对混凝土面板裂缝成因进行分析。同时提出混凝土面板裂缝的防控措施，包括设计、施工和养护等环节进行严格控制。经过采用有效的措施，控制了面板裂缝的发展，保证了施工安全和质量。

1 工程概况
山西西龙池抽水蓄能电站位于山西省忻州市五台县境内，滹沱河与清水河交汇处上游约3km处的滹沱河左岸，电站装机容量为1 200MW，年发电量为18．05亿kW·h，上下库水头落差644m，目前是世界上仅次于日本葛野川电站的高水头电站，工程等级为I等，2003年主体工程开工，工程建设总工期为6年。
西龙池下水库为建在深覆盖层基础上的岸边式水库，由一座堆石坝和库岸围成。最大坝高97m，总库容494．2万m3。库盆采用全库防渗，其中库内坝坡和库底采用沥青混凝土面板防渗，库岸为钢筋混凝土面板防渗，混凝土面板衬砌总面积为6．85万m2。
工程区域地处北方严寒地区，冬季气温较低，冰冻期从11月下旬至次年3月上旬，年极端最高气温为37．4℃，年极端最低气温为一27．9℃，最大冻土深为117cm。
2混凝土面板设计
2．1面板设计参数

西龙池电站下水库库岸边坡混凝土面板共122块(包括岸坡坡面相交处的7块趾板)，沿库岸轴线方向累计宽约1 055．3m，自右岸向左岸依次编为12个区，编号为YPQl一YPQl2。
混凝土面板不设水平缝，只设垂直缝。面板设计宽度为6—12m；标准面板坡比为1：0．75；斜长为66．8m，最大斜长为110．Om。面板混凝土设计强度等级为C25F300P8，法向厚度0．4m，其底部设C10无砂混凝土排水垫层，法向厚度0．3m，排水垫层表面设0．8cm左右厚的水泥砂浆层。
面板采用单层双向配筋，规格为qb22@200。为了面板的稳定，面板下设锚杆将面板及面板下无砂混凝土锚固于高陡岩坡上，锚杆规格为咖28mm，间排距为2m，锚杆锚人基岩的深度根据基础地质状况分别为3一8m。标准面板块剖面结构形式如图1所示。

2．2面板工程特点
西龙池电站下水库地处山西，为高寒、干燥多风地区。库岸混凝土面板是国内坡度最陡的混凝土面板之一，面板的结构形式与传统的混凝土面板不同。传统的混凝土面板多数作为面板堆石坝上游的防渗体，设于碾压密实的碎石垫层上，其坡度一般为1：1．3— 1．4，甚至更缓，面板与基础仅处于接触状态而非锚固在一起。而西龙池电站钢筋混凝土面板设于库岸，主要用于库岸的防渗和保护，面板基础为开挖出的岩石边坡，坡度为1：0．75，最长面板110m，为了保证面板的稳定，采用锚杆将面板锚固在岩基上，而高陡混凝土面板及结构设计在国内外并不多见，其施工条件比常规混凝土面板更加困难。
3混凝土面板裂缝状况
钢筋混凝土防渗面板施工于2005年11月6日开始，2007年11月2日完成。施工时段一般为4月一11月初，冬季混凝土暂停施工。西龙池工程在面板裂缝预防上也采取了多种措施，例如：对面板混凝土的配合比进行专门研究设计、施工时对拌合混凝土掺配聚丙烯纤维，对混凝土拌制运输、入仓及浇筑及养护等施工各环节做了重点控制，但是面板裂缝的程度仍很大。

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