水利工程大体积砼裂缝控制

水利工程大体积砼裂缝控制

夏祖裕潘峰聂军洲

湖北大禹水利水电建设有限责任公司湖北武汉430061

摘要：在水利工程施工中，大体积混凝土工程经常会出现，大体积混凝土施工常常会出现裂缝问题，为了避免出现裂缝影响工程的施工质量，有必要对混凝土出现裂缝的原因进行分析，同时在出现裂缝后要采取必要的技术措施对裂缝进行处理，以免出现更多相关质量问题。

关键词：水利工程；砼裂缝；防治措施

1砼裂缝产生的原因

水利工程砼裂缝产生的原因有很多，它与施工条件、施工工序、天气条件、维护保养等密切相关，本文根据实际工程中的施工经验仔细分析与总结，将导致砼裂缝产生的原因归纳如下：

1.1温差导致的裂缝

第一，混凝土在搅拌的过程中产生大量的水化热，热量分布不均匀可能导致裂缝的产生。第二，在砼拆模的时候，砼表面因为失去保护膜而导致温度急剧下降，在砼的内部和外部就产生了温差，由于受热不均匀就导致了裂缝的产生。第三，在施工时砼的内部产生了大量的热，但是由于砼不易散热，导致砼内部积聚了大量的热量，而砼的外部热量却很少，由于受热不均匀可能产生裂缝。在水利工程的施工过程中，大体积的砼裂缝主要是由于温差导致的，由温差原因导致的大体积裂缝在大坝、水闸、电站、泵站、渡槽及隧洞等水工构筑物中非常常见。

1.2塑性收缩导致的裂缝

塑性收缩是导致砼产生裂缝的重要原因。由于在水利施工时混凝土是以水泥浆液的形式进行浇筑的，浇筑完之后经过一段时间混凝土才能将多余水分挥发干净，从而形成坚固的结构。在混凝土凝固的过程中由于受水泥水化热的影响，混凝土会逐渐失去水分，水分的散失就会导致混凝土体积的收缩，在收缩分过程中如果收缩应力大于混凝土自身的抗拉强度，那么在混凝土应力集中部位就会产生收缩裂缝。

1.3塑性坍落引起的裂缝

在混凝土浇筑完成后的几个小时内，混凝土终凝前，还处于塑性状态，这时如果混凝土出现渗水可支架变形，混凝土在重力的作用下，固体颗粒的位置将会缓慢的发生位移。当这些固体颗粒遇到约束模板或者钢筋骨架时就会很容易在沿着钢筋骨架或者模板的方向上出现裂缝。

1.4人为原因导致的裂缝

这种裂缝主要是在施工的过程中没有严格的按照既定的施工要求施工，或者施工人员的责任心不强对施工材料把关不严所导致的。对于这种类型的裂缝，只要施工人员严格按照施工规范规程进行施工，并且加强对施工材料的质量把关力度一般就不会出现这种类型的裂缝。

2大体积砼裂缝的防治措施

2.1合理选择施工材料

在水利工程混凝土施工前选择混凝土原材材料至关重要，它直接关乎到工程的质量和使用寿命。这里的施工原材料主要是指构成混凝土的原料，主要包括水泥、砂石料以及外加剂。首先，水泥材质优劣直接决定砼的结构性能，选择水泥品种与级别要根据工程实际按水泥凝胶的粗细、结构和数量以及工程结构所处环境选择合适的水泥。其次，骨料的选择，骨料主要包括碎（卵）和砂。砂石在混凝土中主要起着骨架支撑的作用，在混凝土中砂石不和水泥材料起化学反应，因此它可以起到降低水化热的作用，这样就从某种程度上降低了裂缝的产生。在施工时要选择表面干净、没有杂质的砂石这样才能使得砂石和水泥更好的接触尽量避免裂缝的产生。另外，粒径比较大的砂石能减少水泥的用量，还可以降低用水量从而减少热量的产生，但是粒径过大容混凝土拌和物容易离析，混凝土和易性差，因此要根据工程实际综合考虑，合理选择砂石料。

