給排水廠站大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治

李富強

（華夏碧水環(huán)保科技有限公司，河南 鄭州 450008）

在社會經(jīng)濟的高速發(fā)展之下，諸多城市開始進行了城市化建設，修建了大量的市政工程，例如道路橋梁工程、供暖工程、燃氣工程、給排水廠站工程、照明工程等，其中給排水廠站工程對于城市正常運轉(zhuǎn)與發(fā)展意義重大，借助于水處理構(gòu)筑物可完成排水及污水處理工作，確保城市給排水系統(tǒng)能夠穩(wěn)定健康運行，所以市政工程建設單位需要高度重視給排水廠站工程的建設工作，編制可行性較高的施工方案、應用質(zhì)量性能良好的施工材料、現(xiàn)代化的先進施工設備與技術(shù)，保質(zhì)保量地完成工程廠站建設任務。

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

大體積混凝土為基于諸多原材料澆筑而成的體積在1 000 m3、尺寸在2 m或以上（最小尺寸）的混凝土，多用于基礎設施工程建設中，與工程施工常規(guī)應用的混凝土結(jié)構(gòu)實體作以對比，可知該類型混凝土具有體量大、厚實、使用量多等特點，實際應用價值與效果較好，但是大體積混凝土使用期間會出現(xiàn)裂縫問題（包括構(gòu)造、收縮、結(jié)構(gòu)及溫差裂縫等多種），不利于建設工程防水性能的有效發(fā)揮。所以市政給排水廠站施工單位建造水處理構(gòu)筑物時，需要把握好裂縫問題發(fā)生原因，從而提升工程建設質(zhì)量。裂縫問題原因主要為：首先氣溫變化因素，該因素導致的裂縫屬于溫度裂縫，混凝土結(jié)構(gòu)受到異常變化的溫度影響，在外界溫度較低時，會出現(xiàn)混凝土表面、內(nèi)里中心溫度下降情況。如果外界溫度降低速度較快，就會造成混凝土體內(nèi)外溫度下降速度不一致下的溫度差異情況，在較大溫度應力影響之下，便會造成混凝土內(nèi)外體積的熱脹冷縮表現(xiàn)，長時間處于該種狀態(tài)的混凝土會出現(xiàn)裂縫。施工澆筑大體積混凝土期間，環(huán)境溫度、混凝土表面溫度以及中心、表面溫度差異如果分別超過20 ℃、25 ℃，混凝土結(jié)構(gòu)便會在影響之下發(fā)生溫度裂縫，導致混凝土實際應用時存在耐久性較差、強度低問題。

其次水泥水熱化因素，澆筑混凝土結(jié)構(gòu)物時，需要在其中置入適量水泥，如果出現(xiàn)水化反應，易導致結(jié)構(gòu)物中心處在反應熱量影響下出現(xiàn)溫度提升情況，此時結(jié)構(gòu)物外部表面溫度與內(nèi)部溫度之間存在著較大的差異，而且中心溫度較高，便會造成混凝土溫度應力情況，當該應力遠超過內(nèi)外約束力標準時，使得混凝土體出現(xiàn)了裂縫。

再次內(nèi)外約束條件因素，大體積混凝土澆筑過程中，在結(jié)構(gòu)物內(nèi)外溫差之下會產(chǎn)生約束，即混凝土中心和外部之間的巨大溫差，會導致混凝土發(fā)生不均勻變形問題，從而造成結(jié)構(gòu)體內(nèi)外部相互約束下的內(nèi)部約束。由于大體積混凝土形狀及溫度梯度之間呈正相關(guān)關(guān)系，溫度梯度隨著混凝土結(jié)構(gòu)形狀大小的增大隨之會增加，進而使得內(nèi)部約束也較大；與此同時，混凝土結(jié)構(gòu)物外部在徐變、結(jié)構(gòu)變形及較大溫差影響下，會產(chǎn)生相對變形下的外部約束，該約束條件與溫差、土體彈模之間存在關(guān)聯(lián)，受到這兩個因素的影響會導致混凝土結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)非常大的不均勻變形，此時產(chǎn)生的外部約束也較大，所以基于內(nèi)外部約束下的大體積混凝土易在混凝土中部、外部結(jié)構(gòu)處出現(xiàn)變形下的裂縫。

