溢流堰混凝土施工裂縫的預防措施

□劉 進（江西省水利水電建設有限公司）

溢流堰混凝土施工裂縫的預防措施

□劉 進（江西省水利水電建設有限公司）

隨著社會經濟的發展，對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程中經常使用到的施工技術，但是由于溢流堰混凝土施工的起步比較晚，和很多發達國家相比還存在不小的差距。在溢流堰混凝土施工過程中經常會出現裂縫，是困擾施工企業多年的問題之一。溢流堰混凝土施工的斷面比較大，在混凝土澆筑過程中，需要通過采取優化配比、分層澆筑等方式控制混凝土澆筑過程中產生的水化熱，從而防止混凝土產生裂縫。文章通過在江西省水利水電建設有限公司多年的工作經驗和相關文獻的參考，并結合某水利工程具體的實際案例對溢流堰混凝土施工裂縫的預防措施進行深入探究，希望對我國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

隨著社會經濟的發展，中國水利工程得到快速的發展?；炷辆哂休^高的強度、取材比較方便，而且具有很強的流動性，可以根據工程的需要隨意澆筑不同的形狀。尤其在溢流堰施工過程中，經常會用到混凝土材料，但是混凝土施工技術起步比較晚，和很多發達國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題，對溢流堰的質量造成很大影響。文章結合實際的工程案例分析了溢流堰混凝土施工裂縫的預防措施。希望對溢流堰混凝土施工技術有一定幫助。

1 工程概述

該水利工程在溢流堰設計過程中選擇的是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?；炷潦┕さ膯螇K面積是3 250 m2。在溢流堰施工過程中，為了保證溢流堰的整體質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生裂縫的原因

2.1 設計結構不合理

在溢流堰施工過程中，引起混凝土裂縫的原因有很多種，設計結構不合理是主要因素之一，在設計過程中沒有對實際的施工現場進行仔細的勘探，而且設計的結構不科學，導致混凝土在施工過程中突然是斷裂或者在留槽過程中應力過于集中而產生的裂縫。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程中沒有設置箍筋或者吊筋，或者是結構縫設計過程中不科學、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生裂縫的主要原因。在施工過程中造成裂縫的原因有很多，主要體現在以下幾個方面：混凝土的配置材料質量符合要求，混凝土是由水泥、砂石、水、摻和劑等材料組成，如果這些材料選購過程中存在質量問題，如果在溢流堰混凝土施工過程中，混凝土配制的材料出現質量問題，就會形成或大或小的裂縫，就會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，既會受到配制比例的影響，還會受到外界溫度、溫差、攪拌、運輸等因素的影響，如果這些環節中，有一個環節沒有控制好，都是有可能使得溢流堰混凝土施工產生裂縫。最后，模板結構不合理，混凝土在凝固過程中會排除很多氣泡，如果模板設計不合理，就會導致氣泡排不出去，從而在混凝土表面形成一定程度的裂縫。

2.3 承受的荷載過大

在溢流堰施工過程中，如果混凝土承受荷載過大，也會產生裂縫。比如受到振動的狀況、施工過程中吊點位置不合理、張拉應力過大，都會產生很大的裂縫。通常情況下，混凝土承受的載荷大約是設計載荷的30%左右的情況下，就有可能產生一定程度的裂縫，但是這些裂縫通常情況下是肉眼不能看出來的。但是通常情況下，混凝土承受的極限載荷是設計載荷的1.50倍左右。而在混凝土施工過程中，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程中被稱為無害裂縫，對溢流堰的質量沒有太大影響，在《混凝土設計規范》中有明確規定，無害裂縫的最大寬度要控制在0.20 mm以下。

2.4 溫度的變化產生裂縫

在溢流堰混凝土施工過程中，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程中，是需要在露天的環境下進行施工的，受到溫度的影響比較大，普通混凝土在凝固過程中，濕度和溫度的變化比較大，混凝土的體積收縮比較明顯。混凝土早期凝固過程中，混凝土的性能比較差，產生的收縮值比較大，如果沒有科學合理的養護，就會產生很大的裂縫。

3 溢流堰混凝土施工裂縫的預防措施

3.1 合理設計混凝土的配合比

在該水利工程施工過程中，選擇的是32級的硅酸鹽水泥，為了提高溢流堰混凝土施工的質量，一定要高度重視混凝土的配合比，并且在選擇材料過程中，一定要控制好材料的質量，并且加入適量的粉煤灰，盡最大努力降低混凝土的水化熱，同時要加入一定的外加劑，提高混凝土的流動性和保水性，更好的提高混凝土施工的質量。混凝土的配合比如表1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量的主要保證，隨著科學技術的發展，把很多新型復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混凝土的影響，減少施工中裂縫的出現，把混凝土內部和外界溫度的差異控制在一定的范圍之內。同時該水利工程還借鑒了先進的混凝土澆筑技術，選擇溫差最小的時間進行澆筑，同時選擇分層澆筑的方式增加混凝土表面的散熱面積，在控制裂縫過程中取得了良好的效果。

3.2.1 選擇合理的澆筑時間

該工程當地屬于熱帶季風氣候，所以溢流堰澆筑過程中，選擇在10—12月份溫度較低的季節進行澆筑，最大程度上控制了溫度對混凝土裂縫的影響。在此階段對溢流堰進行大面積的澆筑，從而最大程度上降低混凝土出機溫度和澆筑溫度之間的差異。在實際施工過程中，該工程選擇在2014年11月進行澆筑，這時外界的溫度大約在7～10℃之間，最后一次澆筑選擇的時間是2015年3月，外界的溫度為9～12℃之間。通過實際的溫差比較，發現在這一段時間施工對混凝土的水化熱擴散比較有利。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

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

3.3 做好現場施工管理

現場施工管理對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，可以從以下幾個方面進行：首先，澆搗過程中，要保證振搗棒快速進入，緩慢拔出。根據混凝土現場的坍落度合理調整振搗的時間。要保證振搗的均勻性，防止出現過振或者漏振的現象，從而把混凝土內部的氣泡全部排除出去；其次，要注重對混凝土的養護，尤其要注重混凝土早期養護工作，做好濕潤保養工作，防止混凝土在凝固過程中，產生裂縫，從而對溢流堰的整體質量造成影響；最后，要盡量避免在大風、大雨中施工，把外界因素對溢流堰混凝土裂縫的影響控制在最低。

4 結語

綜上所述，溢流堰的施工質量對整個水利工程的質量有至關重要的作用，文章結合相關的具體工程案例，分析了在溢流堰混凝土施工中裂縫產生的原因，并提出了相應的控制措施，希望對溢流堰混凝土裂縫防治有一定幫助。

（責任編輯：韋詩佳）

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2016-10-11