2.2施工前合理设计砼的原料配比

由于水化热抑制剂可一定程度抑制混凝土初期水化热，提高混凝土中、后期强度，可以通过混凝土适配，分别设定降低5%、10%水泥及粉煤灰的配合比，可在浇筑试验段前混凝土适配后，成型不同龄期强度，重点关注3d、7d、28d等龄期的混凝土抗压强度比，从而确定最优的掺水化热抑制剂混凝土的配合比。

2.3混凝土技术要求

混凝土技术要求涉及混凝土、施工等各方面，具体技术水平应符合国家、行业以及地方相关规范、标准要求，本次技术要求以及相关备忘录内容均取自相关标准、规范，在水工程质量的重点环节应严格按照本技术要求进行，如有符合规范要求的其他可替代技术措施，可通过召开会议，由各方论讨意见一致后实施。具体要求如下：

（1）混凝土浇筑

到达现场的混凝土坍落度、拌合物和易性，不满足检测要求时，应及时反馈给搅拌站，由搅拌站技术人员现场解决。对于坍落度小、施工性能差的混凝土，应添加自带减水剂而严禁再次加水搅拌。

根据《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）第5.4.1章节要求，水平分层浇筑，混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。亦可采取中间向两边推进，保持混凝土均匀上升。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，避免产生冷缝，《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）第5.4.3章节要求，在浇筑过程中应将混凝土表面泌水及时排走。保证浇筑强度最大，浇筑时间最短。

混凝土要依次振捣密实，不能漏振、欠振，也不可过振。振捣时，快插慢拨，振点布置要均匀，振捣时间以混凝土泛浆，不出气泡为止。在施工缝、预埋件及穿墙管道处应加强振捣，以免振捣不实，造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板和钢筋，以防止其移位、变形。

根据《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）第5.4.3章节要求，避免用振动泵拖动平仓、下料，防止已经收面的混凝土被传导振裂，应避免用振动泵触碰止水带，防止已经浇筑完毕的混凝土与止水带之间出现裂隙，丧失止水效果。

（2）抹面收光

结构底板、顶板浇筑完后，摊平混凝土，进行第一次抹面和收光。根据《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）第5.4.5章节要求，待混凝土初凝时，使用电抹刀进行二次抹面，在柱子、内墙等构件部位的顶面混凝土，应人工二次抹压。根据《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）第6.7.3章节要求二次抹压后，立即用塑料薄膜覆盖，应确保塑料薄膜与混凝土表面紧密粘贴，相邻薄膜之间搭接至少5cm，不出现空鼓，不出现漏盖。混凝土终凝后，再进行洒水养护，避免混凝土表明未凝结，养护水将表面浸泡起皮。

（3）养护

混凝土应重视养护，养护措施的好坏直接关系混凝土质量，应引起足够的重视，因本工程施工季节在冬季，环境温度较低，具体养护要求如下：

混凝土终凝后，可铺盖麻袋、毛毡、棉被等保温保湿材料，保温保湿养护时间不少于7天。

墙体应延长拆模时间至5~7d，保证保温效果，拆模后可在白天气温高于5℃的时候淋水或洒水保湿养护，养护时间不少于7d，同时严禁在环境温度低于5℃进行洒水养护。

（4）浇筑前准备工作

浇筑混凝土前，应将模板内杂物去除干净，按水工混凝土验收规范进行工序验收；做到原材料、设备、人员各种资源的齐备，应对混凝土浇筑时段的天气进行预测，避免大雨天气浇筑混凝土。

结束语：砼裂缝是水利工程施工也是其他土木工程施工过程中所常见的一个现象，砼裂缝产生的原因也比较复杂，实际工程中产生砼裂缝的原因往往不知一个，它一般是由多种因素造成的。这样我们在水利工程施工过程中要根据实际情况仔细分析导致砼裂缝产生的原因，采取相应的防治措施防治大体积砼裂缝的出现，实际工程中为了防治大体积裂缝的产生采取的往往不是单一的措施，而是综合各种因素，采取综合的防治措施。

参考文献：

[1]胡金水，尹国伟.浅谈水利工程中混凝土裂缝的防治措施[J].科技风，2009，（01）：13-15.

[2]耿会允.预防水利工程混凝土裂缝对策[J].水利建设与管理，2011，（04）：23-26.

[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

[4]《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）；

[5]《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）