最后地基不穩(wěn)定因素，依托大體積混凝土施工建造的工程如果受到地基沉降（不均勻）、支撐結(jié)構(gòu)變形等因素影響，會出現(xiàn)混凝土沉降裂縫，多出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)體上、下部，在此期間地基變形情況若得以好轉(zhuǎn)，沉降裂縫會隨之朝著穩(wěn)定方向發(fā)展；該裂縫中的貫穿性裂縫是一種較為嚴重的裂縫問題，會導致混凝土土體上出現(xiàn)較大縫隙（上下方向、左右方向），與沉降裂縫發(fā)生有關(guān)的危險因素為地基荷載、沉降，溫度對該裂縫造成的影響較小。

2 預防大體積混凝土裂縫問題對策

2.1 選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土材料

市政給排水廠站工程建設單位在施工之前，需要就大體積混凝土常見裂縫與發(fā)生原因進行充分的學習與掌握，進而結(jié)合工程施工方案中關(guān)于混凝土、水泥、粗細骨料等材料的標號與質(zhì)量要求，深入到市場中進行相關(guān)材料的采買，要求購買的材料符合作業(yè)方案中的要求、具備國家質(zhì)量檢驗合格證書。待混凝土澆筑使用的原材料全部采買結(jié)束后，需要作業(yè)現(xiàn)場的質(zhì)量管理人員對于材料質(zhì)量性能分批次進行審核檢查，其中水泥材料需要具有較低的水化熱特性，以此來對水泥水化熱反應引起的混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫風險加以控制，確保結(jié)構(gòu)體內(nèi)外部溫度能夠同時發(fā)生變化，不會發(fā)生單一一處溫度變化的延遲或過快情況，而粗細骨料則需要檢測含泥量，以免出現(xiàn)骨料含泥量超標下的混凝土強度降低問題，還需要檢查外加劑性能，測試混凝土中加入的外加劑是否具備土體結(jié)構(gòu)性能改變的效果。待全部材料檢查合格后，需要將材料放置在靠近施工所在地的混凝土拌和站處，方便配置完成的大體積混凝土材料可以快速輸送到施工場所內(nèi)，從而保證大體積混凝土原材料質(zhì)量較好、配置好的混凝土有著較強的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及強度特性。

2.2 大體積混凝土配置、澆筑及養(yǎng)護

首先在材料配置方面，開展該項工作期間，施工人員需要依據(jù)明確的配比條件與比例，準備各種原材料，其中水泥的使用量需要嚴格控制；配置混凝土時，要求加強對環(huán)境溫度的把握，如果溫度過高，可以在材料制備裝置的周邊區(qū)域搭建遮陽棚，或者可以使用溫度較低的冰塊水來拌和材料，以此使得材料內(nèi)外溫度相差不會過大，如果制備混凝土材料時的外界溫度較低，可以先對材料作以加熱處理，而后再進行配置，便可以保證大體積混凝土入模溫度達標。

其次在大體積混凝土澆筑作業(yè)中，若澆筑期間混凝土體內(nèi)外部溫差過大，需要做好材料的散熱處理工作，可以采用擴大澆筑面積的方式進行散熱處理，分層澆筑期間要求在每一層澆筑作業(yè)任務完成后直接進行振搗處理，以免出現(xiàn)過振、漏振問題。

最后在混凝土養(yǎng)護中，主要進行溫度控制養(yǎng)護，降低混凝土內(nèi)外部溫差。其方法為施工人員將預埋水管設置于混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部，之后連接輸水管，向預埋水管內(nèi)輸注溫度較低的水，便可以對高溫作業(yè)環(huán)境下的混凝土土體溫差問題進行有效解決。

除此之外還包括沉陷裂縫的防治對策，針對該種裂縫問題，需要施工人員在作業(yè)之前做好地基加固處理工作，控制地基含水量，應用滿足作業(yè)要求的土方替換不合格的軟土地基土。大體積混凝土澆筑完工養(yǎng)護期間，切忌向地基處噴灑較多的水，防止地基長時間受到水的浸泡影響，而出現(xiàn)水下滲及開裂問題。

3 結(jié)語

給排水廠站進行水處理構(gòu)筑物施工時，為了預防應用的大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題， 需要施工單位從多方面導致裂縫發(fā)生的原因出發(fā)，制定有效防治裂縫出現(xiàn)的作業(yè)方案，以便施工建造的水處理構(gòu)筑物質(zhì)量穩(wěn)定，發(fā)生裂縫及裂縫所致的滲水、滲漏問題風險小，促使建設完工的給排水廠站能夠切實有效地為城市給水、排水工作的正常有序開展提供助益。