溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施

□劉 進(jìn)（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施

□劉 進(jìn)（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)水利工程需要量不斷增加，溢流堰混凝土施工是水利工程施工過(guò)程中經(jīng)常使用到的施工技術(shù)，但是由于溢流堰混凝土施工的起步比較晚，和很多發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在不小的差距。在溢流堰混凝土施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，是困擾施工企業(yè)多年的問(wèn)題之一。溢流堰混凝土施工的斷面比較大，在混凝土澆筑過(guò)程中，需要通過(guò)采取優(yōu)化配比、分層澆筑等方式控制混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱，從而防止混凝土產(chǎn)生裂縫。文章通過(guò)在江西省水利水電建設(shè)有限公司多年的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)的參考，并結(jié)合某水利工程具體的實(shí)際案例對(duì)溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施進(jìn)行深入探究，希望對(duì)我國(guó)溢流堰混凝土施工有一定幫助。

溢流堰；混凝土施工；裂縫的防治

0 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)水利工程得到快速的發(fā)展?；炷辆哂休^高的強(qiáng)度、取材比較方便，而且具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，可以根據(jù)工程的需要隨意澆筑不同的形狀。尤其在溢流堰施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到混凝土材料，但是混凝土施工技術(shù)起步比較晚，和很多發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在不小的差距，尤其是在混凝土裂縫控制上還存在很多問(wèn)題，對(duì)溢流堰的質(zhì)量造成很大影響。文章結(jié)合實(shí)際的工程案例分析了溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施。希望對(duì)溢流堰混凝土施工技術(shù)有一定幫助。

1 工程概述

該水利工程在溢流堰設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇的是WES曲線堰，總高程是140 m，寬度是52 m，主要分為3個(gè)部分，中間部分寬度是10 m，左邊的寬度是25 m，右邊的寬度是17 m。溢流堰混凝土澆筑最大的厚度是 8.25 m。混凝土施工的單塊面積是3 250 m2。在溢流堰施工過(guò)程中，為了保證溢流堰的整體質(zhì)量和抗水壓沖擊能力，堰面以下的混凝土材料選擇C25混凝土，其他部分選擇的是C20混凝土。

2 溢流堰混凝土施工產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理

在溢流堰施工過(guò)程中，引起混凝土裂縫的原因有很多種，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理是主要因素之一，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)的勘探，而且設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不科學(xué)，導(dǎo)致混凝土在施工過(guò)程中突然是斷裂或者在留槽過(guò)程中應(yīng)力過(guò)于集中而產(chǎn)生的裂縫。溢流堰的施工不同于其他建筑工程的施工，如果在混凝土施工過(guò)程中沒(méi)有設(shè)置箍筋或者吊筋，或者是結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)過(guò)程中不科學(xué)、不合理，都是造成混凝土裂縫的主要原因。

2.2 施工不合理

在溢流堰施工過(guò)程中，施工工藝和施工方案不合理也是造成溢流堰混凝土施工發(fā)生裂縫的主要原因。在施工過(guò)程中造成裂縫的原因有很多，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：混凝土的配置材料質(zhì)量符合要求，混凝土是由水泥、砂石、水、摻和劑等材料組成，如果這些材料選購(gòu)過(guò)程中存在質(zhì)量問(wèn)題，如果在溢流堰混凝土施工過(guò)程中，混凝土配制的材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)形成或大或小的裂縫，就會(huì)大大降低溢流堰的抗水壓沖擊能力。其次混凝土是一種混合材料，既會(huì)受到配制比例的影響，還會(huì)受到外界溫度、溫差、攪拌、運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊懀绻@些環(huán)節(jié)中，有一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有控制好，都是有可能使得溢流堰混凝土施工產(chǎn)生裂縫。最后，模板結(jié)構(gòu)不合理，混凝土在凝固過(guò)程中會(huì)排除很多氣泡，如果模板設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)導(dǎo)致氣泡排不出去，從而在混凝土表面形成一定程度的裂縫。

2.3 承受的荷載過(guò)大

在溢流堰施工過(guò)程中，如果混凝土承受荷載過(guò)大，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。比如受到振動(dòng)的狀況、施工過(guò)程中吊點(diǎn)位置不合理、張拉應(yīng)力過(guò)大，都會(huì)產(chǎn)生很大的裂縫。通常情況下，混凝土承受的載荷大約是設(shè)計(jì)載荷的30%左右的情況下，就有可能產(chǎn)生一定程度的裂縫，但是這些裂縫通常情況下是肉眼不能看出來(lái)的。但是通常情況下，混凝土承受的極限載荷是設(shè)計(jì)載荷的1.50倍左右。而在混凝土施工過(guò)程中，裂縫是不可避免的，是允許帶裂縫施工的，這樣的裂縫在混凝土施工過(guò)程中被稱為無(wú)害裂縫，對(duì)溢流堰的質(zhì)量沒(méi)有太大影響，在《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》中有明確規(guī)定，無(wú)害裂縫的最大寬度要控制在0.20 mm以下。

2.4 溫度的變化產(chǎn)生裂縫

在溢流堰混凝土施工過(guò)程中，一定要控制好溫度的變化，施工材料都具有熱脹冷縮的特性，在溢流堰混凝土施工過(guò)程中，是需要在露天的環(huán)境下進(jìn)行施工的，受到溫度的影響比較大，普通混凝土在凝固過(guò)程中，濕度和溫度的變化比較大，混凝土的體積收縮比較明顯。混凝土早期凝固過(guò)程中，混凝土的性能比較差，產(chǎn)生的收縮值比較大，如果沒(méi)有科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)，就會(huì)產(chǎn)生很大的裂縫。

3 溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施

3.1 合理設(shè)計(jì)混凝土的配合比

在該水利工程施工過(guò)程中，選擇的是32級(jí)的硅酸鹽水泥，為了提高溢流堰混凝土施工的質(zhì)量，一定要高度重視混凝土的配合比，并且在選擇材料過(guò)程中，一定要控制好材料的質(zhì)量，并且加入適量的粉煤灰，盡最大努力降低混凝土的水化熱，同時(shí)要加入一定的外加劑，提高混凝土的流動(dòng)性和保水性，更好的提高混凝土施工的質(zhì)量?；炷恋呐浜媳热绫?所示：

表1 C20、C25混凝土配比表 （單位：kg/m3）

混凝土的配合比是保證溢流堰工程質(zhì)量的主要保證，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把很多新型復(fù)合材料加入混凝土配合比中，極大的提高了溢流堰的性能。

3.2 混凝土溫度控制措施

溫度對(duì)溢流堰混凝土施工裂縫的控制有很大影響，在該水利工程中為了有效的控制溫度對(duì)混凝土的影響，減少施工中裂縫的出現(xiàn)，把混凝土內(nèi)部和外界溫度的差異控制在一定的范圍之內(nèi)。同時(shí)該水利工程還借鑒了先進(jìn)的混凝土澆筑技術(shù)，選擇溫差最小的時(shí)間進(jìn)行澆筑，同時(shí)選擇分層澆筑的方式增加混凝土表面的散熱面積，在控制裂縫過(guò)程中取得了良好的效果。

3.2.1 選擇合理的澆筑時(shí)間

該工程當(dāng)?shù)貙儆跓釒Ъ撅L(fēng)氣候，所以溢流堰澆筑過(guò)程中，選擇在10—12月份溫度較低的季節(jié)進(jìn)行澆筑，最大程度上控制了溫度對(duì)混凝土裂縫的影響。在此階段對(duì)溢流堰進(jìn)行大面積的澆筑，從而最大程度上降低混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度之間的差異。在實(shí)際施工過(guò)程中，該工程選擇在2014年11月進(jìn)行澆筑，這時(shí)外界的溫度大約在7～10℃之間，最后一次澆筑選擇的時(shí)間是2015年3月，外界的溫度為9～12℃之間。通過(guò)實(shí)際的溫差比較，發(fā)現(xiàn)在這一段時(shí)間施工對(duì)混凝土的水化熱擴(kuò)散比較有利。該水利工程溢流堰混凝土澆筑溫度控制記錄如表2所示。

3.2.2 混凝土分層澆筑

在該水利工程實(shí)際澆筑過(guò)程中，為了減少澆筑的體積過(guò)大產(chǎn)生水化熱對(duì)混凝土裂縫的影響，選擇從上到下依次進(jìn)行分層澆筑的方式，通過(guò)增加散熱面積，從而達(dá)到控制裂縫的效果，在澆筑過(guò)程中，要把每次澆筑的厚度控制在3 m之內(nèi)。為了達(dá)到更好控制混凝土裂縫的效果，在溢流堰混凝土澆筑過(guò)程中，把堰頭分為4層進(jìn)行澆筑，把堰尾分為3層進(jìn)行澆筑，該水利工程混凝土澆筑分區(qū)圖如圖1所示：

表2 溢流堰混凝土澆筑溫度控制記錄表

圖1 工程混凝土澆策分區(qū)圖

3.3 做好現(xiàn)場(chǎng)施工管理

現(xiàn)場(chǎng)施工管理對(duì)溢流堰混凝土裂縫的控制有很大影響，要想控制溢流堰混凝土施工裂縫，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先，澆搗過(guò)程中，要保證振搗棒快速進(jìn)入，緩慢拔出。根據(jù)混凝土現(xiàn)場(chǎng)的坍落度合理調(diào)整振搗的時(shí)間。要保證振搗的均勻性，防止出現(xiàn)過(guò)振或者漏振的現(xiàn)象，從而把混凝土內(nèi)部的氣泡全部排除出去；其次，要注重對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，尤其要注重混凝土早期養(yǎng)護(hù)工作，做好濕潤(rùn)保養(yǎng)工作，防止混凝土在凝固過(guò)程中，產(chǎn)生裂縫，從而對(duì)溢流堰的整體質(zhì)量造成影響；最后，要盡量避免在大風(fēng)、大雨中施工，把外界因素對(duì)溢流堰混凝土裂縫的影響控制在最低。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，溢流堰的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)水利工程的質(zhì)量有至關(guān)重要的作用，文章結(jié)合相關(guān)的具體工程案例，分析了在溢流堰混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的控制措施，希望對(duì)溢流堰混凝土裂縫防治有一定幫助。

（責(zé)任編輯：韋詩(shī)佳）

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